自絮凝颗粒酵母糖蜜酒精发酵技术的研究

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糖蜜虽然含糖量高,但成分复杂,焦糖、灰分、金属离子等对发酵均有影响。本文探索了四种金属离子和氮磷对自絮凝酵母发酵的影响。通过取样测量Fe3+、Cu2+、Zn2+、Ca2+在YNB培养基中对摇瓶培养的自絮凝酵母发酵的影响,初步确定Fe3+、Cu2+可以显著提高乙醇发酵的速率,而适量的Cu2+、Zn2+则可以提高乙醇的产量。调控金属离子的含量,是提高自絮凝酵母发酵乙醇产量的有效途径。作为酵母生长最重要的两种营养物质,氮和磷的含量对发酵有着重要影响。通过改变营养盐的添加量可以发现,对于自絮凝酵母蔗糖发酵过程,硫酸铵的最佳加入量为2g/L,磷酸二氢钾的最佳加入量为1.5g/L。针对目前开发燃料乙醇生产新原料的趋势,本文在一套自制的四级串联气升式生物反应器中,以甘蔗废糖蜜为原料,利用本实验室自行选育的自絮凝颗粒酵母,进行了乙醇连续发酵的实验研究。在实验的四个阶段,改变发酵培养基中糖蜜和红糖的配比,在系统稳定阶段,定时取样观测乙醇浓度,残糖浓度,生物量。在稀释速率为0.033h-1、通气量0.037vvm、温度32℃的条件下,系统连续运行了50天。第三阶段进糖220g/L(糖蜜红糖含糖比3:7)时,末级罐乙醇浓度平均达到为91.82g/L,残糖浓度平均为6.58g/L,装置运行平稳。这些工作为气升式反应器的自絮凝颗粒酵母糖蜜连续发酵、开发工业废弃物利用途径、设计最佳工艺条件提供了理论参考和实验基础。
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