自产气气提与纤维床反应器耦合发酵生产丁醇

摘要：

采用发酵产物中的二氧化碳(CO2)和氢气(H2)作为循环气提气源，对丙酮丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum CGMCC 5234）发酵产物进行原位气提，实现丙酮、丁醇和乙醇混合物（ABE）的连续纤维床固定化发酵生产。连续发酵实验进行了12批次共309 h，总溶剂ABE当量浓度为133.3 g·L-1（其中丁醇83.5 g·L-1，丙酮38.4 g·L-1，乙醇11.4 g·L-1），葡萄糖消耗率为1.29 g·(L·h)-1，总溶剂ABE产率为0.431 g·(L·h)-1，转化率为0.333 g·g-1，其中丁醇产率为0.270 g·(L·h)-1，转化率为0.209 g·g-1，发酵液中丁醇浓度控制在8～12 g·L-1，显著优于游离发酵的结果。气提提取之后冷凝的ABE溶液出现分层现象，其中丁醇相丁醇浓度高达603.7 g·L-1，极大地减缓后续分离提纯的负担。结果表明，自产气循环气提与纤维床固定化耦合连续发酵生产ABE（特别是丁醇）的工艺具有可行性和竞争力。

关键词：丁醇、气提、原位分离、发酵、纤维床反应器

分类号：Q815;TQ923(生物工程学(生物技术))

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2013CB733503,2011CBA00806；江苏省自然科学基金BK20130929；江苏省博士后科学基金1301038B；国家杰出青年基金21025625；国家高技术研究发展计划项目2012AA021202；国家自然科学基金青年基金21106070。@@@@supported by the National Basic Research Program of China2013CB733503,2011CBA00806;Natural Science Foundation of JiangsuBK20130929;Jiangsu Postdoctoral Science Foundation1301038B;National Outstanding Youth Foundation of China21025625;the National High Technology Research and Development Program of China2012AA021202;the National Natural Science Foundation of China21106070

在线出版日期：2014-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1821-1827