專利名稱：一種促進酵母菌乙醇發(fā)酵方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種促進酵母菌乙醇發(fā)酵新方法。
背景技術(shù)：
在化工領(lǐng)域中，乙醇(俗稱酒精)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛應(yīng)用于化工、食品、飲料工業(yè)、軍工、日用化工和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域，并且乙醇作為一種優(yōu)良的燃料(其燃燒值達到26900 kj/kg)，可以提高燃油品質(zhì)口。如今，在發(fā)酵行業(yè)中，主要采用釀酒酵母生物轉(zhuǎn)化
生產(chǎn)乙醇。以生物質(zhì)資源為原料，發(fā)酵法生產(chǎn)的燃料乙醇作為可再生清潔能源，對于緩解當前石油資源嚴重短缺及生態(tài)環(huán)境惡化的雙重危機具有十分重要的意義。然而，現(xiàn)有的乙醇發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)中，原料的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的得率都較低，高昂的生產(chǎn)成本嚴重制約了燃料乙醇工業(yè)的發(fā)展。因此，對傳統(tǒng)乙醇發(fā)酵工藝進行改造，開發(fā)低成本乙醇生產(chǎn)新技術(shù)，以適應(yīng)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要顯得尤為迫切。近年來，高轉(zhuǎn)化率、低成本的乙醇發(fā)酵新技術(shù)已受到國內(nèi)外有關(guān)研究者的關(guān)注?，F(xiàn)已證實在培養(yǎng)基中添加脂蛋白、幾丁質(zhì)、肌醇、營養(yǎng)鹽、氮類營養(yǎng)物、滲透壓保護劑、吐溫-80和麥角留醇，采用工程菌株、固定化細胞等方法，能不同程度的提高原料轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的得率，但這些方法在一定程度上又增加了生產(chǎn)成本。通過實驗發(fā)現(xiàn)既能提高乙醇的產(chǎn)量又能降低生產(chǎn)成本的添加物中，固態(tài)基質(zhì)更加具有可行性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種促進酵母菌乙醇發(fā)酵新方法，本發(fā)明以釀酒酵母為出發(fā)菌株，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加固態(tài)基質(zhì)，研究不同固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的促進作用。I. 一種促進酵母菌乙醇發(fā)酵新方法，包括種子培養(yǎng)和發(fā)酵產(chǎn)乙醇的步驟，其特征在于發(fā)酵時，按體積分數(shù)10%的接種量將種子液接入發(fā)酵培養(yǎng)基中(裝液量為100 mL)，置于培養(yǎng)箱中一定溫度下發(fā)酵42 ho2.步驟I所述的種子液的制備過程從剛轉(zhuǎn)接好的新鮮斜面上挑取一環(huán)菌種，接Λ 50 mL種子培養(yǎng)基中，置于搖床上在28°C、160 r/min，振蕩培養(yǎng)24 h。3.步驟I所述的發(fā)酵培養(yǎng)基(g/100 mL):葡萄糖3-15、酵母粉O. 3、蛋白胨O. 5以及分別添加3 g/100 mL的麥稻桿、花生殼、稻殼和鋸末作為固態(tài)基質(zhì)。4.步驟2所述的種子培養(yǎng)基(g/100 mL):葡萄糖2、酵母粉O. 3、蛋白胨O. 5。5.步驟3所述的麥秸桿是最適宜的添加物。6.步驟3所述的麥秸桿的最適添加量為2. O g/100 mL。7.步驟3所述的最佳初糖質(zhì)量濃度為12 g/100 mL。8.步驟I所述的最佳發(fā)酵溫度為32°C。本發(fā)明以廉價的農(nóng)林廢棄物作為酵母菌乙醇發(fā)酵的固態(tài)基質(zhì)，探討不同固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，建立一種高轉(zhuǎn)化率、低成本的乙醇發(fā)酵新方法，為促進燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，緩解當前石油資源嚴重短缺提供參考。


圖I不同溫度條件下固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響。圖2不同溫度條件下固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響。
具體實施例方式下面的實施例對本發(fā)明作詳細說明，但對本發(fā)明沒有限制。本發(fā)明所用的菌株為釀酒酵母，購買于ACCC，編號為ACCC20039。實施例I
本實施案例說明不同固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，在發(fā)酵培養(yǎng)基中分別添加3g/100 mL的麥稻桿、花生殼、稻殼和鋸末,發(fā)酵42 h后,測定發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量濃度,結(jié)果見表I。由表I可知，在培養(yǎng)基中分別添加4種不同的固態(tài)基質(zhì)，發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量濃度提高了 14. 0% 28. 7%。其中添加麥秸桿的發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量濃度最高，比未添加固體基質(zhì)的發(fā)酵液提高了 28.7%。這說明在培養(yǎng)基中添加不同的固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵均有明顯的促進作用。在4種不同的固態(tài)基質(zhì)中，麥秸桿是最適宜的添加物。表I不同固態(tài)基質(zhì)對乙醇發(fā)酵的影響
固體基質(zhì)_麥稻稈花生皮稻殼據(jù)末對照
乙醇濃度(g/L) |41·3 丨36.6 |38· 2!39· 4丨32· I
實施例2
本實施案例說明固態(tài)基質(zhì)不同添加量對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，以麥秸桿為固態(tài)基質(zhì)，研究其不同添加量對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，結(jié)果如表2所示。由表2可以看出，在培養(yǎng)基中分別添加I 3 g/100 mL的麥秸桿，發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量濃度均有不同程度提高，其中添加2. O g/100 mL麥秸桿的發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量濃度比未添加麥秸桿的發(fā)酵液增加了 31.3%。由此可以確定麥秸桿的最適添加量為2.0 g/100 mL。表2麥丨吉桿不同添加量對乙醇發(fā)酵的影響
畫稻稈添加量(g/L) li.o Il 5 |2.o |2.5 |3.o |對照 乙醇濃度(g/L)丨40· 5丨38· 6丨42· 4丨39· 2丨41· 3丨32· 3~
實施例3
本實施案例說明不同初糖質(zhì)量濃度條件下固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，為研究不同初糖質(zhì)量濃度條件下固體基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，在含有3 15 g/100 mL初糖質(zhì)量濃度的培養(yǎng)基中分別添加2. O g/100 mL麥秸桿，結(jié)果如圖I所示。由圖I可知，在培養(yǎng)基中添加固態(tài)基質(zhì)均能提高乙醇質(zhì)量濃度。當培養(yǎng)基中初糖質(zhì)量濃度為12 g/100 mL時，發(fā)酵液中乙醇質(zhì)量濃度達到了最大值，比對照提高了 24.9%。實施例4
本實施案例說明不同溫度條件下固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，在發(fā)酵培養(yǎng)基添加2. O g/100 mL麥秸桿，將初糖質(zhì)量濃度調(diào)到12 g/100 mL，研究不同溫度條件下固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的影響，實驗結(jié)果見圖2。由圖2知，在30 38 °C范圍內(nèi)，在培養(yǎng)基中添加固態(tài)基質(zhì)均能提高乙醇質(zhì)量濃度。當發(fā)酵溫度升高到32°C時，乙醇質(zhì)量濃度達到最大值，比對照提高了 28. 8%。
權(quán)利要求
1.一種促進酵母菌乙醇發(fā)酵方法，包括種子培養(yǎng)和發(fā)酵產(chǎn)乙醇的步驟，其特征在于發(fā)酵時，按體積分數(shù)10%的接種量將種子液接入發(fā)酵培養(yǎng)基中，置于培養(yǎng)箱中一定溫度下發(fā)酵 42 ho
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，種子培養(yǎng)的種子液的制備過程從剛轉(zhuǎn)接好的新鮮斜面上挑取一環(huán)菌種，接入50 mL種子培養(yǎng)基中，置于搖床上在28°C、160 r/min,振蕩培養(yǎng)24 h。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖3-15g/100 mL、酵母粉O. 3 g/100 mL、蛋白胨O. 5 g/100 mL以及分別添加3 g/100 mL的選自桿、花生殼、稻殼或鋸末作為添加物的固態(tài)基質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，種子培養(yǎng)基葡萄糖2g/100 mL、酵母粉O.3 g/100 11^、蛋白胨0.5 g/100 mL。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，添加物為麥秸桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，麥秸桿的添加量為2.0g/100 mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，初糖質(zhì)量濃度為12g/100 mL。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，發(fā)酵溫度為32°C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種促進酵母菌乙醇發(fā)酵新方法，本發(fā)明以釀酒酵母為出發(fā)菌株，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加固態(tài)基質(zhì)，研究不同固態(tài)基質(zhì)對酵母菌乙醇發(fā)酵的促進作用。
文檔編號C12P7/10GK102876730SQ201210304339
公開日2013年1月16日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者周雪琴 申請人:太倉市周氏化學品有限公司