渗透汽化原位分离耦合拜氏梭菌丁醇发酵的研究

摘要：

以筛选得到的聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)-聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)复合膜为分离用膜,开展了拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)ZL01丁醇发酵与渗透汽化原位分离耦合的研究,结果表明:分批发酵-渗透汽化原位分离耦合与分批发酵相比,初始葡萄糖质量浓度从50 g/L提高至90 g/L;在90 g/L的初始葡萄糖质量浓度下,发酵结束时发酵液和渗透液中的丁醇总产量从13.2 g/L提高到16.9 g/L,总溶剂(丙酮(acetone)、丁醇(butanol)、乙醇(ethanol),简称ABE)产量从17.8 g/L提高到24.3 g/L,葡萄糖利用率从59.4％提高到95.7％.另外,分离过程中膜的总渗透通量平均为705 g/(m2·h),丁醇分离因子平均为19.0;经渗透汽化分离,渗透液可直接进入下一步蒸馏阶段,其中丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别为178 g/L和292 g/L,与分批发酵工艺中发酵液直接进入蒸馏塔相比,丁醇和总溶剂ABE质量浓度分别提高了10.9倍和14.1倍,可大大降低蒸馏能耗.

关键词：丁醇、渗透汽化、原位分离、拜氏梭菌、发酵

所属期刊栏目：36

分类号：Q815(生物工程学(生物技术))

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金项目21306219;上海市科委院市合作项目10dz1210400;中国科学院青年创新促进会专项经费项目2015232;中国科学院上海高等研究院交叉学科青年创新基金项目141002

在线出版日期：2015-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：118-123