低高径比外循环气升式生物反应器带渣发酵生产有效霉素

Fermentation experiments to produce validamycins from crude substrates by Streptoniyces hygroscopi-cus were carried out in an external-loop airlift bioreactor (0.0115 m3 ) with a low ratio of height to diameter of the riser of 2.9 and a ratio of riser to downcomer diameter of 6.6. The influences of gas flow rate and liquid volume on fermentation of validamycins were investigated. Comparisons of validamycin fermentation were made among the external-loop airlift bioreactor, a mechanically stirred tank bioreactor (0.010m3 ) and shaking flasks. Under the same operation conditions including fermentation medium composition, inoculum ratio and culture temperature, the fermentation time in the external-loop airlift bioreactor (45 h) was shorter than that in the shaking flasks (100 h) and the same as that in the mechanically stirred tank bioreactor. After a total fermentation time of 45 h under optimized operation conditions, average validamycin concentration obtained in the external-loop airlift bioreactor was     

自产气气提与纤维床反应器耦合发酵生产丁醇

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38.4g·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。     

自产气气提与纤维床反应器耦合发酵生产丁醇

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。     

利用纤维原料在串联式生物反应器中协同酶解发酵乳酸

采用廉价的纤维素原料代替粮食发酵生产乳酸,具有重要的社会意义和经济价值。在串联式生物反应器中,将纤维原料酶水解与固定化乳酸杆菌发酵相耦联,纤维素的酶解产物葡萄糖被有效转化成乳酸,纤维素对乳酸的转化率和乳酸产率分别为70.3%和0.713g?(L?h)?1。在酶解体系中添加纤维二糖酶可以提高酶解得率。将酶解罐、固定化纤二糖酶柱和固定化细胞柱相串联,可有效消除纤维二糖积累所造成的反馈抑制作用,纤维素对乳酸的转化率和乳酸产率分别提高到90.6%和0.986g?(L?h)?1。串联式生物反应器性能稳定,在重复分批发酵工艺中,连续10批纤维素对乳酸的转化率平均为89.6%。采用分批添料工艺,纤维底物的终浓度可增加到200g?L?1,发酵终点的乳酸浓度达105.2g?L?1,乳酸产率为1.315g?(L?h)?1。对等量底物而言,反应时间明显缩短,同时纤维素酶的利用率也得到了有效提高。     

应用固定化里氏木霉在螺旋纤维床生物反应器中连续降解壳聚糖的研究

Continuous hydrolysis of chitosan was performed in a convoluted fibrous bed bioreactor (CFBB) with immobilized T. reesei. At dilution rate of 0.4d^-1 and substrate concentration of 2% (mass vs. volume), the average degree of polymerization of hydrolysate can be kept at 1.25-1.35, which can be easily regulated by changing dilution rate or inlet chitosan concentration.     

在热管生物反应器中发酵制备L-苯丙氨酸

用在5L热管生物反应器中实体发酵所产生的大肠杆菌E．coli No．1进行苯丙酮酸转氨制备L-苯丙氨酸过程能达到较高的技术指标。在微生物生长各阶段反应器中发酵液的温度很均匀，其平均温差为0．08℃、最大温差为0．4℃。与用传统的搅拌式生物反应器相比，用热管生物反应器发酵的微生物菌体量(以OD值计)从0．40提高至0．54，其发酵液转化苯丙酮酸制备L一苯丙氨酸的平均得率从70％增加至75％。     

外置式植物纤维床反应器与膜分离联用的丙酸发酵工艺研究

开发了一种外置式植物纤维床反应器与膜分离联用的丙酸发酵装置,将外置式植物纤维床反应器与中空纤维膜组件相连接,即可实现丙酸的多批次稳定高效生产。实验结果表明,以Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015为生产菌株,葡萄糖做碳源,利用该装置发酵214h(5批次),批次平均丙酸浓度达50.77g·L-1,生产效率达1.19g·L-1·h-1,菌体干重最高达33.85g·L-1,丙酸对葡萄糖转化率和丙酸占总有机酸比例分别为50.77%、79.45%(w/w),均远优于游离细胞与膜分离联用的丙酸发酵装置。     

500升絮凝颗粒酵母连续发酵悬浮床生物反应器流体力学行为

<正>利用某些酵母细胞的自身强絮凝能力形成颗粒,以固定化细胞法实现酒精连续发酵,近年来引起了人们的极大关注。与通常的各种载体固定化细胞法相比,它具有方法简单、过程经济的突出优点,而且反应器中无载体充填,可以获得更高的菌体浓度,进而强化反应器的设备生产强度指标。然而,这种由细胞自身絮凝形成的颗粒有很大的特殊性。一方面,它的形状、结构极不规则,颗粒的大小在一定的条件下呈特定的分布。另一方面,颗粒间具有粘连性,且自身强度弱,不耐流体剪切,在培养与发酵过程中要求与基质呈均匀的悬浮状态。因而,开发研制适宜的生物反应器,并解决其工程放大问题成为这一技术能否工业化的关键。     

纤维填充滴流反应器的流体力学

<正> 1 引言 近期的研究表明,无机纤维催化剂(玻璃纤维、碳纤维、氧化铝纤维等)具有较高的活性、选择性和稳定性,如氧化铝纤维为载体的裂解汽油加氢。但到目前为止,有关纤维滴流床的化工数据几乎未见报道。本工作的目的是对纤维滴流床进行流体力学研究,考察操作条件、填料性质、填充方式变化时流体流动性质如压降、持液量等的变化规律,以求建立计算压降和持液量的关联式,为纤维滴流床反应器的设计和放大提供基础数据。     

PW膜-生物反应器法处理制药发酵废水

采用PW膜生物反应器法处理制药发酵废水,工程运行结果表明在进水CODcr为7130－2480mg/L,BOD5为617－668mg/L,NH3-N为141－149mg/L的条件下,排出水的CODcr、BOD5、NH3-N的平均去除率分别达到了98％、96％、98％以上,符合国家排放标准的要求。     

在内置式植物纤维床反应器中用糖蜜固定化发酵制丙酸

开发了一种综合利用制糖工业副产物生产丙酸的新方法,将制糖工业副产物甘蔗渣和糖蜜分别作为固定化载体和碳源,应用于丙酸生产.以甘蔗渣为固定化载体构建了一种内置式植物纤维床反应器(Inner plant fibrous-bed bioreactor,IPFB).以Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015为发酵菌株,对在IPFB中分别用未处理糖蜜及糖蜜水解液为碳原发酵制丙酸进行考察.以未处理糖蜜为碳源发酵,254 h丙酸浓度为52.39 g·L~(-1),丙酸生产速率为0.21 g·(L·h)~(-1);糖蜜水解液为碳源发酵,254 h后丙酸浓度达75.18 g·L~(-1),丙酸生产速率达0.30 g·(L·h)~(-1),丙酸占总有机酸比例达83.10%(w/w).稳定性实验表明以糖蜜水解液为碳源,利用IPFB发酵生产丙酸10批仍然保持较高的丙酸生产效率.扫描电镜显示大量丙酸杆菌的细胞吸附于甘蔗渣表面与间隙中,有效实现了高密度发酵.     

发酵法生产乙醇研究进展

介绍了固定化细胞发酵,细胞循环发酵、固体发酵、高温发酵等乙醇发酵新工艺,系统地阐述了乙醇发酵与吸附分离耦合、乙醇发酵与膜分离耦合、萃取发酵、真空发酵及乙醇气提发酵及其与分离技术的耦合等过程的研究。乙醇发酵与分离技术的耦合过程可以提高发酵速率,降低乙醇回收过程的能耗,实现过程的连续操作,降低设备投资和操作费,具有很广的应用前景。     

恩拉霉素的发酵生产

文章论述恩拉霉素发酵过程。该发酵生产主要控制点为pH和控制溶氧,pH控制在6．2以上;溶氢48h后控制在20％～40％之间：发酵结果显示：氨基氮和菌体浓度在192h达到峰值,效价在240h达到峰值。     

发酵法生产十三碳长链二元酸

长链二元酸(DCA)是制备香料、热熔胶、工程塑料、高档润滑油等的原料。发酵法生产DCA是生物技术在石化领域的应用。通过诱变筛选高产菌种、优化种子培养和发酵工艺、研究产品的分离与提纯工艺,在连续运转的100t/a工业化试验装置上,发酵法生产DCA的产酸量稳定在140g/L左右,油酸的平均转化率达到73％,DCA的含量≥95％。全国长链二元酸的总生产能力已经接近1000t/a,如果都用来生产香料,将会使市场饱和,因此要加速其它下游产品如服装热熔胶、工程塑料等的工业化进度;另外,还要设法进一步降低DCA成本。     

膜生物反应器连续发酵生产胞外灵芝多糖

产物灵芝多糖在间歇深层发酵稳定期存在浓度下降现象，采用膜生物反应器系统能够及时分离产物，控制产物的积累，有效防止灵芝多糖的消耗，而灵芝菌丝体在反应器中不断循环，浓度得到进一步提高，并不断分泌灵芝胞外多糖，可延长产多糖时间，从而提高了胞外多糖的总产量，研究了不同稀释率0－0．2hr^-1下连续发酵的多糖生成和菌丝体生长状况；连续发酵时发酵液中灵芝多糖的浓度比间歇发酵要低，并随稀释率的增大而下降，菌丝体浓度则随稀释率的增大而增大，总的菌丝体干重可比间歇发酵增加20％以上，多糖总产量可达到间歇发酵的5倍以上，连续发酵也有利于灵芝多糖与菌丝体的分离，结果表明利用膜生物反应器进行液体连续发酵是生产和分离胞外灵芝多糖的一条有效途径，并可为其它真菌胞外多糖的深层发酵生产提供借鉴。     

Targeting the Production of Biomolecules by Extremophiles at Bioreactor Scale

Recent alternatives to technological applications most commonly employed when the production of extremocompounds is approached at bioreactor scale, in batch, fed‐batch, and continuous mode, are summarized. Each operational mode is analyzed in the light of the more decisive variables affecting the performance of this kind of biological processes, namely, bioreactor configurations, culture medium design, operating conditions, or downstream processing. Bringing together genetic and bioreaction engineering with separation techniques is already the recommended strategy to solve the typical problems faced in bioprocesses with extremophiles and will serve to open up new opportunities for the development of unexplored fields such as renewable energies.     

微生物发酵法生产2，3-丁二醇的研究

采用响应面法(RSM)对产酸克雷伯氏菌发酵葡萄糖生产2,3-丁二醇的培养基进行了优化。依次通过Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和中心复合实验确定尿素和乙酸的最佳组合为：尿素浓度5.13 g·L-1、乙酸浓度0.703g·L-1。在最佳发酵条件下,2,3-丁二醇得率达0.456 g·g-1,较初始条件提高...     

红法夫酵母发酵生产虾青素的研究进展

虾青素是一种在食品、医药和化妆品等领域有广阔的应用前景的高附加值产品,红法夫酵母是天然可产虾青素的主要微生物之一.主要概述了国内外在高产菌株育种及生产工艺优化方面的方法和研究进展,在此基础上,指出今后利用红法夫酵母进行下虾青素商业化生产的方向进行了展望.