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摘要
超高浓度（Very high gravity,VHG）发酵可以显著提高发酵终点乙醇浓度，节省精馏能耗，同时减少废糟液量。然而，酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）VHG乙醇连续发酵过程中生物量、乙醇、残糖浓度等发酵参数呈现长周期、大振幅的振荡行为，不仅严重影响系统的乙醇发酵性能，而且不利于下游精馏装置的稳定运行。本研究比较三株不同乙醇耐受性的酵母菌株的VHG乙醇连续发酵行为，发现乙醇耐受性强的S. cerevisiae BHL01和S. cerevisiae4126体系呈现周期性振荡行为，而乙醇耐受性差的S. cerevisiae S288c体系则未观察到振荡行为。此外，通过对低糖稳态体系外源施加乙醇胁迫发现，细胞耐受范围内的外源乙醇胁迫可以诱发周期性的振荡行为。另一方面，本研究考察了培养基组成和供氧对周期性VHG振荡行为的影响，结果表明，切换合成培养基或停止供氧后，振荡行为逐渐衰减，表明周期性VHG振荡行为需要能量和营养维持。综合实验结果，本研究提出VHG振荡行为是比生长速率、比死亡速率、稀释速率和细胞乙醇耐受性整体调控的结果。
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