近日，我院齊向輝教授團隊在國際Top期刊《Chemical Engineering Journal》在線發表題為“Impact of particle size of cell carrier on caproate fermentation in a cell immobilized system: focusing on the improvement of caproate production in batch and continuous operation modes”的研究論文，beat365在线体育是該成果的唯一署名單位，我院研究生孫雨暄、劉岩和本科生符佳琦為該論文的共同第一作者，齊向輝教授和張存勝副教授為通訊作者。論文鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723015231。

Fig.1. (a) Model of caproate fermentation system with biofilm formation (particle size 5-10 mm; CIP: cell immobilized part; CSP: cell suspended part) and (b) bubble formation on the surface and in the micropores of cell carrier (I: hydrogen production; II: formation of little bubbles; III: bubble growth; IV: escape of big bubble).

正己酸是制備食品添加劑、香精等化學品的重要前體，在食品、制藥等領域應用廣泛。傳統的己酸合成多采用化學法，但該法工藝複雜、污染嚴重，相悖于我國綠色經濟發展理念。近年來，生物法合成己酸技術因其環境友好的優勢備受國内外矚目。然而，高濃度己酸對己酸菌有較強的抑制作用，限制了己酸産量提高。

團隊前期研究發現，采用生物被膜技術能夠增強發酵體系内細胞對抑制物的耐受性，是提高己酸産量的有效途徑之一，在諸多細胞載體材料中，小麥稭稈是生物被膜形成的良好載體材料，但稭稈粒徑大小對己酸發酵有怎樣的影響及相應的作用機制尚不清楚，且鮮有報道對生物被膜體系的傳質進行研究。本文針對小麥稭稈粒徑對己酸發酵的影響展開了系統研究，分别開展了間歇和連續發酵實驗，最後采用餐廚垃圾為原料，實現了餐廚垃圾向己酸連續高效轉化。論文在分析物質轉化的基礎上，研究了不同粒徑下生物被膜的形成情況，對最佳粒徑下高密度生物被膜形成原因進行了深入分析。同時，從實驗數據、理論計算、模型構建等多角度研究了發酵體系内物質傳遞、生物被膜形成與載體行為之間的相互關系，揭示了最佳粒徑下己酸的高産機理。上述研究得到國家重點研發計劃項目（2022YFC2105501）的資助。

     （食品與生物工程學院）