Very high gravity ethanol fermentation by flocculating yeast under redox potential-controlled conditions
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Very high gravity (VHG) fermentation using medium in excess of 250 g/L sugars for more than 15% (v) ethanol can save energy consumption, not only for ethanol distillation, but also for distillage treatment; however, stuck fermentation with prolonged fermentation time and more sugars unfermented is the biggest challenge. Controlling redox potential (ORP) during VHG fermentation benefits biomass accumulation and improvement of yeast cell viability that is affected by osmotic pressure and ethanol inhibition, enhancing ethanol productivity and yield, the most important techno-economic aspect of fuel ethanol production. RESULTS: Batch fermentation was performed under different ORP conditions using the flocculating yeast and media containing glucose of 201 ± 3.1, 252 ± 2.9 and 298 ± 3.8 g/L. Compared with ethanol fermentation by non-flocculating yeast, different ORP profiles were observed with the flocculating yeast due to the morphological change associated with the flocculation of yeast cells. When ORP was controlled at -100 mV, ethanol fermentation with the high gravity (HG) media containing glucose of 201 ± 3.1 and 252 ± 2.9 g/L was completed at 32 and 56 h, respectively, producing 93.0 ± 1.3 and 120.0 ± 1.8 g/L ethanol, correspondingly. In contrast, there were 24.0 ± 0.4 and 17.0 ± 0.3 g/L glucose remained unfermented without ORP control. As high as 131.0 ± 1.8 g/L ethanol was produced at 72 h when ORP was controlled at -150 mV for the VHG fermentation with medium containing 298 ± 3.8 g/L glucose, since yeast cell viability was improved more significantly. CONCLUSIONS: No lag phase was observed during ethanol fermentation with the flocculating yeast, and the implementation of ORP control improved ethanol productivity and yield. When ORP was controlled at -150 mV, more reducing power was available for yeast cells to survive, which in turn improved their viability and VHG ethanol fermentation performance. On the other hand, controlling ORP at -100 mV stimulated yeast growth and enhanced ethanol production under the HG conditions. Moreover, the ORP profile detected during ethanol fermentation with the flocculating yeast was less fluctuated, indicating that yeast flocculation could attenuate the ORP fluctuation observed during ethanol fermentation with non-flocculating yeast.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».