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公开(公告)号：CN112481316A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202010581801.7
申请日：2020-06-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种强化厌氧混合菌群发酵秸秆制备丁酸的阴极电发酵方法，属于微生物发酵生产重要化工物质技术领域。本发明解决了现有混合菌群发酵生产丁酸过程还存在着发酵副产物较多、目标产物转化率低、底物利用率低等问题。本发明在阴极电发酵系统中以混合菌群进行秸秆的丁酸发酵，通过引入电极，控制和优化发酵环境，改变细胞原有的NAD(P)+/NAD(P)H的平衡，影响微生物的发酵过程，并利于微生物细胞的生长和生物量积累实现碳链的延长，实现可持续的丁酸制备。本发明以电化学刺激为主要控制条件，不需要额外添加电子传递介体便可提高丁酸发酵系统的发酵效能，显著提高了发酵系统中丁酸的产量及产率。
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公开(公告)号：CN107502627B
公开(公告)日：2020-01-14
申请号：CN201710703075.X
申请日：2017-08-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于羧酸平台的水稻秸秆分相生物转化丁醇的方法，本发明涉及一种基于羧酸平台的水稻秸秆分相生物转化丁醇的方法。本发明的目的是为了解决现阶段丁醇发酵成本较高的问题，本发明方法为：一、预处理水稻秸秆；二、丁酸发酵；三、制备水稻秸秆水解液；四、将丁酸发酵液和水稻秸秆水解液进行混合；五、进行丙酮‑丁醇‑乙醇发酵，即完成。本发明采用预处理水稻秸秆作为原料，大幅降低原料成本；利用以预处理秸秆为原料的厌氧发酵液作为丁酸来源，可以有效提高底物的利用率和丁醇转化率，丁醇转化率可达到211～460g/kg预处理水稻秸秆，间接达到了降低纤维素酶使用量，降低生产成本的目的。本发明可应用于丁醇的制备领域。
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公开(公告)号：CN117568414A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311415366.0
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种电发酵木质纤维素生物质产己酸的方法，属于环境微生物发酵废弃生物质制备高值化学品技术领域。本发明解决了现有木质纤维素类生物质己酸转化效率低的问题。本发明采用电发酵技术驱动混合菌群发酵秸秆类生物质产己酸，并通过引入外源的电子传递介体如中性红，有效改善细胞与电极、微生物之间的电子传递过程，继而提高目标产物转化，有效提高木质纤维素类生物质的己酸转化效能，提高发酵产物价值。并对发酵系统的关键运行参数调控，逐步改善木质纤维素类生物质一步己酸转化的效能，最终，获得了5.26g/L的己酸产量、34.39％的己酸选择度和0.21g/g‑秸秆的己酸产率。
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公开(公告)号：CN112501213B
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202010581805.5
申请日：2020-06-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种电子传递介体强化拜氏梭菌发酵制备氢气和丁醇的阴极电发酵方法，属于微生物发酵生产清洁能源技术领域。本发明解决了现有拜氏梭菌在丁醇发酵过程中，丁醇产量、产率低，产酸相向产溶剂相转变失败、溶剂中丙酮占比较高的问题。本发明在阴极电发酵系统中以拜氏梭菌发酵制备丁醇，通过引入电极和外源电子传递介体中性红(NR)的添加，可以控制和优化发酵环境，改变细胞原有的NAD+/NADH的平衡，显著优化微生物代谢中不同途径的分流，诱导微生物代谢路径中更多的碳和电子流向丁醇合成路径，提高生物丁醇的产量和产率，同时产生更多的氢气。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112481316B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202010581801.7
申请日：2020-06-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种强化厌氧混合菌群发酵秸秆制备丁酸的阴极电发酵方法，属于微生物发酵生产重要化工物质技术领域。本发明解决了现有混合菌群发酵生产丁酸过程还存在着发酵副产物较多、目标产物转化率低、底物利用率低等问题。本发明在阴极电发酵系统中以混合菌群进行秸秆的丁酸发酵，通过引入电极，控制和优化发酵环境，改变细胞原有的NAD(P)+/NAD(P)H的平衡，影响微生物的发酵过程，并利于微生物细胞的生长和生物量积累实现碳链的延长，实现可持续的丁酸制备。本发明以电化学刺激为主要控制条件，不需要额外添加电子传递介体便可提高丁酸发酵系统的发酵效能，显著提高了发酵系统中丁酸的产量及产率。
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公开(公告)号：CN107502627A
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201710703075.X
申请日：2017-08-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于羧酸平台的水稻秸秆分相生物转化丁醇的方法，本发明涉及一种基于羧酸平台的水稻秸秆分相生物转化丁醇的方法。本发明的目的是为了解决现阶段丁醇发酵成本较高的问题，本发明方法为：一、预处理水稻秸秆；二、丁酸发酵；三、制备水稻秸秆水解液；四、将丁酸发酵液和水稻秸秆水解液进行混合；五、进行丙酮-丁醇-乙醇发酵，即完成。本发明采用预处理水稻秸秆作为原料，大幅降低原料成本；利用以预处理秸秆为原料的厌氧发酵液作为丁酸来源，可以有效提高底物的利用率和丁醇转化率，丁醇转化率可达到211～460g/kg预处理水稻秸秆，间接达到了降低纤维素酶使用量，降低生产成本的目的。本发明可应用于丁醇的制备领域。
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公开(公告)号：CN117568415A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311415372.6
申请日：2023-10-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种强化复杂生物质己酸转化的电发酵方法，属于环境微生物发酵废弃生物质制备高值化学品技术领域。本发明解决了现有木质纤维素类生物质己酸转化效率低的问题。本发明采用电发酵技术驱动混合菌群发酵秸秆类生物质产己酸，并通过引入特定功能的菌群，定向进化混合菌群的结构、强化电发酵系统的电子传递效率、优化发酵的产物谱，实现电发酵系统中木质纤维素类生物质的高效己酸转化，最终获得了9.13g/L的己酸产量、41.52％的己酸选择度和0.30g/g‑秸秆的己酸产率。
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公开(公告)号：CN111676250A
公开(公告)日：2020-09-18
申请号：CN202010559008.7
申请日：2020-06-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: C12P5/02
Abstract: 一种氯化铁预处理强化木质纤维素厌氧发酵产甲烷的方法。本发明属于环境科学与(能源)工程技术领域。本发明为解决现有预处理木质纤维素类农业废弃物的技术操作困难，成本高，厌氧发酵产率和产量低的技术问题。方法：一、配制一定浓度的氯化铁溶液，并向其加入木质纤维素，混合均匀后放入恒温摇床中进行预处理；二、将含有预处理液的水稻秸秆与厌氧污泥按比例混合后置于厌氧瓶中，将充氮气排除氧气并密封好的厌氧瓶放置恒温培养箱中进行厌氧发酵；三、对厌氧发酵过程中产生的气体进行收集测定。本发明添加的氯化铁同时提高木质纤维素的可生化降解性和活性污泥的絮凝性，对厌氧发酵产甲烷过程具有促进作用。本发明操作简单，预处理过程无二次污染。
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公开(公告)号：CN112501213A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202010581805.5
申请日：2020-06-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种电子传递介体强化拜氏梭菌发酵制备氢气和丁醇的阴极电发酵方法，属于微生物发酵生产清洁能源技术领域。本发明解决了现有拜氏梭菌在丁醇发酵过程中，丁醇产量、产率低，产酸相向产溶剂相转变失败、溶剂中丙酮占比较高的问题。本发明在阴极电发酵系统中以拜氏梭菌发酵制备丁醇，通过引入电极和外源电子传递介体中性红(NR)的添加，可以控制和优化发酵环境，改变细胞原有的NAD+/NADH的平衡，显著优化微生物代谢中不同途径的分流，诱导微生物代谢路径中更多的碳和电子流向丁醇合成路径，提高生物丁醇的产量和产率，同时产生更多的氢气。
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