專利名稱：一種利用管囊酵母發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用管囊酵母發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇的方法。
背景技術(shù)：
隨著國際上石油資源的日趨緊張及污染減排壓力的不斷增大，以燃料乙醇為代表的清潔能源受到廣泛的關(guān)注，其中研究的熱點之一便是燃料乙醇。燃料乙醇是一種可以代 替石油用作燃料的再生性能源，也是一種重要的基本化工原料。自從20世紀(jì)70年代石油危機(jī)之后，隨著人們對可再生資源重視程度的增加，燃料乙醇的開發(fā)受到更多的關(guān)注，使其工業(yè)化生產(chǎn)面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇。生物質(zhì)資源具有生產(chǎn)量大、可再生和種類豐富多樣等特點，是最有潛力的可替代石油的能源和原料之一。人們正在積極尋找替代能源——燃料乙醇，燃料乙醇作為燃料利用的綜合效益激發(fā)人們對其生產(chǎn)成本和效率進(jìn)行研究，以期獲得高效發(fā)酵菌株、低成本底物和最佳發(fā)酵條件。在能源和環(huán)境問題日益嚴(yán)重的今天，纖維素制燃料乙醇的工藝正變得越來越有吸引力。半纖維素占木質(zhì)纖維素原料的30%左右，其水解產(chǎn)物以木糖為主。從20世紀(jì)80年代初起，人們開始重視木糖的發(fā)酵。目前被用于木糖發(fā)酵的微生物可分為兩類，一類是經(jīng)基因工程改造的微生物，主要有釀酒酵母、大腸桿菌和發(fā)酵運動單胞菌等；另一類是天然微生物，主要是一些木糖利用酵母。由于天然酵母代謝木糖途徑的復(fù)雜性，其木糖利用率一般沒有基因工程微生物高；但因其穩(wěn)定的遺傳性有利于提高工藝的可靠性，故仍然獲得了廣泛的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用管囊酵母發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇的方法。I. 一種利用管囊酵母發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇的方法，確定了最佳發(fā)酵條件。2.步驟I所述的發(fā)酵培養(yǎng)基為磷酸二氫鉀2 g/L，硫酸鎂I g/L，硫酸銨I g/L，木糖50 g/L,酵母浸膏I g/L。3.步驟I所述的最佳發(fā)酵條件30°C培養(yǎng)，初始pH 5. 0，接種量10%。4.步驟I所述的最佳轉(zhuǎn)速為125 r/min。5.步驟I所述的最佳裝液量100 mL三角燒瓶中裝液20 mL。6.步驟I所述的最佳酵母浸膏濃度為2 g/L。本發(fā)明的有益效果在于為提高天然酵母的木糖利用率，本專利對發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更加的乙醇產(chǎn)量。確定了最佳發(fā)酵條件為在轉(zhuǎn)速125 r/min, 100 mL三角燒瓶中裝液20 mL，酵母浸膏濃度2 g/L條件下，發(fā)酵液中的乙醇質(zhì)量濃度可達(dá)到5.86 g/L。


圖I不同轉(zhuǎn)速對乙醇產(chǎn)量的影響。圖2不同裝液量對乙醇產(chǎn)量的影響。
圖3不同濃度酵母浸膏對乙醇產(chǎn)量的影響。
具體實施例方式下面的實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但對本發(fā)明沒有限制。本專利所用的菌株為管囊酵母CICC1770，保藏于中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。實施例I
本實施案例說明不同轉(zhuǎn)速對乙醇產(chǎn)量的影響，為探討不同轉(zhuǎn)速對乙醇產(chǎn)量的影響，使用不同轉(zhuǎn)速進(jìn)行乙醇發(fā)酵，結(jié)果如圖I所示。由圖I可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速為75-125 r/min之間時，乙醇產(chǎn)量有所增加，當(dāng)轉(zhuǎn)速為125 r/ min時，乙醇產(chǎn)量為最高，而當(dāng)轉(zhuǎn)速超過125 r/min時，乙醇產(chǎn)量開始下降，因此選擇轉(zhuǎn)速為125 r/min。這表明發(fā)酵過程中對溶氧量控制的重要性，低的溶氧量固然不利于菌株的生長，影響酵母活力；過高的溶氧量也會使酵母過多利用碳源進(jìn)行生長活動，從而導(dǎo)致發(fā)酵效率的降低。實施例2
本實施案例說明不同裝液量對乙醇產(chǎn)量的影響，為探討不同裝液量對乙醇產(chǎn)量的影響，使用不同裝液量進(jìn)行乙醇發(fā)酵，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，當(dāng)100 mL三角燒瓶中裝液量為10-20 mL之間時，乙醇產(chǎn)量有所增加，當(dāng)100 mL三角燒瓶中裝液量為20 mL時，乙醇產(chǎn)量為最高，而當(dāng)100 mL三角燒瓶中裝液量超過20 mL時，乙醇產(chǎn)量不再增加，因此選擇100 mL三角燒瓶中裝液量為20 mL。這表明無論初始接種量多少，乙醇的生成量相對接近，或者說能達(dá)到自動平衡。乙醇的產(chǎn)量并未隨著接種量的提聞而提聞。實施例3
本實施案例說明不同濃度酵母浸膏對乙醇產(chǎn)量的影響，為探討不同濃度酵母浸膏對乙醇產(chǎn)量的影響，使用不同濃度酵母浸膏進(jìn)行乙醇發(fā)酵，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，當(dāng)酵母浸膏濃度為O. 5-2 g/L之間時，乙醇產(chǎn)量有所增加，當(dāng)酵母浸膏濃度為2 g/L時，乙醇產(chǎn)量為最高，而當(dāng)酵母浸膏濃度超過2 g/L時，乙醇產(chǎn)量不再增加，因此選擇酵母浸膏濃度為2 g/L。這表明發(fā)酵過程中酵母浸膏的重要性，適宜濃度的酵母浸膏利于菌株的生長，能夠提高乙醇產(chǎn)量。
權(quán)利要求
1.一種利用管囊酵母發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇的方法，其特征在于培養(yǎng)基為磷酸二氫鉀2 g/L，硫酸鎂I g/L，硫酸銨I g/L，木糖50 g/L，酵母浸膏I g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于發(fā)酵條件30°C培養(yǎng)，初始pH5. 0，接種量10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)速為125r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，裝液量100mL三角燒瓶中裝液20 mL。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，酵母浸膏濃度為2g/L。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用管囊酵母發(fā)酵木糖產(chǎn)乙醇的方法，確定了最佳發(fā)酵條件為在轉(zhuǎn)速125r/min，100mL三角燒瓶中裝液20mL，酵母浸膏濃度2g/L條件下，發(fā)酵液中的乙醇質(zhì)量濃度可達(dá)到5.86g/L。
文檔編號C12P7/06GK102851319SQ201210304350
公開日2013年1月2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(xué)品有限公司