胶原纤维负载金属离子固定酵母细胞及其发酵特性研究

以皮胶原纤维为基质,制备了胶原纤维负载Zr(Ⅳ)(ZICF)和胶原纤维负载Fe(Ⅲ)(FICF)细胞固载材料.以酵母为模型细胞,研究了固载材料对细胞的吸附固定及其固定细胞的发酵性能.研究发现,当酵母初始浓度为3.6×105 cfu/ml,在pH 6.0和30℃条件下,ZICF和FICF对酵母细胞的固定量分别为6.68×107 cfu/g和5.44×107 cfu/g.pH值对酵母细胞在ZICF上的固定量影响不明显,处于稳定期的酵母细胞在ZICF上的固定量最大,NaCl浓度为0.1 mol/L时最有利于酵母细胞的固定.ZICF对酵母细胞的吸附平衡符合Freundlich方程,其吸附动力学可采用拟二级速率方程描述.固定在ZICF上的酵母细胞能保持良好的生物活性,表现出较高的乙醇发酵能力.在含15%葡萄糖的乙醇发酵培养基中,固定化酵母细胞的乙醇产量可达9.1%(v/v).ZICF固定的酵母细胞可以多次重复使用,在第12个发酵周期内,其乙醇产量仍达到7.8%(v/v).