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硅橡胶膜生物反应器封闭循环连续发酵制造乙醇放大实验及该发酵系统的基本性能 被引量:22
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作者 石尔 肖泽仪 +3 位作者 黄卫星 杨晶 姜泉 陶建 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期280-285,共6页
设计构建了发酵罐体积为5L,单张膜有效面积为0.08m2的平板硅橡胶膜生物反应器封闭循环连续发酵系统,实验研究了该系统在长期运行过程中的发酵反应动力学参数和膜传质动力学参数等基本性能。当发酵罐中乙醇浓度在30~60g·L-1时,得... 设计构建了发酵罐体积为5L,单张膜有效面积为0.08m2的平板硅橡胶膜生物反应器封闭循环连续发酵系统,实验研究了该系统在长期运行过程中的发酵反应动力学参数和膜传质动力学参数等基本性能。当发酵罐中乙醇浓度在30~60g·L-1时,得质量浓度为17%~28%的冷凝渗透液。在连续运行中,细胞浓度维持在10~24.8g·L-1,料液罐中葡萄糖浓度大约为30~50g·L-1,乙醇的体积产率为2.33~3.99g·L-1·h-1,膜的渗透通量和分离因子分别为800~1050g·m-2·h-1和5.1~8.6。在连续269h运行中,得到乙醇1999g,基质转化率为87.2%,碳回收率为89.5%,产生的废液量大约为传统间歇发酵过程的22.2%左右。 展开更多
关键词 硅橡胶膜生物反应器 发酵 渗透蒸发 乙醇
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硅橡胶膜生物反应器降解甲苯的细胞生长动力学 被引量:10
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作者 肖泽仪 关琦 +2 位作者 黄卫星 邢新会 松本幹治 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期557-562,共6页
用新型硅橡胶膜生物反应器和假单孢菌(Pesudomonas putida mt-2)作为降解微生物,研究了溶解于废水中的甲苯的生物降解。实验测定了废水中甲苯的浓度,培养液中的细胞浓度和溶解氧浓度等。根据废水中甲苯浓度变化计算出的甲苯降解率在废... 用新型硅橡胶膜生物反应器和假单孢菌(Pesudomonas putida mt-2)作为降解微生物,研究了溶解于废水中的甲苯的生物降解。实验测定了废水中甲苯的浓度,培养液中的细胞浓度和溶解氧浓度等。根据废水中甲苯浓度变化计算出的甲苯降解率在废水对培养液流量比为200/100mL h-1时达到93%,根据细胞浓度变化和甲苯浓度变化计算出的细胞比产率在流量比为30/100mL h-1时达到0.00221OD660 (mg L-1) -1。对细胞生长情况进行的分析表明,Monod方程难于描述这种反应器中的细胞生长动力学表现。在关于膜传质动力学问题研究的基础上,通过质量平衡方法构造了一个关于细胞生长的反应动力学模型,用模型进行的细胞生长理论计算与实验结果有较高的吻合程度。 展开更多
关键词 生物降解 甲苯 细胞生长动力学 硅橡胶膜生物反应器 废水处理 工业废水
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硅橡胶膜生物反应器苹果原汁发酵研究(I)——微生物与膜器 被引量:4
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作者 胡世文 肖泽仪 +2 位作者 汤晓玉 汤明 张慧敏 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期81-86,共6页
基于细胞生长更新和产物原位分离的思想,设计了一套硅橡胶膜生物反应器进行苹果原汁的发酵实验,对2种自然选育的苹果酒酵母和一种工业化的酿酒高活性干酵母进行驯化,筛选出了一株较为理想的发酵菌株2401(驯化糖度为13%)。发酵-渗透蒸发... 基于细胞生长更新和产物原位分离的思想,设计了一套硅橡胶膜生物反应器进行苹果原汁的发酵实验,对2种自然选育的苹果酒酵母和一种工业化的酿酒高活性干酵母进行驯化,筛选出了一株较为理想的发酵菌株2401(驯化糖度为13%)。发酵-渗透蒸发耦合实验表明,25℃时细胞密度24 h即可达到108个/ml,经过渗透气化分离出产物后,细胞浓度有所提高;发酵96 h,残糖浓度下降到4%以下;膜渗透蒸发分离出的渗透液中轻组分浓度w(当量乙醇)最高可达28%,渗透通量超过1000 g/(m2.h)。改变膜器结构和扩大膜面积后进行了发酵实验。自制的硅橡胶复合膜表现出优良的性能。结果表明,该膜生物反应器系统用于苹果原汁发酵在产物原位分离和发酵液封闭循环及反应条件控制等方面具有独特优点,在苹果加工制造苹果白兰地和发酵苹果汁软饮料方面具有工业开发前景。 展开更多
关键词 硅橡胶膜生物反应器 发酵 渗透蒸发 苹果原汁
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硅橡胶膜生物反应器在苹果原汁发酵过程中的膜分离性能 被引量:3
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作者 汤晓玉 周一慧 +3 位作者 原林 陈春燕 蒋越 肖泽仪 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期76-81,共6页
利用硅橡胶膜生物反应器进行了苹果原汁发酵-渗透汽化分离实验,研究了苹果发酵液中的主要风味成分及其渗透汽化分离性能。发酵液中的主要芳香成分与传统苹果酒接近,但酯类物质的含量较低。硅橡胶膜对发酵液中的挥发性轻组分表现出良好... 利用硅橡胶膜生物反应器进行了苹果原汁发酵-渗透汽化分离实验,研究了苹果发酵液中的主要风味成分及其渗透汽化分离性能。发酵液中的主要芳香成分与传统苹果酒接近,但酯类物质的含量较低。硅橡胶膜对发酵液中的挥发性轻组分表现出良好的选择透过性,高级醇、酯类和醛类的分离率分别达到90%、76%和67%;而乳酸乙酯、β-苯乙醇和乙酸被不同程度地截留。非挥发性有机酸被截留在膜上游发酵液中。草酸、乙酸、柠檬酸和琥珀酸得到不同程度地浓缩;苹果酸、酒石酸和乳酸在分离过程中可能被微生物细胞所消耗,其含量有所降低。硅橡胶复合膜在选择性地分离挥发性轻组分的同时有效地保护了发酵液中的有机酸等非挥发性营养成分,研究结果进一步证明了采用硅橡胶膜生物反应器同时生产苹果白兰地和果汁发酵饮料的可行性。 展开更多
关键词 苹果原汁发酵 渗透汽化 芳香物质 有机酸 硅橡胶膜生物反应器
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用硅橡胶膜生物反应器系统选育高性能酿酒酵母 被引量:3
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作者 陈春燕 肖泽仪 +3 位作者 汤晓玉 周一慧 蒋越 傅晟伟 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期8-11,共4页
应用硅橡胶膜生物反应器的发酵-渗透汽化耦合功能,进行长期封闭循环发酵,使酵母在这种特定环境下完成适应性自然进化,从而获得优势的突变株。以工业安琪酵母ADY为原始菌株,进行每一轮500h的封闭循环发酵,在发酵终点取菌悬液做平板筛菌,... 应用硅橡胶膜生物反应器的发酵-渗透汽化耦合功能,进行长期封闭循环发酵,使酵母在这种特定环境下完成适应性自然进化,从而获得优势的突变株。以工业安琪酵母ADY为原始菌株,进行每一轮500h的封闭循环发酵,在发酵终点取菌悬液做平板筛菌,分离出遗传约200代的相对强势的新菌株,再转移新菌株进行同样的发酵和终点筛选实验。如此的发酵-筛选-转移实验共进行了3轮。试验结果表明:ADY遗传超过600代的菌株S33,在500h封闭循环发酵残液配制的培养基条件下,表现出了明显的环境适应性遗传优势,其细胞生长速率、产物乙醇的比生成速率和糖转化率都相对原种菌ADY分别提高了约71.8%、53.6%和52.7%。 展开更多
关键词 硅橡胶膜生物反应器 酿酒酵母 封闭循环发酵 适应性进化
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硅橡胶膜生物反应器生物转化制备香草醛 被引量:1
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作者 伍云涛 冯明 +3 位作者 丁文武 汤晓玉 钟月华 肖泽仪 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期91-95,共5页
在硅橡胶膜生物反应器(SRMBR)系统中用丁香油为原料和大豆酯氧化酶(SBLOX)为催化剂,进行了生物转化制备香草醛的实验研究。与摇瓶发酵实验相比,在SRMBR中的发酵由于硅橡胶膜的渗透萃取即时分离,在很大程度上消除了产物香草醛的氧化损失... 在硅橡胶膜生物反应器(SRMBR)系统中用丁香油为原料和大豆酯氧化酶(SBLOX)为催化剂,进行了生物转化制备香草醛的实验研究。与摇瓶发酵实验相比,在SRMBR中的发酵由于硅橡胶膜的渗透萃取即时分离,在很大程度上消除了产物香草醛的氧化损失和酶的产物抑制,原料丁香油转化率从0.038%提高到1.01%。高效液相色谱(HPLC)分析表明,香草醛在膜下游萃取液中的最高质量浓度达到了121.53 mg/L,远高于摇瓶实验的8.14mg/L,香草醛的峰面积比为70.08%。又在反应器中加入活性炭吸附剂,使转化率进一步提高到1.14%,膜下游萃取液最高质量浓度为140.27 mg/L,香草醛的峰面积比达到93.53%。 展开更多
关键词 香草醛 硅橡胶膜生物反应器 丁香油 酯氧化酶 渗透萃取
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萃取式膜生物反应器用于制备生物香草醛 被引量:6
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作者 冯明 汤晓玉 +2 位作者 石尔 张慧敏 肖泽仪 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期363-366,共4页
用以硅橡胶复合膜为核心的萃取式膜生物反应器对生物香草醛进行了生产分离耦合化的研究。与摇瓶实验相比,在很大程度上消除了产物的抑制和香草醛的氧化损失,丁香油转化率从0.45%提高到1.04%,香草醛在下游萃取液中的最高质量浓度达到了13... 用以硅橡胶复合膜为核心的萃取式膜生物反应器对生物香草醛进行了生产分离耦合化的研究。与摇瓶实验相比,在很大程度上消除了产物的抑制和香草醛的氧化损失,丁香油转化率从0.45%提高到1.04%,香草醛在下游萃取液中的最高质量浓度达到了130.10 mg/L,远高于摇瓶实验的11.13 mg/L;活性炭优化后的转化率为1.09%,下游萃取液最高质量浓度为136.48 mg/L,香草醛的HPLC峰面积比为96.77%。 展开更多
关键词 生物香草醛 硅橡胶膜生物反应器 渗透萃取 耦合化
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膜生物反应器苹果原汁发酵研究(Ⅱ)—产物特性和膜器放大 被引量:5
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作者 汤晓玉 王维慧 +5 位作者 胡世文 王任 杨晶 陶建 石尔 肖泽仪 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期86-91,共6页
在前期工作的基础上,采用扩大膜面积的新型硅橡胶膜生物反应器进行了苹果原汁发酵的进一步深入研究。整个系统运行稳定,硅橡胶复合膜分离性能良好。膜下游通过两级冷凝,得到了酒度适宜的苹果白兰地,酒味浓烈,果香优雅;膜上渗余液营养丰... 在前期工作的基础上,采用扩大膜面积的新型硅橡胶膜生物反应器进行了苹果原汁发酵的进一步深入研究。整个系统运行稳定,硅橡胶复合膜分离性能良好。膜下游通过两级冷凝,得到了酒度适宜的苹果白兰地,酒味浓烈,果香优雅;膜上渗余液营养丰富,含有大量的有机酸,可用于生产苹果酸性饮料。 展开更多
关键词 硅橡胶膜生物反应器 苹果汁发酵 苹果白兰地 苹果酸性饮料 渗透汽化
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固定化酵母-膜生物反应器连续发酵生产乙醇的研究 被引量:2
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作者 伍云涛 丁文武 +4 位作者 邹庆 汤晓玉 杨芳 徐瑶 肖泽仪 《酿酒》 CAS 2008年第2期53-56,共4页
对固定化酿酒活性干酵母-硅橡胶膜生物反应器连续发酵生产乙醇进行了实验研究。对固定化酵母和游离酵母的发酵能力进行了比较,实验研究了系统在长期运行过程中的发酵反应动力学参数和膜传质动力学参数等基本性能。结果表明,酵母细胞固... 对固定化酿酒活性干酵母-硅橡胶膜生物反应器连续发酵生产乙醇进行了实验研究。对固定化酵母和游离酵母的发酵能力进行了比较,实验研究了系统在长期运行过程中的发酵反应动力学参数和膜传质动力学参数等基本性能。结果表明,酵母细胞固定化后,其发酵速度有明显提高;膜渗透汽化分离产物乙醇使发酵反应能够长时间连续稳定地进行,葡萄糖消耗率和乙醇体积产率都较间歇发酵有明显的提高;在连续运行中,发酵液中葡萄糖浓度控制在20~50g/L的范围内,乙醇体积产率为4.0g/(L·h),罐内乙醇浓度基本保持在45g/L左右,固定化酵母浓度维持在1.05×1010~2.15×1010个/克胶,发酵液中游离酵母浓度维持在0.02×1010~0.098×1010个/mL,膜的渗透通量和分离因子分别为300~500g/(m2·h)和3.6~7.2;实验系统连续运行了294h,收得渗透冷凝液4841.7g,平均质量分数为21.3%。 展开更多
关键词 固定化酵母 硅橡胶膜生物反应器 发酵 渗透汽化 乙醇
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野生酵母菌在膜生物反应器中的适应性培养与发酵动力学研究
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作者 张丽 丁文武 +2 位作者 胡亮 王伟 肖泽仪 《中国酿造》 CAS 北大核心 2011年第4期42-45,共4页
进行了野生酵母菌在硅橡胶膜生物反应器长期封闭循环连续发酵环境中的多轮发酵-优势菌株筛选-转移培养的适应性进化实验,研究了菌株的发酵性能变化和发酵动力学。发酵实验共进行了5轮,每轮发酵持续时间500h,且采用前一轮发酵残液中筛选... 进行了野生酵母菌在硅橡胶膜生物反应器长期封闭循环连续发酵环境中的多轮发酵-优势菌株筛选-转移培养的适应性进化实验,研究了菌株的发酵性能变化和发酵动力学。发酵实验共进行了5轮,每轮发酵持续时间500h,且采用前一轮发酵残液中筛选出的优势菌株作为发酵菌种。第4轮、第5轮发酵实验在乙醇产率、乙醇生成比速率、细胞比生长率等发酵性能上较第一轮有显著提高。多轮适应性培养有效增强了酵母细胞对乙醇的耐受力以及缩短了发酵适应期。 展开更多
关键词 硅橡胶膜生物反应器 长期封闭循环发酵 野生酵母 适应性进化 发酵动力学 乙醇
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