1. 研究目的与意义
研究目的:研究利用海藻酸钠,碳酸钙,丝素蛋白对固定化细胞发酵五碳糖,六碳糖的影响,包括固定化细胞凝胶珠的制备,以及发酵条件对其影响,并优化工艺,探讨单菌、混合菌细胞发酵制备乙醇的指标体系,为工业化生产提供理论依据。
研究意义:加入生物亲和力强的丝素蛋白以及碳酸钙来提升海藻酸钠载体强度,降低环境对发酵的负面影响,从而提高发酵效率,并研究制备与发酵条件对其影响,用于工艺优化,为工业化提供理论依据,从而推动生物乙醇的广泛使用。
详见附件完整开题报告。
2. 国内外研究现状分析
国内外对于固定化细胞发酵载体的优化其实研究很多,历时也很久,种类更繁多,新材料的利用层出不穷,但大部分和医疗息息相关,把固定化新技术用于发酵乙醇这种低附加值大规模的产品其实少之又少,乙醇发酵的研究重点反而在细胞的基因改造上更多。
但丝素蛋白是一种优良又低成本的新材料,有着广阔的前景,可几乎无人考虑将其用于固定化细胞载体的强化上,这是一块空白,但随着研究的不断深入,石油能源转生物乙醇的社会需求,其开发利用将不断拓展。
详见文献综述及附件完整开题报告。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容: 1、海藻酸钠/丝素蛋白/碳酸钙(sa/sf/caco3) 固定化细胞的制备; 2、发酵条件对sa/sf/caco3固定化细胞混合糖发酵制备乙醇的影响; 3、sa/sf/caco3固定化细胞混合糖发酵制备乙醇的工艺优化。
探讨单菌、混合菌细胞发酵制备乙醇的指标体系,优化工艺条件,为工业化生产提供理论依据。
研究计划:2019.2-2019.3 文献检索,资料准备,开题报告及探索性实验;2019.3-2019.5海藻酸钠/丝素蛋白/碳酸钙(sa/sf/caco3) 固定化细胞的制备及单菌多菌混合糖发酵的指标体系及工艺优化探讨;2019.5-2019.6 补充实验,撰写论文及论文答辩。
4. 研究创新点
丝素蛋白本身具有良好的机械性能和理化性质,如良好的柔韧性和抗拉伸强度、透气透湿性等,有很强的生物相容性,成本也极低适用于大规模工业化,而且此材料用于固定化细胞的研究属于空白区域,因此海藻酸钠-丝素蛋白-碳酸钙的固定化细胞载体体系的研究将会有一定的创新意义。
详见附件完整开题报告。
