Process operation performance of PDMS membrane pervaporation coupled with fermentation for efficient bioethanol production

There would be strong product inhibition on ethanol fermentation process if ethanol is not removed in situ from broth. PDMS membrane pervaporation coupled with fermentation is a promising process for efficient bioethanol production since ethanol inhibition is relieved or eliminated. From the perspective of process operation, membrane separation performance, ethanol fermentation performance and the subsequent processing on membrane downstream are the three key issues. This review aims at contributing a comprehensive overview on the operation performance of the integrated process. The state-of-the-art of the three key issues related to the operation performance is focused. Finally, the tentative perspective on the possible future prospects of the integrated process is briefly presented.

HPLC法测定玉米浓醪发酵酒精醪液中的纤维二糖和蜜二糖

采用高效液相色谱分析方法分析浓醪发酵酒精醪液中的纤维二糖和蜜二糖.在分析过程中,对氨基分析柱和碳水化合物分析柱的分离效果、回收率等进行了比较,结果得出碳水化合物分析柱的分析效果比较好,从而初步建立了定性定量分析浓醪发酵酒精糟液中纤维二糖和蜜二糖的方法.

基于96孔板与拉曼光谱的发酵乙醇高通量快速检测

发酵液中乙醇含量是实验室研究和工业生产的必检项目。应用拉曼光谱在倒置显微镜上建立一种用96孔板高通量快速检测发酵液乙醇含量的新方法,通过最小二乘法拟合标准乙醇溶液与内标物的拉曼信号比值,得到回归方程,根据回归方程计算乙醇溶液和发酵液中的乙醇含量,与气相色谱法的检测结果进行对比。用本方法检测了菌株筛选、三角瓶发酵和500L发酵罐发酵过程的乙醇含量。t-检验表明,与气相色谱法结果吻合较好(p=0.05)。本方法只需要10～15s的拉曼光谱收集时间,应用自编程序实时读取检测值,准确度高;结合96孔板可以实现大量样品的实时快速检测。

重铬酸钾-DNS比色法测定发酵液中乙醇含量

发酵液中往往含有一些还原性物质,如葡萄糖等,用经典的重铬酸钾氧化比色法来测定发酵液中乙醇含量时,往往出现结果偏大的现象.为了测定发酵液中乙醇含量,在经典重铬酸钾氧化比色法基础上,使用DNS氧化比色法测定葡萄糖含量,修正乙醇含量的测定结果.统计分析发现,经改良的重铬酸钾-DNS比色法测定含葡萄糖的乙醇标准溶液时相对误差均值为0.95%,远小于传统的重铬酸钾氧化比色法的相对误差均值18.07%,在精密度相似情况下提高了准确度,更适宜用于测定含葡萄糖等还原性成分的发酵液中乙醇含量.

自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵过程精馏废液循环回用工艺的研究

以玉米粉双酶法制备的糖化液为底物，采用酵母细胞自絮凝形成颗粒作为细胞固定化方法在有效容积１．５ Ｌ小型悬浮床生物反应器中研究了不同酒精精馏废液循环比条件下的连续发酵工艺过程，并探讨了酒精精馏废液“全循环”的可行性．研究结果表明：虽然产生了比较强的副产物抑制效应，但该工艺能够稳定操作，为酒精发酵行业彻底解决废液污染问题提供了一条简便。

液液萃取-气相色谱法测定发酵液中的有机酸与乙醇

嗜热菌降解纤维素是第二代燃料乙醇发展的重要方向。测定发酵液中乙醇和有机酸组成的变化,对发酵过程控制具有重要意义。该文以正丙醇为内标,建立了发酵液中乙醇、乙酸、丙酸和丁酸的气相色谱检测方法。该方法为:发酵液调节pH值、与内标混合、添加氯化钠至饱和、乙酸乙酯萃取,有机相进气相色谱检测。该方法下几种化合物的检出限范围为10~45 mg/L,低、中和高3个水平的加标回收率范围为80.65%~107.94%,相对标准偏差范围为1.71%~4.98%,该方法能用于纤维素菌群降解体系有机酸与乙醇的检测。该文还测算了20℃时乙醇、正丙醇、乙酸、丙酸和丁酸在乙酸乙酯和饱和氯化钠溶液中的分配系数,其值分别为0.28、1.64、1.37、2.51和3.29。该检测方法还可以推广应用于其他水相体系中有机酸和乙醇的检测,如废水厌氧消化液中挥发性脂肪酸的检测以及发酵醪中乙醇的检测。

马丁仪微量测定醋酸发酵液的酒精度

研究了一种能够微量测定醋酸发酵液中残留酒精度的方法。采用马丁仪蒸馏得到发酵液中酒精，添加K2Cr2O7其快速氧化，以Na2S2O3定未反应的重铬酸钾，计算确定发酵液中微量残留酒精浓度。该方法所需样品量少、耗时短、精密度高，回收率为93．78％～97．66％，变异系数为1.5％，可以即时反映醋酸发酵过程中酒精的利用状况。

六味地黄汤醇提水洗脱部位对小鼠阴虚模型的影响

目的观察六味地黄汤醇提水洗脱部位对阴虚小鼠体质量、免疫功能、肝组织氧化指标和cAMP、cGMP、T3、T4含量的影响,评价其滋阴作用。方法将小鼠每日灌胃给予甲状腺片(150 mg·kg-1)和利血平(1 mg·kg-1)致阴虚模型,同时给予治疗药物,7 d后检测小鼠体质量增长率、胸腺、脾指数及血浆中cAMP、cGMP、T3、T4,肝匀浆SOD、GSH-Px和MDA等,观察六味地黄汤醇提水洗脱部位对阴虚型小鼠的影响。结果六味地黄汤醇提水洗脱部位能提高阴虚小鼠体质量增长率、胸腺和脾脏指数,降低阴虚小鼠肝组织中SOD和GSH-Px活性,升高MDA含量,降低血清cAMP、T3、T4含量和cAMP/cGMP比值,高剂量组与模型组比较有统计学意义(P<0.05,P<0.01);六味地黄汤亦可改善以上各项指标,但与模型组相比无统计学意义。结论六味地黄汤醇提水洗脱部位具有显著滋阴作用,优于传统六味地黄汤煎剂。

酵母细胞转化液中乙醇、2-苯乙醇的气相色谱法分析

建立了同时检测酵母细胞发酵转化液中乙醇、2-苯乙醇的气相色谱（GC）分析方法。使用Agilent DBWAX（30 m×0.53 mm×1.0μm）色谱柱,采用程序升温条件,氢火焰离子检测器进行检测,酵母细胞发酵转化液中乙醇、2-苯乙醇在12 min内能够完全分离与定量。乙醇在0-97.32 g/L范围内的线性关系良好,相关系数为0.999 4,相对标准偏差（n=6）为0.702 2%,加标回收率99.46%-100.82%。2-苯乙醇在0-10.28g/L范围内的线性关系良好,相关系数为0.998 6,相对标准偏差（n=6）为2.338%,加标回收率100.39%-101.11%。该法实现了酵母细胞发酵转化液中乙醇、2-苯乙醇的同时与快速测定,有很实际的应用意义。

发酵制备乙醇过程中气体成分的监测与调控

为了达到利用腐烂葡萄生产乙醇的目的,通过气相色谱法对发酵过程中顶空气体成分进行分析.研究了气体成分变化对乙醇产生量的影响.实验表明:为了保证乙醇的增长趋势,必须在氧气和二氧化碳的相对含量比值小于2时,补加空气使氧气和二氧化碳的相对含量比值达到3.5左右.酿酒酵母BDX的生长期为7,d,第5天补加空气调整顶空气体成分,第7天发酵液中乙醇的含量可以达到7%以上.

CSTR直接使用循环废液进行酒精发酵的研究

模拟现有酒精发酵装置工艺流程,建立了一套多级串联釜反应器系统,以脱胚脱皮玉米粉双酶法制备的糖化液为原料,利用自絮凝酵母SPSC01进行了蒸馏废液直接循环条件下酒精连续发酵的研究。在平均发酵时间为25～30 h条件下,发酵终点酒精浓度超过12.5%vol以上,残还原糖和残总糖分别在0.85%和1.25%(w/v)以下,发酵罐的设备生产强度达到3.64 g/L.h。自絮凝颗粒酵母体系不仅可以用于搅拌式反应器,还可以直接使用循环废液进行连续酒精的发酵。

发酵液中威兰胶的乙醇沉淀行为

作者研究了发酵液中威兰胶在乙醇溶剂作用下的沉淀行为,分析了乙醇质量浓度、pH值、盐离子种类和盐浓度等因素对威兰胶沉淀效果的影响,以及对沉淀物最终产物流变学性能的影响。确定威兰胶的最佳沉淀条件为:当添加2.5mol/LCaCl2溶液使威兰胶发酵液中的最终电荷浓度达到0.1mol/L,pH调至2.0,乙醇质量浓度为37.6g/dL时,可以有效沉淀分离得到威兰胶,收率为92.5%,并保持良好的流变学性能,比对照条件下的乙醇用量节省了73.3%。

杜仲叶乙醇提取物抑菌试验

以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、炭疽杆菌、枯草芽孢杆菌4种细菌和根霉、黑曲霉、青霉3种真菌为研究对象,通过打孔法和二倍稀释法探究了杜仲叶乙醇提取物在不同洗脱组分处理下,对上述细菌和真菌的抑菌效果和最大有效稀释倍数。结果表明:杜仲叶乙醇提取物乙酸乙酯部分、正丁醇部分各极性洗脱成分能够抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和炭疽杆菌生长,其中,对炭疽杆菌的抑制作用最好,最大抑菌圈直径可达到22.0 mm,但对枯草芽孢杆菌和3种真菌效果不明显。乙酸乙酯部分和正丁醇部分各极性洗脱成分的抑菌作用差别不大,对炭疽杆菌的最大有效稀释倍数可以达到32倍。

银耳发酵液中银耳多糖的醇析条件优化

本课题以银耳发酵液为样品,以银耳粗多糖含量为评价指标,采用醇析法沉淀银耳多糖、蒽酮比色法测定银耳多糖含量对银耳发酵液中银耳多糖的醇析条件进行研究,为银耳多糖的进一步开发和利用提供参考。探讨了醇析温度、醇析时间、添加乙醇浓度对银耳发酵液中银耳多糖析出的影响,通过单因素实验确定了醇析的最佳条件。结果表明:银耳发酵液中银耳多糖适宜的醇析条件为醇析温度常温,醇析时间28 h,添加乙醇浓度90%。