丁醇的发酵.ppt

丁醇的发酵目录丁醇发酵丙醇丁醇梭菌产生大量的丙酮、丁醇和乙醇等溶剂，是重要的工业发酵菌种。
广泛分布于土壤和谷物等种子表面。
代谢机理产溶剂期产酸期代谢产溶剂期代谢丁醇发酵经历二个阶段：
产酸和产醇阶段。在产酸阶段，细胞处于指数生长期，产生大量的乙酸和丁酸，导致pH下降。当pH<5，丁酸浓度大于2g/l,，激发梭菌从产酸过程转入产醇过程。此时，细胞处于稳定期，将乙酸和丁酸转化为丁醇和乙醇。发酵时采用两段法发酵工艺通过投加丁酸和葡萄糖为碳源，在适当的条件下，可发酵丁酸产生丁醇。这样不仅减少了其它副产物的产生如乙醇、丙酮等，又提高了底物的利用率，也为丁醇回收的后续处理提供方便。发酵液中产物的分离提取方法发酵丁醇的分离发酵丁醇的分离发酵丁醇的分离发酵丁醇的分离由上面实验得出结论
在丁醇发酵萃取工艺中可选择油醇和C-20萜烯醇，其综合性能最强。

且重复性能高，发酵产量较传统工艺高出两倍。
丙酮-丁醇发酵耦合技术的比较

吸附法成本较高、操作复杂、选择性差且易受发酵液污染，能耗较高,选择性较差。而渗透汽化选择性能好、易操作、能耗低，但其可选择的膜种类较少，通量低，相比于气提和液液萃取易受发酵液颗粒的污染和堵塞。
为了解决以上所涉及的问题，现代工艺提出渗透汽化-发酵耦合工艺的研究。所用到的构造分离一发酵耦合生物反应器的膜有：
HTPB-PU：疏水性端羟基聚丁二聚氨酯
PDMS／PVDF复合膜：中空纤维复合膜。将PDMS(tetraethylorthosilicate)／PVDF膜组件分别与丙酮．丁醇间歇发酵和流加发酵耦合，通过考察膜分离消除丙酮．丁醇发酵产物抑制作用、膜分离对于丙酮丁醇发酵的糖利用率、溶剂产率和溶剂产量等方面的影响。最终得到以下结论：建立了渗透汽化．间歇发酵分离耦合反应体系，
以PDMS(tetraethylorthosilicate)／PVDF为基质的膜组件与丁醇间歇发酵耦合，与间歇发酵相比，耦合分离反应体系的总溶剂产率从O．199r1h．1提高到0．44glJh．1，在分离发酵耦合期间(53—65h)，葡萄糖的利用率由0．49gl。1h．1提高到0．75g14h-1，葡萄糖消耗速率提高了45．9％。此方法目前仍然停留在实验室阶段，有许多问题仍然有待于解决，其中问题最为突出的部分是膜通透性的限制，其成本，分离效能的高效性等方面。此外还有一些高效的分离方法如排斥萃取分离正丁醇-丙酮-水体系,NaAc、MgC12、Na2CO3等盐类可在常温下打破正丁醇一丙酮一水体系的液一液平衡，明显改变其互溶度．复合萃取剂可大幅度地增大正丁醇和丙酮在两相的分配系数和选择性系数，可达到分离提浓各组分的目的。
发酵丁醇的新发现目前，我国丁醇主要用于生产增塑剂邻苯二甲酸二异丁酯，占总消费量的50%～60%，其他则用于生产异丁酯，并可以替代正丁醇用于家具、汽车喷漆以及塑料涂膜等领域。其性能更加优越。

发酵丁醇的意义此外，丁醇的挥发性与汽油和乙醇相比很低，安全性较高。研究表明，在内燃机中燃烧时，丁醇只产生二氧化碳和水，因而丁醇作为燃料使用更加清洁环保。
发酵丁醇存在问题问题的解决利用菌种筛选的方法，培育高效的抑制物耐性菌株。诱变育种是以人工诱变基因突变为基础的，是有效的菌种改良方法。国内对丙酮丁醇梭菌的菌株改良，主要还是用传统的诱变方法。目前，丙酮−丁醇发酵主要的菌种选育手段是诱变育种。目前菌种的筛选主要集中在耐丁醇梭菌的选育上。

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