初始条件对高浓度乙醇连续发酵过程的影响及振荡行为提高发酵效率的机理分析

前期实验在稀释速率为0.027h?1的高浓度乙醇连续发酵过程中，发现了一种长周期、宽振幅的参数振荡现象。本实验进一步考察了不同稀释速率下的连续发酵过程，发现在稀释速率为0.04h?1条件下，也能出现类似的振荡现象；在稀释速率为0.027h?1或0.04h?1的条件下，改变系统的初始状态可以得到振荡和稳态两种不同的发酵过程。比较振荡和稳态过程的实验数据后，发现在稀释速率为0.04h?1的条件下，与稳态过程相比，振荡过程的平均残糖浓度降低了14.8％，平均乙醇浓度提高了12.6％，平均设备生产强度提高了12.3％。进一步分析表明：与稳态过程相比，振荡过程动力学行为不仅存在滞后，而且在相同残糖和乙醇浓度条件下，所对应的平均比生长速率提高了53.8％。