自絮凝颗粒酵母体系在线检测、表征及动力学

与通常使用载体材料以包埋、吸附、交联等手段实现细胞固定化的技术路线相比，以细胞自絮凝形成颗粒作为细胞固定化方法的无载体固定化细胞技术具有不消耗载体材料、方法简单、过程经济的突出优点，在酒精发酵领域已经进入了工业化应用。然而，细胞自絮凝形成的颗粒体系非常独特，体现在：1）颗粒形态不规则；2）颗粒尺度不均一；3）颗粒呈严重非刚性。同时，细胞由微米尺度的游离状态自絮凝形成毫米尺度的颗粒状态，内扩散影响开始体现。本项目拟以酒精发酵自絮凝颗粒酵母体系为模式材料，首先建立自絮凝颗粒细胞体系的在线检测与表征方法，进而通过机械搅拌使毫米尺度自絮凝细胞颗粒分散为接近微米尺度游离细胞，以消除内扩散影响，获得本征动力学，在此基础上，调控颗粒体系尺度分布，获得表观动力学，进而对自絮凝颗粒酵母酒精发酵过程进行优化，使这一新技术在工业生产上的应用由目前的经验放大提升到动力学理论指导下的模拟放大。