發(fā)酵新技術(shù)高效生產(chǎn)燃料乙醇

目前我國(guó)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(wèn)題。南京工業(yè)大學(xué)國(guó)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(xì)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(xiàng)目日前通過(guò)成果鑒定。該項(xiàng)目糧耗降低約4個(gè)百分點(diǎn)、 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(lái)福音。

　　據(jù)陳勇博士介紹說(shuō)，課題組主要在三方面取得了突破：設(shè)計(jì)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(qiáng)生物膜形成提高耐受性的信號(hào)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(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的弊端，應(yīng)漢杰教授團(tuán)隊(duì)建立了基于介質(zhì)的細(xì)胞集群效應(yīng)的催化體系，創(chuàng)造性地實(shí)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(xiàn)報(bào)道的*高水平。據(jù)陳勇博士介紹，研究團(tuán)隊(duì)在2017年和2018年分別在廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司進(jìn)行了30噸級(jí)的中試和320噸級(jí)的工業(yè)化示范試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，發(fā)酵周期48小時(shí)左右，發(fā)酵運(yùn)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(gè)百分點(diǎn)以上，陳化水稻淀粉利用率提高近4個(gè)百分點(diǎn)。

　　該項(xiàng)研究成果目前申請(qǐng)專達(dá)9項(xiàng)，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(jí)乙醇工業(yè)化示范生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了燃料乙醇的高效生產(chǎn)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。