国家自然科学基金(20776088)
- 作品数：25 被引量：50H指数：3
- 相关作者：肖泽仪陈春燕汤晓玉李伟佳傅晟伟更多>>
- 相关机构：四川大学长沙理工大学农业部沼气科学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省科技厅资助项目湖南省教育厅科研基金更多>>
- 相关领域：化学工程轻工技术与工程生物学环境科学与工程更多>>
- 细胞稀释强化硅橡胶膜生物反应器连续乙醇发酵
- 2011年
- 通过原位重力沉降分离酵母和渗透汽化分离乙醇构建了细胞稀释连续乙醇发酵的硅橡胶膜生物反应器。采用酿酒酵母,以0.05/h的细胞稀释率在膜生物反应器中实现了170 h的连续稳定乙醇发酵。重力沉降分离酵母对硅橡胶膜生物反应器产生的细胞稀释作用可以通过反应器内酵母自身生长得到平衡,发酵液细胞浓度稳定在5g/L。渗透汽化原位分离使发酵液内乙醇浓度维持在50 g/L。细胞稀释膜生物反应器连续发酵的乙醇体积产率达到1.63 g/(L.h),相对于同等工艺参数的细胞封闭循环膜生物反应器连续乙醇发酵细胞比产率提高了31%。
- 王伟胡亮张丽肖泽仪伍勇
- 关键词：硅橡胶膜生物反应器乙醇发酵
- 膜生物反应器CCCF过程中酵母细胞生长特性研究
- 2014年
- 渗透汽化膜生物反应器CCCF过程乙醇发酵中酵母细胞的生长表现出五个不同的阶段,即:快速生长期、乙醇抑制期、二次生长期、平衡期和衰亡期。采用摇瓶实验对发酵副产物(主要为有机酸和甘油)的抑制行为进行检测,结果表明随着副产物浓度的增加,抑制作用越来越强,细胞生长表现出较长的迟滞期和较低的细胞浓度。当副产物浓度达到膜生物反应器中发酵后期的浓度时,细胞的比生长速率和得率仅分别为0.061和0.024。
- 姚佩娜邓情樊森清李伟佳张燕肖泽仪陈春燕
- 关键词：乙醇发酵发酵副产物膜生物反应器细胞生长
- 硅溶胶补强PDMS-PA复合膜的性能被引量：3
- 2008年
- 以疏水纳米二氧化硅溶胶作硅橡胶的补强材料,制成了硅橡胶-聚酰胺(PDMS-PA)复合膜;用扫描电镜观察了其断面形态,考察了复合膜对醇-水溶液的渗透蒸发分离效果及耐用性,并与气相法白炭黑补强PDMS-PA复合膜进行了比较。结果表明,与气相法白炭黑补强PDMS-PA复合膜相比,硅溶胶补强的PDMS-PA复合膜的PDMS皮层和PA支撑层之间的结合更紧密,但分离因子和渗透通量下降。在相同条件下进行醇-水分离实验后,气相法白炭黑补强PDMS-PA复合膜出现PDMS皮层与PA支撑层分离现象;而硅溶胶补强PDMS-PA复合膜的PDMS皮层与PA支撑层结合完好。表明用硅溶胶作107硅橡胶的补强填料时能在PDMS-PA复合膜的渗透汽化性能略有下降的情况下改善PDMS皮层与PA支撑层之间的结合,提高复合膜的耐用性,使其具有工业使用价值。
- 邹庆徐瑶杨芳伍云涛汤晓玉丁文武肖泽仪
- 关键词：硅溶胶复合膜气相法白炭黑渗透汽化
- 发酵-渗透汽化-蒸汽分离集成工艺生产乙醇被引量：5
- 2015年
- 发酵的低效率和产物分离的高能耗是目前燃料乙醇生产的主要技术瓶颈。采用发酵-PDMS膜渗透汽化-乙醇蒸汽二次分离集成工艺进行乙醇的发酵实验。发酵与渗透汽化膜分离操作连续耦合,用常温水对膜下游的渗透蒸汽进行部分冷凝,未冷凝的高浓度乙醇蒸汽经真空泵输送到大气条件下自然冷凝,实现了渗透蒸汽的二次分离。发酵实验持续264 h,得到细胞的平均浓度为19.8 g/L,葡萄糖的平均消耗速率为6.09 g/(L·h),乙醇的平均体积产率为2.31 g/(L·h),乙醇的得率系数为0.38,发酵液的乙醇累积产量达610 g/L。能耗分析表明,采用这种集成工艺生产乙醇的蒸汽输送段能耗仅为传统低温冷凝段能耗的26%。
- 邓情姚佩娜樊森清张燕李伟佳肖泽仪陈春燕
- 关键词：发酵乙醇膜分离渗透汽化
- 用硅橡胶膜生物反应器系统选育高性能酿酒酵母被引量：3
- 2010年
- 应用硅橡胶膜生物反应器的发酵-渗透汽化耦合功能,进行长期封闭循环发酵,使酵母在这种特定环境下完成适应性自然进化,从而获得优势的突变株。以工业安琪酵母ADY为原始菌株,进行每一轮500h的封闭循环发酵,在发酵终点取菌悬液做平板筛菌,分离出遗传约200代的相对强势的新菌株,再转移新菌株进行同样的发酵和终点筛选实验。如此的发酵-筛选-转移实验共进行了3轮。试验结果表明:ADY遗传超过600代的菌株S33,在500h封闭循环发酵残液配制的培养基条件下,表现出了明显的环境适应性遗传优势,其细胞生长速率、产物乙醇的比生成速率和糖转化率都相对原种菌ADY分别提高了约71.8%、53.6%和52.7%。
- 陈春燕肖泽仪汤晓玉周一慧蒋越傅晟伟
- 关键词：硅橡胶膜生物反应器酿酒酵母适应性进化
- 丙酮丁醇梭菌发酵条件优化研究被引量：2
- 2013年
- 以P2培养基为基础组分,分别通过改变初始葡萄糖浓度、初始酵母膏浓度以及初始pH值,研究这3个单因素对丁醇发酵的影响,确定了培养基的较佳条件:初始葡萄糖浓度60g/L、初始酵母膏浓度3g/L、初始pH值6.8。此外,采取接种量5%、发酵温度37℃、发酵时间72h,可使总溶剂浓度(丁醇、丙酮、乙醇)达到13.52g/L,其中丁醇、丙酮、乙醇浓度分别为8.83g/L、3.90g/L和0.79g/L,丁醇比例为65.31%。糖丁醇转化率为21.1%(平均值),糖总溶剂转化率为31.3%(平均值)。
- 李伟佳陈春燕崔海娣张俊青应超肖泽仪汤晓玉
- 关键词：丙酮丁醇梭菌发酵转化率
- 乙醇发酵渗透汽化耦合过程的细胞生长动力学被引量：1
- 2015年
- 采用发酵-间歇分离、发酵-连续分离两种操作模式,研究了渗透汽化膜生物反应器中酿酒酵母细胞在乙醇发酵过程中的生长特性。两种操作模式下均持续发酵264 h,细胞的最大浓度分别为15.56 g/L、26.73 g/L,乙醇生产强度分别为1.79 g/L·h、2.31 g/L·h。由于乙醇及其他透过性产物被膜即时分离,非透过性的发酵副产物和细胞死亡就成为影响细胞生长的关键因素。将膜上游副产物浓度与乙醇生产相关联并将细胞的死亡速率作为细胞浓度和发酵时间的函数,建立了描述细胞生长过程的动力学模型。通过非线性拟合发现动力学模型与实验数据吻合度较高,拟合相关系数的平方均大于0.968。
- 陈世平樊森清汤晓玉肖泽仪姚佩娜邓情孙兆鹏
- 关键词：乙醇发酵动力学渗透汽化生物反应器酿酒酵母乙醇
- 发酵-渗透汽化连续耦合合成ABE的动力学被引量：3
- 2012年
- 采用PDMS膜生物反应器和丙酮丁醇梭菌进行了生产ABE的封闭循环连续发酵实验,研究了发酵和渗透汽化分离连续耦合条件下的发酵动力学行为。发酵-分离连续耦合实验运行持续时间长达192 h。运行过程中,细胞质量浓度维持在0.84～4.00 g/L,发酵液中ABE的总质量浓度为5.14～17.54 g/L,葡萄糖质量浓度大约为16.08～35.15 g/L,总体积产率为0.36 g/(L.h)。结果表明,膜生物反应器系统运行稳定,发酵-渗透汽化分离连续耦合生产ABE的操作模式具有可行性和优越性。
- 张俊青陈春燕崔海娣李伟佳应超石尔肖泽仪
- 关键词：渗透汽化动力学丙酮丁醇梭菌生物工程
- 膜生物反应器用于乙醇连续发酵菌株的适应性培养被引量：3
- 2010年
- 将一种耐高温酿酒干酵母在体积为5L、膜面积为0.08m2的硅橡胶膜生物反应器乙醇连续发酵系统中进行适应性培养,选育出适应该环境的优势菌种。三轮乙醇连续发酵实验的结果表明,糖的转化率差别不大,但单位酵母细胞代谢产生乙醇的能力有了提高,说明酵母细胞在长期封闭循环发酵环境条件下,原种菌经过几百代繁殖后其后代遗传特征发生了改变,能逐渐适应所处的不利环境。表明通过膜生物反应器长期封闭循环发酵对酵母细胞进行适应性培养,可以获得具有某种遗传优势的新菌株。
- 傅晟伟汤晓玉周一慧蒋越陈春燕肖泽仪
- 关键词：膜生物反应器酵母
- 膜生物反应器封闭循环发酵系统对野生酵母的驯化
- 2012年
- 自然界中选育的野生酵母菌S3在PDMS膜生物反应器长期封闭循环系统中进行驯化,在经过3轮连续的封闭循环发酵适应性驯化实验后,对第四轮实验和第一轮实验的酵母发酵性能进行比较,分析野生酵母的适应性进化行为,乙醇-细胞平均比产率、葡萄糖转化率分别提高42.6%、2.1%,细胞平均死亡率减少11.04%;与商用的安琪酵母(ADY)相比,发酵性能也更优秀。结果表明在膜生物反应器封闭循环发酵系统中可以使野生酵母菌得到驯化。
- 胡亮丁文武张丽王伟肖泽仪
- 关键词：野生酵母驯化
