1. IntroductionLignocellulose based

1. Introduction
Lignocellulose based ethanol production has several constraints such as conversion of polysaccharides present in the biomass to fermentable sugars, fermentation of sugars to ethanol in thepresence of inhibitory compounds, co-fermentation of both pen- tose and hexose sugars simultaneously, and recovery of ethanol (Kumar et al., 2009a). Many efforts have been made to modify the existing processes by improving pretreatment, saccharolytic enzyme activity, genetic modifications for co-fermentation of hexose and pentose sugars, ethanol productivity and fermentation efficiency through continuous process with or without cell recycle, in-situ ethanol recovery, etc. (Sánchez and Cardona, 2008; Breth- auer and Wyman, 2010; Ghorbani et al., 2011; Crespo et al., 2012; Moon et al., 2012; Wang et al., 2013). However, ethanol recovery from fermentation broth at high temperature may promote higher fermentation efficiency in comparison to lower fermentation temperature, which has not yet reported.
The traditional recovery of ethanol from fermentation broth concentrates up to 95.6% (w/w) by simple distillation followed by
an azeotropic distillation step or by molecular sieves to dehydrate ethanol up to 99.9% (w/w) as a fuel-grade ethanol. The total energy input for those two distillation steps is 7.63 MJ l 1 to make fuel- grade ethanol (Dzenis and McNab, 1984; Duff and Murray, 1996). For a fermentation broth containing approximately 9% ethanol, the distillation cost represents 40–60% of the total plant energy consumption to make fuel-grade ethanol. It becomes progressively less economical to recover ethanol at concentrations below 6% (Cysewski and Wilke, 1978; Dzenis and McNab, 1984; Duff and Murray, 1996; Gaykawad et al., 2013). On the other hand, the accumulation of ethanol in fermentation broth inhibits the growth and viability of the ethanol-producing microorganisms (Chen et al., 2012). Nevertheless, maintaining low concentrations of fer- mentable sugars in biomass hydrolysates lead to low ethanol concentrations in broth (Kapu et al., 2013).
A number of technologies have been examined for continuous ethanol removal from broth, including gas stripping; vacuum fer- mentation; pervaporation; adsorption; extraction with organic solvents; and supercritical CO2 extraction both in-situ and in external contactors (Duff and Murray, 1996; Cardona and Sánchez, 2007; Bai et al., 2008; Chen et al., 2012; Hemavathy et al., 2014; Fan et al., 2014, 2015), which not only reduce the ethanol inhibi- tion in the broth but also increase the ethanol concentration in the product recovery stream. The basic aim of these technologies is to maintain the low ethanol concentration in the broth to non-inhi- bitory level, thereby maintaining high glucose to ethanol conver- sion efficiencies, improved productivity, and reduced process cost (Duff and Murray, 1996; Hecke et al., 2014). The air/gas stripping of volatile organic compounds, including ethanol, butanol, acetone, isopropanol, etc. from fermentation broth has been proven eco- nomic and efficient technique for in-situ recovery (Taylor et al., 2010; Inokuma et al., 2010; Lu et al., 2012; Sonego et al., 2014; Silva et al. 2015). The fermentation at high temperatures using thermotolerant/thermophilic microorganisms also has additional advantage on air/gas stripping. Chen et al. (2014) claimed that the gas stripping removed the ethanol inhibition with enhanced mass and heat transfer in solid-state fermentation. However, the con- tinuous ethanol fermentation with gas stripping puts on the additional costs of gas compression and recycling (Todri et al., 2014).
Continuous stirred-tank fermentation with cell recycle (CSTF- CR) offers several advantages over batch fermentation such as improved volumetric productivity, reduced process downtime and metabolizing the inhibitors (furfural and HMF) into less toxic intermediates due to high cell concentration (Schneiderman et al., 2014). The cell growth is depressed at a high cell mass con- centration in a continuous fermentation (Palmqvist et al., 1998) under anaerobic conditions. Therefore, it is necessary to employ cell recycling in continuous fermentation to maintain high cell concentration and to obtain high productivity. The cell recycling provides a more convenient way to maintain a high cell con- centration in the bioreactor and increases ethanol productivity to over 4 times that of a system without recycling (Wang et al., 2013, Georgieva and Ahring, 2007). Continuous culture with partial cell recycle significantly increases the rate of ethanol production and the stability of the mutant strain compared with conventional continuous culture (Amartey et al., 1999). Wang and Lin (2010) claimed the overall productivity of the continuous fermentation process with cell recycling at a higher dilution rate about 7.3-fold higher than that of a continuous mixed-flow fermentation process. Brandberg et al. (2005 and 2007) recycled 75–90% cells in a single stage CSTR using a stirred, cross-flow filter unit. Cell recycling with the gravitational settling is more advantageous as no energy is required for separation. Purwadi et al. (2007) reported a recycling of about 98% of flocculating yeast strain of S. cerevisiae using the settler.In this perception, the present work is aimed on the continuous fermentation at high temperature (50 °C) with recycling the cells followed by in-situ ethanol recovery by stripping to improve ethanol productivity and fermentation efficiency. In the present paper, continuous fermentation of glucose-rich hydrolysate of sugarcane bagasse has been demonstrated for ethanol production using thermotolerant yeast Kluyveromyces sp. IIPE453 at 50 °C with recycling of cells and air/gas stripping. The effect of cell mass concentration, dilution rate and air/nitrogen gas stripping on ethanol recovery have been reported.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

1. บทนำผลิตเอทานอลโดยใช้ lignocellulose มีข้อจำกัดหลายเช่นแปลงของ polysaccharides อยู่ในชีวมวลไป fermentable น้ำตาล หมักน้ำตาลกับเอทานอลใน thepresence ลิปกลอสไขสาร หมักร่วม tose ปากกาและเฮกโซสน้ำตาลพร้อมกัน และการฟื้นตัวของเอทานอล (Kumar et al., 2009a) ได้ทำความพยายามในการปรับเปลี่ยนกระบวนการที่มีอยู่ โดยการปรับปรุงการ pretreatment, saccharolytic เอนไซม์ ปรับเปลี่ยนพันธุกรรมสำหรับหมักร่วมของน้ำตาลเฮกโซสและ pentose ผลผลิตเอทานอลและประสิทธิภาพในการหมักโดยใช้กระบวนการอย่างต่อเนื่องมี หรือไม่ มีเซลล์รีไซ เคิล กู้คืนในซิเอทานอล ฯลฯ (Sánchez และ Cardona, 2008 Breth - auer และ Wyman, 2010 Ghorbani et al., 2011 Crespo et al., 2012 ดวงจันทร์ร้อยเอ็ด al., 2012 วัง et al., 2013) อย่างไรก็ตาม เอทานอลการกู้คืนจากซุปหมักที่อุณหภูมิสูงอาจส่งเสริมประสิทธิภาพในการหมักสูง โดยต่ำกว่าหมักอุณหภูมิ ซึ่งยังไม่ได้รายงานการการฟื้นตัวแบบดั้งเดิมของเอทานอลจากซุปหมักมุ่งถึง 95.6% (w/w) ด้วยการกลั่นอย่างง่ายตามขั้นตอนการกลั่น azeotropic หรือภการ dehydrate ถึง 99.9% (w/w) เป็นระดับเชื้อเพลิงเอทานอลเอทานอล ป้อนข้อมูลพลังงานในขั้นตอนที่สองกลั่นเป็น 7.63 MJ l 1 ทำเกรดน้ำมันเชื้อเพลิงเอทานอล (Dzenis และ McNab, 1984 ดัฟฟ์และเมอร์เรย์ 1996) สำหรับซุปหมักที่ประกอบด้วยประมาณ 9% เอทานอล ต้นทุนการกลั่นถึง 40 – 60% ของปริมาณการใช้พลังงานรวมพืชต้องเกรดน้ำมันเชื้อเพลิงเอทานอล มันกลายเป็นความก้าวหน้าน้อยประหยัดเอทานอลที่ความเข้มข้นต่ำกว่า 6% (Cysewski และฮันวิลคี 1978 การกู้คืน Dzenis และ McNab, 1984 ดัฟฟ์และเมอร์เรย์ 1996 Gaykawad et al., 2013) บนมืออื่น ๆ สะสมของเอทานอลในซุปหมักยับยั้งการเจริญเติบโตและศักยภาพของจุลินทรีย์ผลิตเอทานอล (Chen et al., 2012) อย่างไรก็ตาม การรักษาความเข้มข้นต่ำสุดของ fer mentable น้ำตาลในชีวมวล hydrolysates นำไปสู่ความเข้มข้นของเอทานอลที่ต่ำในซุป (Kapu et al., 2013)จำนวนเทคโนโลยีได้ถูกตรวจสอบสำหรับเอทานอลเนื่องจากซุป รวมถึงก๊าซปอก fer สูญญากาศเอกสาร pervaporation ดูดซับ สกัด ด้วยหรือสารทำละลายอินทรีย์ และ supercritical CO2 สกัดทั้งสองในการวิเคราะห์ และทบอร์ดภายนอก (ดัฟฟ์และเมอร์เรย์ 1996 Cardona และ Sánchez, 2007 ไบ al. et, 2008 เฉิน al. et, 2012 Hemavathy et al., 2014 พัดลม al. et, 2014, 2015), ซึ่งลด inhibi-สเตรชันจากเอทานอลในซุปไม่เพียง แต่ยัง เพิ่มความเข้มข้นเอทานอลในกระแสข้อมูลการกู้คืนผลิตภัณฑ์ จุดมุ่งหมายพื้นฐานของเทคโนโลยีเหล่านี้จะรักษาความเข้มข้นเอทานอลที่ต่ำในซุป inhi - bitory ระดับ จึงรักษากลูโคสสูงเพื่อเอทานอล conver sion ประสิทธิภาพ ประสิทธิผล และลดต้นทุนของกระบวนการ (ดัฟฟ์และเมอร์เรย์ 1996 Hecke et al., 2014) อากาศและแก๊สที่ปอกของสารอินทรีย์ระเหย รวมทั้งเอทานอล บิวทานอ อะซิโตน isopropanol ฯลฯ จากซุปหมักได้รับการพิสูจน์อีโค - nomic และมีประสิทธิภาพเทคนิคสำหรับการกู้คืนในซิ (Taylor et al., 2010 Inokuma et al., 2010 Lu et al., 2012 Sonego et al., 2014 Silva et al. 2015) หมักที่อุณหภูมิสูงโดยใช้จุลินทรีย์ thermotolerant/thermophilic ยังมีข้อได้เปรียบในอากาศและแก๊สปอก Chen et al. (2014) อ้างว่า ก๊าซปอกเอายับยั้งเอทานอลกับเพิ่มถ่ายโอนความร้อนและมวลในหมักโซลิดสเตต อย่างไรก็ตาม หมักเอทานอลคอน tinuous กับก๊าซปอกวางบนต้นทุนเพิ่มเติมอัดแก๊สและการรีไซเคิล (Todri et al., 2014)ต่อเนื่องกวนถังหมัก ด้วยเซลล์ไซ (CSTF - CR) มีข้อดีหลายผ่านชุดหมักเช่น volumetric ประสิทธิผล การลดการหยุดทำงาน และ metabolizing inhibitors (furfural และ HMF) เป็นตัวกลางที่เป็นพิษน้อยกว่าเนื่องจากความเข้มข้นของเซลล์สูง (Schneiderman et al., 2014) การเจริญเติบโตของเซลล์จะหดหู่ที่มีเซลล์สูงโดยรวมคอน-centration ในการหมักแบบต่อเนื่อง (Palmqvist et al., 1998) ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน ดังนั้น จึงเป็นความจำเป็นต้องจ้างเซลล์รีไซเคิลในหมักอย่างต่อเนื่อง เพื่อรักษาความเข้มข้นของเซลล์สูง และ เพื่อให้ได้ผลผลิตสูง เซลล์รีไซเคิลช่วยให้สะดวกมากขึ้นเพื่อรักษาคอน-centration เป็นเซลล์สูงใน bioreactor และเพิ่มผลผลิตเอทานอลกว่า 4 ครั้งที่ระบบไม่ มีการรีไซเคิล (Wang et al., 2013, Georgieva และ Ahring, 2007) วัฒนธรรมอย่างต่อเนื่อง ด้วยการรีไซเคิลเซลล์บางส่วนอย่างมีนัยสำคัญเพิ่มอัตราการผลิตเอทานอลและเสถียรภาพของพันธุ์กลายพันธุ์เปรียบเทียบกับวัฒนธรรมดั้งเดิมอย่างต่อเนื่อง (Amartey et al., 1999) วังและหลิน (2010) อ้างว่า ประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการหมักต่อเนื่องกับเซลล์รีไซเคิลที่อัตราเจือจางสูงสูงประมาณ 7.3-fold กว่าที่กระบวนการหมักขั้นตอนผสมอย่างต่อเนื่อง เซลล์ 75 – 90% Brandberg et al. (2005 และ 2007) รีไซเคิลในขั้นตอนเดียว CSTR ใช้หน่วยกรองคน ข้ามกระแส เซลล์รีไซเคิลกับการชำระความโน้มถ่วงเป็นประโยชน์มากขึ้นเนื่องจากพลังงานไม่ต้องแยก Purwadi et al. (2007) รายงานการรีไซเคิลประมาณ 98% ของ flocculating ต้องใช้ยีสต์ของ S. cerevisiae ใช้ settler ที่ ในการรับรู้นี้ งานนำเสนอมุ่งในหมักอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูง (50 ° C) กับรีไซเคิลเซลล์ตามกู้เอทานอลในการวิเคราะห์นิทานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและการหมักเอทานอล ในปัจจุบันกระดาษ หมักอย่างต่อเนื่องด้วยอุดมไปด้วยน้ำตาลกลูโคสของชานอ้อยอ้อยได้ถูกสาธิตสำหรับผลิตเอทานอลโดยใช้ยีสต์ Kluyveromyces sp.ใน thermotolerant IIPE453 ที่ 50 ° C ด้วยการรีไซเคิลและปอกอากาศและแก๊ส มีการรายงานผลของเซลล์โดยรวมเข้มข้น อัตราการเจือจาง และอากาศ/ไนโตรเจนแก๊สปอกในกู้คืนเอทานอล

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

1.
บทนำลิกโนเซลลูโลสผลิตเอทานอตามที่มีข้อจำกัด หลายอย่างเช่นการเปลี่ยนแปลงของสารชีวมวลในปัจจุบันในการย่อยน้ำตาลหมักน้ำตาลเอทานอลในการปรากฏกรอบของสารยับยั้งร่วมทั้งการหมักน้ำตาล Tose pen- และ hexose พร้อมกันและการฟื้นตัวของ เอทานอล (มาร์ et al., 2009a) ความพยายามของหลายคนได้รับการทำในการปรับเปลี่ยนกระบวนการที่มีอยู่โดยการปรับปรุงการปรับสภาพการทำงานของเอนไซม์ saccharolytic ดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อร่วมการหมัก hexose และน้ำตาล pentose การผลิตเอทานอลและมีประสิทธิภาพการหมักผ่านกระบวนการอย่างต่อเนื่องโดยมีหรือไม่มีรีไซเคิลมือถือในแหล่งกำเนิดการกู้คืนเอทานอล ฯลฯ (Sánchezและโดนา 2008; Breth- Auer และแมน 2010; Ghorbani et al, 2011;. เครสโป et al, 2012;. ดวงจันทร์ et al, 2012;.. วัง et al, 2013) อย่างไรก็ตามการฟื้นตัวของเอทานอลจากน้ำหมักที่อุณหภูมิสูงอาจส่งเสริมประสิทธิภาพการหมักที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับลดอุณหภูมิการหมักซึ่งยังไม่ได้รับรายงานยัง.
การฟื้นตัวแบบดั้งเดิมของเอทานอลจากน้ำหมักมุ่งเน้นถึง 95.6% (w / w) โดยการกลั่นที่เรียบง่ายตาม
โดยขั้นตอนการกลั่นazeotropic หรือโมเลกุล sieves การคายน้ำเอทานอลได้ถึง 99.9% (w / w) เป็นเชื้อเพลิงเอทานอลเกรด ใส่พลังงานทั้งหมดสำหรับผู้ที่สองขั้นตอนการกลั่นคือ 7.63 MJ ลิตร? 1 ที่จะทำให้เอทานอลเกรด fuel- (Dzenis และ McNab 1984; ดัฟฟ์และเมอเรย์, 1996) สำหรับน้ำหมักที่มีเอทานอลประมาณ 9% ค่าใช้จ่ายการกลั่นหมายถึง 40-60% ของการใช้พลังงานรวมของพืชที่จะทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงเอทานอลเกรด มันจะกลายเป็นความก้าวหน้าทางเศรษฐกิจน้อยที่จะกู้คืนเอทานอลที่ความเข้มข้นต่ำกว่า 6% (Cysewski และ Wilke 1978; Dzenis และ McNab 1984; ดัฟฟ์และ Murray, 1996. Gaykawad et al, 2013) ในทางกลับกันการสะสมของเอทานอลในน้ำหมักยับยั้งการเจริญเติบโตและมีชีวิตของจุลินทรีย์ที่ผลิตเอทานอล (Chen et al., 2012) อย่างไรก็ตามการรักษาความเข้มข้นต่ำของน้ำตาล mentable fer- ในไฮโดรไลเซชีวมวลนำไปสู่ความเข้มข้นของเอทานอลในระดับต่ำในน้ำซุป (คาปู et al, 2013)..
จำนวนของเทคโนโลยีที่ได้รับการตรวจสอบสำหรับการกำจัดเอทานอลจากน้ำอย่างต่อเนื่องรวมทั้งก๊าซลอก; สูญญากาศ mentation fer-; pervaporation; การดูดซับ; การสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ และการสกัดก๊าซ CO2 supercritical ทั้งในแหล่งกำเนิดและคอนแทคภายนอก (ดัฟฟ์และ Murray, 1996; โดนาและSánchez 2007; ตากใบ et al, 2008;. เฉิน et al, 2012;. Hemavathy et al, 2014;. พัดลม et al, 2014, 2015) ซึ่งไม่เพียง แต่ลดการเอทานอลในน้ำซุป inhibi- แต่ยังเพิ่มความเข้มข้นเอทานอลในกระแสการกู้คืนสินค้า จุดประสงค์พื้นฐานของเทคโนโลยีเหล่านี้คือการรักษาความเข้มข้นของเอทานอลในระดับต่ำในน้ำซุปให้อยู่ในระดับที่ไม่ inhi- bitory จึงยังคงรักษาระดับน้ำตาลเอทานอลที่สูงเพื่อประสิทธิภาพในการสนทนาไซออนผลผลิตที่ดีขึ้นและค่าใช้จ่ายที่ลดลงกระบวนการ (ดัฟฟ์และ Murray, 1996; Hecke et al., 2014) อากาศ / ก๊าซลอกของสารอินทรีย์ระเหยรวมทั้งเอทานอลบิวทานออะซีโตน, isopropanol ฯลฯ จากน้ำหมักได้รับการพิสูจน์ทางเศรษฐกิจสิ่งแวดล้อมและเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสำหรับการกู้คืนในแหล่งกำเนิด (เทย์เลอร์, et al, 2010;. Inokuma et al, 2010; Lu et al, 2012;. Sonego et al, 2014;.. ซิลวา et al, 2015) หมักที่อุณหภูมิสูงโดยใช้ทนร้อน / จุลินทรีย์ทนร้อนนอกจากนี้ยังมีประโยชน์เพิ่มเติมในอากาศ / ปอกก๊าซ เฉินและอัล (2014) อ้างว่าก๊าซลอกลบออกยับยั้งเอทานอลที่มีมวลที่เพิ่มขึ้นและการถ่ายเทความร้อนในการหมักแบบ solid-state อย่างไรก็ตามในการหมักเอทานอล tinuous ทำากับก๊าซลอกวางอยู่บนค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของการบีบอัดก๊าซและการรีไซเคิล (Todri et al., 2014).
อย่างต่อเนื่องหมักกวนกับรถถังรีไซเคิลมือถือ (CSTF- CR) มีข้อได้เปรียบหลายหมักชุดดังกล่าว เป็นผลผลิตปริมาตรการปรับปรุงกระบวนการการหยุดทำงานลดลงและเมแทบอโปรตีน (เฟอร์ฟูรัลและ HMF) ลงในตัวกลางที่เป็นพิษน้อยลงอันเนื่องมาจากความเข้มข้นของเซลล์สูง (Schneiderman et al., 2014) การเจริญเติบโตของเซลล์ที่ถูกกดเซลล์สูงมวล centration ทำาในการหมักต่อเนื่อง (Palmqvist et al., 1998) ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน ดังนั้นจึงมีความจำเป็นที่จะจ้างงานการรีไซเคิลโทรศัพท์มือถือในการหมักอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความเข้มข้นของเซลล์สูงและเพื่อให้ได้ผลผลิตสูง รีไซเคิลมือถือให้เป็นวิธีที่สะดวกมากขึ้นในการรักษาเซลล์สูง centration ทำาในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพและการผลิตเอทานอลเพิ่มขึ้นกว่า 4 เท่าของระบบโดยไม่ต้องรีไซเคิล (Wang et al., 2013 Georgieva และ Ahring 2007) วัฒนธรรมอย่างต่อเนื่องกับการรีไซเคิลโทรศัพท์มือถือบางส่วนมีนัยสำคัญเพิ่มอัตราการผลิตเอทานอลและความมั่นคงของมนุษย์กลายพันธุ์สายพันธุ์เมื่อเทียบกับวัฒนธรรมการชุมนุมต่อเนื่อง (Amartey et al., 1999) วังและหลิน (2010) อ้างว่าการผลิตโดยรวมของกระบวนการหมักต่อเนื่องกับการรีไซเคิลโทรศัพท์มือถือในอัตราที่ลดสัดส่วนที่สูงขึ้นประมาณ 7.3 เท่าสูงกว่าที่ของกระบวนการหมักผสมไหลอย่างต่อเนื่อง Brandberg et al, (2005 และ 2007) นำกลับมา 75-90% เซลล์ใน CSTR ขั้นตอนเดียวโดยใช้กวนไหลข้ามหน่วยกรอง การรีไซเคิลโทรศัพท์มือถือที่มีการตกตะกอนแรงโน้มถ่วงเป็นข้อได้เปรียบมากขึ้นเป็นพลังงานที่ไม่จำเป็นต้องมีการแยก Purwadi et al, (2007) รายงานการรีไซเคิลประมาณ 98% ของสายพันธุ์ยีสต์ตกตะกอนของเอส cerevisiae ใช้ settler.In การรับรู้นี้การทำงานในปัจจุบันมีวัตถุประสงค์ในการหมักอย่างต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูง (50 ° C) ที่มีการรีไซเคิลเซลล์ตามด้วยใน การกู้คืน -situ เอทานอลโดยการลอกเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตเอทานอลและมีประสิทธิภาพการหมัก ในกระดาษปัจจุบันหมักอย่างต่อเนื่องของไฮโดรไลกลูโคสที่อุดมไปด้วยชานอ้อยได้รับการพิสูจน์ในการผลิตเอทานอลโดยใช้ยีสต์ทนร้อน Kluyveromyces SP IIPE453 ที่ 50 ° C ที่มีการรีไซเคิลของเซลล์และอากาศ / ปอกก๊าซ ผลของความเข้มข้นของมวลเซลล์อัตราการเจือจางและก๊าซอากาศ / ไนโตรเจนลอกในการกู้คืนเอทานอลที่ได้รับรายงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

1 บทนำ
ลิกโนเซลลูโลสจากการผลิตเอทานอลมีข้อจำกัดหลายอย่าง เช่น การเปลี่ยนแปลงของพอลิแซ็กคาไรด์ที่มีอยู่ในชีวมวลเพื่อน้ำตาลหมัก การหมักของน้ำตาลเอทานอลผสมอยู่ สารยับยั้ง , Co - tose หมักทั้งปากกาและน้ำตาลเฮกโซสพร้อมกันและการกู้คืนของเอทานอล ( Kumar et al . , 2009a )มีความพยายามที่จะแก้ไขโดยการปรับปรุงกระบวนการที่มีอยู่ก่อน , กิจกรรมของเอนไซม์ saccharolytic พันธุกรรม การปรับเปลี่ยนสำหรับการหมักของน้ำตาลเฮกโซส และนาคร จำกัด , ผลิตภาพและประสิทธิภาพการหมักเอทานอลโดยกระบวนการแบบต่อเนื่องที่มีหรือไม่มีเซลล์รีไซเคิล ควบคู่ เอทานอล กู้คืน ฯลฯ ( ซันเชซและ Cardona , 2008 ; breth - อาวเออร์ และ ไวแมน , 2010 ;ghorbani et al . , 2011 ; เกรสโป et al . , 2012 ; Moon et al . , 2012 ; Wang et al . , 2013 ) อย่างไรก็ตาม การฟื้นตัวของเอทานอลจากน้ำหมักที่อุณหภูมิสูงอาจส่งเสริมประสิทธิภาพการหมักสูงในการลดอุณหภูมิในการหมัก ซึ่งยังไม่มีรายงาน .
การกู้คืนแบบดั้งเดิมของเอทานอลจากน้ำหมักเข้มข้นถึง 956 % ( w / w ) โดยการกลั่นแบบธรรมดาตามด้วย
azeotropic การกลั่นขั้นตอนหรือโดยการแยก sieves โมเลกุลเอทานอลได้ถึง 99.9 % ( w / w ) เป็นเกรดเชื้อเพลิงเอทานอล ใส่พลังงานทั้งหมดสำหรับสองขั้นตอนการกลั่นเป็น 7.63 MJ ผม  1 เพื่อให้เชื้อเพลิงเอทานอล ( และเกรด dzenis McNab , 1984 ; ดัฟฟ์ และ เมอร์เรย์ , 1996 ) สำหรับน้ำหมักที่มีเอทานอลประมาณ 9 เปอร์เซ็นต์ต้นทุนการกลั่นหมายถึง 40 – 60 % ของทั้งหมดพืชพลังงานเพื่อให้เอทานอลเกรดน้ํามันเชื้อเพลิง จะกลายเป็นก้าวหน้าน้อยประหยัดกู้เอทานอลที่ความเข้มข้นต่ำกว่าร้อยละ 6 และ cysewski wilke , 1978 ; และ dzenis McNab , 1984 ; ดัฟฟ์ และ เมอร์เรย์ , 1996 ; gaykawad et al . , 2013 ) บนมืออื่น ๆการสะสมของเอทานอลในน้ำหมักยับยั้งการเจริญเติบโตและความอยู่รอดของเอทานอลผลิตจุลินทรีย์ ( Chen et al . , 2012 ) อย่างไรก็ตาม การรักษาต่ำความเข้มข้นของเฟอร์ - mentable น้ำตาลในชีวมวลเอทานอลความเข้มข้นของตะกั่วต่ำในน้ำซุป ( Kapu et al . , 2013 ) .
จำนวนของเทคโนโลยีที่ได้รับการตรวจสอบเพื่อกำจัดเอทานอลแบบต่อเนื่องจากน้ำซุปรวมถึงการดูดก๊าซ ; เฟอร์ - mentation ; น้ำหนัก ; การดูดซับ ; การสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ และการสกัด supercritical CO2 ทั้งควบคู่และ Contactors ภายนอก ( ดัฟฟ์และเมอร์เรย์ , 1996 ; Cardona และซันเชซ , 2007 ; ใบ et al . , 2008 ; Chen et al . , 2012 ; hemavathy et al . , 2014 ; พัดลม et al . , 2014 , 2015 )ซึ่งไม่เพียง แต่ลดการใช้ inhibi - tion ในน้ำซุป แต่ยังเพิ่มความเข้มข้นของเอทานอลในการกู้คืนผลิตภัณฑ์สตรีม จุดมุ่งหมายพื้นฐานของเทคโนโลยีเหล่านี้จะรักษาเอทานอลต่ำในน้ำซุปไม่ inhi - ระดับ bitory จึงรักษากลูโคสสูง เอทานอล conver - Sion ประสิทธิภาพการปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุนของกระบวนการ ( ดัฟฟ์ และ เมอร์เรย์1996 ; hecke et al . , 2010 ) อากาศและก๊าซการสารระเหยอินทรีย์ ได้แก่ เอทานอล บิวทานอลอะซิโตน ไอโซโพรพานอล ฯลฯ จากน้ำหมักได้รับการพิสูจน์ Eco - nomic เทคนิคการกู้คืนและมีประสิทธิภาพควบคู่ ( Taylor et al . , 2010 ; อินุคุมะ et al . , 2010 ; Lu et al . , 2012 ; sonego et al . , 2014 ; ซิลวา et al . 2015 )การหมักที่อุณหภูมิสูงโดยใช้สารจุลินทรีย์ / และยังมีประโยชน์เพิ่มเติมบนอากาศและก๊าซที่ปอก Chen et al . ( 2014 ) อ้างว่าก๊าซปอกเอาเอทานอลสารที่มีมวลและการถ่ายเทความร้อนในการปรับปรุงของการหมัก อย่างไรก็ตามต่อต้าน - การหมักเอทานอลรับก๊าซปอกใส่ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมของการบีบอัดก๊าซและการรีไซเคิล ( todri et al . , 2010 ) .
ถังกวนต่อเนื่องหมักกับเซลล์รีไซเคิล ( cstf - โครเมียม ) มีข้อดีหลายกว่าหมู่การหมัก เช่น การปรับปรุงอัตราผลผลิตลดเวลากระบวนการเผาผลาญโปรตีน ( Furfural และ hmf ) เป็นสารพิษน้อยกว่าตัวกลางเนื่องจากความเข้มข้นของเซลล์สูง ( ชไนเดอร์เมิ่น et al . , 2010 ) เซลล์มีการเจริญเติบโตสูงรันทดที่มวลเซลล์คอน - centration ในการหมักแบบต่อเนื่อง ( palmqvist et al . , 1998 ) ภายใต้เงื่อนไขแบบไม่ใช้ออกซิเจน ดังนั้นมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะใช้เซลล์รีไซเคิลในการหมักแบบต่อเนื่องเพื่อรักษาปริมาณเซลล์สูงและเพื่อให้ได้ผลผลิตสูง เซลล์รีไซเคิลให้เป็นวิธีที่สะดวกมากขึ้นในการรักษาสูง เซลล์คอน - centration ในเครื่องและเพิ่มผลผลิตเอทานอลมากกว่า 4 เท่าของระบบโดยไม่มีการรีไซเคิล ( Wang et al . , 2013 , และ georgieva ahring , 2007 )วัฒนธรรมที่ต่อเนื่องกับเซลล์บางส่วนรีไซเคิลอย่างมีนัยสำคัญเพิ่มอัตราการผลิตเอทานอลและเสถียรภาพของสายพันธุ์กลายพันธุ์ต่อเนื่องเมื่อเทียบกับวัฒนธรรมแบบดั้งเดิม ( amartey et al . , 1999 ) วังและหลิน ( 2010 ) อ้างว่า ประสิทธิภาพโดยรวมของกระบวนการหมักแบบต่อเนื่องกับเซลล์รีไซเคิลที่สูงกว่าอัตราเจือจางประมาณ 73-fold มากกว่าที่ต่อเนื่องของกระบวนการหมักผสม . brandberg et al . ( 2005 และ 2007 ) รีไซเคิล 75 – 90% เซลล์ในขั้นตอนเดียวโดยใช้แบบซีเอสทีอาร์ หน่วยกรองไหลข้าม เซลล์รีไซเคิลด้วยการจ่ายเงินแรงโน้มถ่วงจะได้เปรียบมากขึ้นเป็นพลังงานเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแยก purwadi et al . ( 2007 ) รายงานการรีไซเคิลประมาณ 98% ของ flocculating ยีสต์สายพันธุ์ Sโดยการใช้ไม้ตาย ในการรับรู้นี้ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการหมักแบบต่อเนื่องที่อุณหภูมิสูง ( 50 ° C ) กับเซลล์ตามด้วยการกู้คืนโดยการปอกอ้อยควบคู่เพื่อเพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพการหมักเอทานอล รีไซเคิล ในกระดาษปัจจุบันการหมักแบบต่อเนื่องของกลูโคสที่อุดมไปด้วยเอนไซม์ของชานอ้อยได้แสดงสำหรับการผลิตเอทานอลโดยใช้ยีสต์ทน kluyveromyces sp . ที่ 50 ° C iipe453 รีไซเคิลของเซลล์และลม / แก๊สที่ปอก ผลกระทบของมวลเซลล์ความเข้มข้นอัตราเจือจางและอากาศ / ไนโตรเจนก๊าซเอทานอลปอกเกี่ยวกับการกู้คืนได้รับการรายงาน