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南工大應漢傑教授課題組發酵新技術 為燃料乙醇工業化生産提供樣板

2019年04月18日 17:39:28 來源: 南京工業大學

    目前,我國燃料乙醇生産主要依賴于微生物發酵,然而傳統燃料乙醇企業發酵過程中因細胞耐受性差、生命周期短、難以連續化進行而導致産品濃度低、産品收率低、生産效率低等一係列問題。南京工業大學國家生化工程技術研究中心應漢傑教授主持完成的“基于酵母細胞集群效應的燃料乙醇生産新技術及工業化示范”項目通過成果鑒定,為燃料乙醇産業化發展提供了樣板。

    “燃料乙醇是新燃料替代品,是可再生能源,經變性後與汽油按一定比例混合可制車用乙醇汽油。按目前我國乙醇供應能力,産能缺口1200萬噸/年,市場呼喚燃料乙醇大規模生産。”提及所主持的科研項目背景,應漢傑教授介紹道,“作為科研工作者一直力圖以先進生物制造替代傳統化學制造,以契合國家能源戰略。”

    課題組陳勇博士介紹説,課題組主要在三個方面取得了突破:設計了一種具有良好生物相容性的高吸附性固定化載體;發現了能加強生物膜形成提高耐受性的信號分子NO (一氧化氮);研制了一種新型多層循環式工業化規模的生物反應器。

    針對傳統發酵工藝的弊端,應漢傑教授團隊開展了工業環境下介質誘導微生物細胞EPS(細胞自分泌的胞外多聚物)合成過程的機制解析與EPS催化體係構建的研究。通過酵母EPS合成與調控機理研究和介質改性研究成功的建立了基于介質的細胞集群效應的催化體係(Medium-based Cell Cluster Effect, MCCE)。同時,基于幾何學和流體力學等原理,創造性的實現了高效吸附、高效傳質及高效發酵的新型循環式固定化生物反應器,為燃料乙醇發酵提供了一種新發酵工藝。

    該項研究成果,目前申請專利達9項,其中授權3項(含PCT 1項),已成功建成了首條基于微生物集群效應發的酵技術年産近4000噸乙醇工業化示范生産線,實現了燃料乙醇的高效生産,産生了明顯的經濟和社會效益。(周弋薇)

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