乙醇是一种可再生的清洁能源,作为石油的代用资源而日益受到人们的关注,有广阔的应用前景。对于乙醇生产过程中分离或产生的副产物,应将直接处理与资源化相结合,将其中有价值的成分加以回收利用,这样不仅解决了环境污染,而且能够产生额外的经济效益。当前,国际上研究固定化细胞来发酵生产乙醇仍处于高速发展的阶段。人们从各个方面寻求突破,致力于解决发酵法生产乙醇效率低、产量小等问题。为提高菌种的发酵效率,本课题采用固定化细胞发酵技术生产乙醇。通过单因素实验和响应面设计法,从乙醇发酵的单因素和多因素进行设计实验,通过固定化菌种发酵法生产乙醇的实验,研究酿酒酵母固定在海藻酸钙凝胶中的发酵工艺,对发酵工艺进行了优化。通过对照在不同条件下的进行发酵得到的发酵液试验结果,得出最佳菌种发酵条件。通过单因素实验对比游离的酵母发酵和固定化细胞发酵效果并确定乙醇的影响因素,并初步确定最有利于发酵的发酵条件。再通过响应面方程对发酵条件进行进一步优化,确定最佳的发酵条件及乙醇产量。通过实验结果表明,固定化菌种的发酵效果要比游离的酵母发酵效果好得多,不但有效缩减了发酵周期,明显降低了乙醇的生产成本,提高了生产效率。通过单因素实验研究表明,固定化菌种发酵的最优时间为24小时,最佳温度为30℃,最优初始p H值为5.0,最适宜的初始糖浓度为90 g/L,酒精产率最高可达40%。再通过响应面进行多因素分析,对结果进行优化,得出最佳发酵条件。在p H为5.7,糖浓度为86.6 g/L,发酵时间为33小时的条件下,乙醇产量为13.89 g/L。