建立了一套由四级磁力搅拌发酵罐串联组成、总有效容积4000mL的小型组合生物反应器系统,其中一级罐作为种子培养罐.以脱胚脱皮玉米粉双酶法制备的糖化液为种子培养基和发酵底物,进行了自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵的研究.种子罐培养基还原糖浓度为100g/L,添加(NH4)2HPO4和KH2PO4各2.0g/L,以0.017h-1的恒定稀释速率流加,并溢流至后续酒精发酵系统.发酵底物初始还原糖浓度220g/L,添加(NH4)2HPO4 1.5g/L和KH2PO42.5g/L,流加至第一级发酵罐,稀释速率分别为0.017、0.025、0.033、0.040和0.050 h-1.实验数据表明,自絮凝颗粒酵母在各发酵罐中呈部分固定化状态,在稀释速率0.040h-1条件下,发酵系统呈一定的振荡行为,其他四个稀释速率实验组均能够达拟稳态.当稀释速率不超过0.033 h-1,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到12%(VIV)以上,残还原糖和残总糖分别在0.11%和0.35%(W/V)以下.在稀释速率为0.033 h-1时,计算发酵系统酒精的设备生产强度指标为3.32(g·L-1·h-1),与游离酵母细胞传统酒精发酵工艺相比,增加约1倍.
自絮凝颗粒酵母 酒精连续发酵 振荡行为 多罐串联生物反应器系统