發(fā)酵新技術(shù)高效生產(chǎn)燃料乙醇

目前我國依賴于微生物發(fā)酵的燃料乙醇生產(chǎn)存在產(chǎn)品濃度低、收率低、效率低等問題。南京工業(yè)大學國家生化工程技術(shù)研究中心應(yīng)漢杰教授主持完成的基于酵母細胞集群效應(yīng)的燃料乙醇生產(chǎn)新技術(shù)及工業(yè)化示范項目日前通過成果鑒定。該項目糧耗降低約4個百分點、 縮短生產(chǎn)周期20%以上、酒精度提高約0.5%、成本降低約200~300元/噸，為燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化發(fā)展帶來福音。

　　據(jù)陳勇博士介紹說，課題組主要在三方面取得了突破：設(shè)計了一種具有良好生物相容性的高吸附性固定化載體；發(fā)現(xiàn)了能加強生物膜形成提高耐受性的信號分子NO ；研制了一種新型多層循環(huán)式工業(yè)化規(guī)模的生物反應(yīng)器。

　　針對傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的弊端，應(yīng)漢杰教授團隊建立了基于介質(zhì)的細胞集群效應(yīng)的催化體系，創(chuàng)造性地實現(xiàn)了高效吸附、高效傳質(zhì)及高效發(fā)酵的新型循環(huán)式固定化生物反應(yīng)器，為燃料乙醇發(fā)酵提供了一種新發(fā)酵工藝。

　　采用此工藝，小試間歇式發(fā)酵和連續(xù)式發(fā)酵的生產(chǎn)產(chǎn)率分別為11.75 g/L/h和14.71 g/L/h，是目前文獻報道的*高水平。據(jù)陳勇博士介紹，研究團隊在2017年和2018年分別在廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司進行了30噸級的中試和320噸級的工業(yè)化示范試驗。試驗表明，發(fā)酵周期48小時左右，發(fā)酵運行穩(wěn)定性較好。相比傳統(tǒng)生產(chǎn)方式，玉米和木薯淀粉利用率可提高5個百分點以上，陳化水稻淀粉利用率提高近4個百分點。

　　該項研究成果目前申請專達9項，建成了首條基于微生物集群效應(yīng)發(fā)酵技術(shù)的4000噸級乙醇工業(yè)化示范生產(chǎn)線，實現(xiàn)了燃料乙醇的高效生產(chǎn)，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。