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1、第37卷第12期化学工程Vo.l37No.122009年12月CHEMICALENGINEERING(CHINA)Dec.2009拟薄水铝石海藻酸铝固定化酵母生产乙醇1,211111郑春明,孙晓红,章福祥,杨雅丽,武光军,关乃佳(1.南开大学新催化材料科学研究所,天津300071;2.南开大学云南研究院,云南昆明650091)摘要:在原位合成拟薄水铝石中加入酵母和海藻酸钠,搅拌并冷冻后制备固定化酵母,以甘蔗废糖蜜生产乙醇。通过复合9材料固定化酵母增殖机理
2、发现,固定化酵母数达4.110个/mL,批式发酵中14h消耗了90.5%的总糖;40d连续流动-1中,稀释率为0.100h时,最大载体乙醇产率为52.0g/(L!h)。SEM表征表明,该固定化酵母细胞密度高,孔道结构丰富,利于细胞的繁殖生长和物质传送。乙醇发酵过程彻底,速率快,残糖水平低,原料利用率和发酵醪乙醇质量浓度均超过传统工艺。关键词:拟薄水铝石;海藻酸铝;固定化酵母;甘蔗废糖蜜;燃料乙醇;复合载体中图分类号:TQ920.6文献标识码:A文章编号:10059954(2009)1200470
3、4ImmobilizationyeastofAlalginatebasedpseudoboehmiteforethanolproduction1,211111ZHENGChunming,SUNXiaohong,ZHANGFuxiang,YANGYali,WUGuangjun,GUANNaijia(1.InstituteofNewCatalyticMaterialsScience,NankaiUniversity,Tianjin300071,China;2.YunnanInstitute,Nanka
4、iUniversity,Kunming650091,YunnanProvince,China)Abstract:Anewkindofcarrierfortheimmobilizationyeasttoproduceethanolfromsugarcanemolasseswasmadebyinsitusyntheticpseudoboehmite(AlOOH)mixedwithyeastandNaalginate.Theresultsshowthatthe9compositecarrierhasabiolo
5、gycapacityof4.110n/mL.90.5%oftotalsugarwasconsumedafter14hinthebatchfermentation.Themaximumcarrierethanolproductivityof52.0g/(L!h)appearedatthedilutionrateof-10.100hinthe40dcontinuousflowalcoholfermentation.Thescanningelectronmicroscopy(SEM)ofthecarriersrevea
6、lsthatthecompositecarrierismuchmoreporousthanAlOOHandCaalginate,whichfacilitatesthetransmissionofsubstratesandproductsbetweencarriersandmedium.TheexperimentsshowthatthecompositecarrierofAlalginatebasedAlOOHhashighercarrierethanolproductivity,lowerresidua
7、lsugarconcentrationthanthetraditionaltechnology,andcangethigherconversionratioofmaterialandethanolmassconcentration.Keywords:pseudoboehmite;Alalginate;mimobilizationyeas;tsugarcanemolasses;fuelethano;lcompositecarrier开发生物质能源是我国能源发展战略的重要组含有12个水分子的有孔半结晶状氢氧化
8、铝,为结成部分,而燃料乙醇是生物质能源发展的重要方向晶氧化铝的前驱体。因其具备的纳米级孔道和[1]之一。各种乙醇发酵方法中,固定化酵母乙醇发巨大比表面积而在催化、吸附及分离方面有较大的[7]酵具有可缩短发酵时间、减小反应器体积、实现连续应用价值,在生物技术领域里,其孔径较大且对自动化生产等优点,是当今乙醇生产已运用的重要细胞无毒性,使其应用于固定体积较大的微生物细[2
