CN102703517A - 一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法，本专利以耐高温酿酒酵母为出发菌株，以木薯为发酵原料，对影响发酵生产乙醇的发酵温度、装液量、接种量、氮素添加量、初始pH进行了研究。

Description

一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法
技术领域
本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法。
背景技术
乙醇是一种高效、环保、可再生的燃料及汽油添加剂，大力发展燃料乙醇，不仅可以有效解决能源日益匮乏的难题，更加可以有效减少环境污染。我国传统的乙醇生产，一般以粮食为原料，不但成本高而且产量也收粮食资源的限制，产量有限，难以满足需求。
木薯被誉为淀粉之王，其淀粉质量分数比玉米高，是一种非常有竞争力的乙醇生产原料，通过对以木薯为原料进行乙醇生产的微生物发酵条件研究，可以大幅提高木薯淀粉的乙醇转化率，提高乙醇的产量，有助于减少粮食消耗，节约资源。
本专利以耐高温酿酒酵母为出发菌株，以木薯为发酵原料，对影响发酵生产乙醇的发酵温度、装液量、接种量、氮素添加量、初始pH进行了研究。
发明内容
本发明提供了一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法，本专利以耐高温酿酒酵母为出发菌株，以木薯为发酵原料，对影响发酵生产乙醇的发酵温度、装液量、接种量、氮素添加量、初始pH进行了研究。
1.      一种利用高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法，其特征在于发酵时，在500 mL三角瓶中装入一定量的发酵培养基，接入一定量的耐高温酿酒酵母种子液到发酵培养基中，在一定初始pH、一定温度下静止发酵。
2.      根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发酵培养基：将200 g/L木薯淀粉于60℃糊化30 min，加入终浓度为15 U/L的α-淀粉酶，于95℃液化90 min，加入终浓度为150 U/L的糖化酶，于65℃糖化30 min，加入一定量的(NH4)2SO4，制成发酵培养基，调节一定pH。
3.      根据权利要求1所述的方法，其特征在于最佳装液量为300 mL/500 mL三角瓶。
4.      根据权利要求1所述的方法，其特征在于，耐高温酿酒酵母种子液的制作方法：从斜面上将耐高温酿酒酵母接入PDA液体培养基，活化48 h。
5.      根据权利要求1所述的方法，其特征在于最佳接种量为5%。
6.      根据权利要求2所述的方法，其特征在于最佳(NH4)2SO4的添加量为8 g/L。
7.      根据权利要求2所述的方法，最佳初始pH为5.0。
8.      根据权利要求1所述的方法，其特征在于最佳发酵温度为33℃。
附图说明
图1发酵温度对乙醇产量的影响。
图2不同装液量对乙醇产量的影响。
图3 不同接种量对乙醇产量的影响。
图4不同氮素添加量对乙醇产量的影响。
图5 不同培养基初始pH 对乙醇产量的影响。
具体实施方式
下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。
实施例1
本实施案例说明不同发酵温度对乙醇产量的影响，在500 mL三角瓶中装入300 mL发酵培养基，发酵培养基为：将200 g/L木薯淀粉于60℃糊化30 min，加入终浓度为15 U/L的α-淀粉酶，于95℃液化90 min，加入终浓度为150 U/L的糖化酶，于65℃糖化30 min，加入5 g/L的(NH4)2SO4，制成发酵培养基，初始 pH为4.5。按体积比5%的接种量将耐高温酿酒酵母种子液接入到发酵培养基中，分别在28℃、33℃、37℃、40℃下静止发酵72 h，用蒸馏法测定乙醇体积分数，得到结果如图1所示。
由图1可知，当发酵温度为33℃时，乙醇的产量最大，体积分数大12.3%，因此，确定最佳发酵温度为33℃。
实施例2
本实施案例说明不同装液量对乙醇产量的影响，在500 mL三角瓶中分别装入100 mL 、200 mL、300 mL、400 mL、500 mL发酵培养基，发酵培养基为：将200 g/L木薯淀粉于60℃糊化30 min，加入终浓度为15 U/L的α-淀粉酶，于95℃液化90 min，加入终浓度为150 U/L的糖化酶，于65℃糖化30 min，加入5 g/L的(NH4)2SO4，制成发酵培养基，初始 pH为4.5。按体积比5%的接种量将耐高温酿酒酵母种子液接入到发酵培养基中，在33℃下静止发酵72 h，用蒸馏法测定乙醇体积分数，得到结果如图2所示。
有图2可知，随着装液量的逐渐增大，乙醇产量先升后降，当装液量为300 mL/500 mL三角瓶时，乙醇产量达到最大，因此，确定最佳装液量为300 mL/500 mL。
实施例3
本实施案例说明不同接种量对乙醇产量的影响，在500 mL三角瓶中装入300 mL发酵培养基，发酵培养基为：将200 g/L木薯淀粉于60℃糊化30 min，加入终浓度为15 U/L的α-淀粉酶，于95℃液化90 min，加入终浓度为150 U/L的糖化酶，于65℃糖化30 min，加入5 g/L的(NH4)2SO4，制成发酵培养基，初始 pH为4.5。分别按体积比2.5%、5%、7.5%、10%的接种量将耐高温酿酒酵母种子液接入到发酵培养基中，在33℃下静止发酵72 h，用蒸馏法测定乙醇体积分数，得到结果如图3所示。
由图3可知，接种量为5%时，乙醇产量最大，乙醇体积分数为12.6%，因此确定最佳接种量为5%。
实施例4
本实施案例说明不同氮素添加量对乙醇产量的影响，在500 mL三角瓶中装入300 mL发酵培养基，发酵培养基为：将200 g/L木薯淀粉于60℃糊化30 min，加入终浓度为15 U/L的α-淀粉酶，于95℃液化90 min，加入终浓度为150 U/L的糖化酶，于65℃糖化30 min，加入1 g/L 、5 g/L、8g/L的(NH4)2SO4，制成发酵培养基，初始 pH为4.5。分别按体积比5%的接种量将耐高温酿酒酵母种子液接入到发酵培养基中，在33℃下静止发酵72 h，用蒸馏法测定乙醇体积分数，得到结果如图4所示。
由图4可知，随着氮素添加量的不断增大，乙醇产量也随之增大，当添加量为8 g/L时，乙醇体积分数达到最大，因此，确定最佳氮素添加量为8 g/L。
实施例5
本实施案例说明不同培养基初始pH对乙醇产量的影响，在500 mL三角瓶中装入300 mL发酵培养基，发酵培养基为：将200 g/L木薯淀粉于60℃糊化30 min，加入终浓度为15 U/L的α-淀粉酶，于95℃液化90 min，加入终浓度为150 U/L的糖化酶，于65℃糖化30 min，加入8g/L的(NH4)2SO4，制成发酵培养基，初始 pH分别调整为3.5、4.0、4.5、5.0、5.5。分别按体积比5%的接种量将耐高温酿酒酵母种子液接入到发酵培养基中，在33℃下静止发酵72 h，用蒸馏法测定乙醇体积分数，得到结果如图5所示。
由图5可知，当初始pH为5.0时，乙醇体积分数达到最大，因此，确定最佳初始pH为5.0。

Claims (8)

1.一种利用耐高温酿酒酵母发酵生产乙醇的方法，其特征在于发酵时，在500 mL三角瓶中装入一定量的发酵培养基，接入一定量的耐高温酿酒酵母种子液到发酵培养基中，在一定初始pH、一定温度下静止发酵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，发酵培养基：将200 g/L木薯淀粉于60℃糊化30 min，加入终浓度为15 U/L的α-淀粉酶，于95℃液化90 min，加入终浓度为150 U/L的糖化酶，于65℃糖化30 min，加入一定量的(NH4)2SO4，制成发酵培养基，调节一定pH。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于最佳装液量为300 mL/500 mL三角瓶。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，耐高温酿酒酵母种子液的制作方法：从斜面上将耐高温酿酒酵母接入PDA液体培养基，活化48 h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于接种量为5%。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于(NH4)2SO4的添加量为8 g/L。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于初始pH为5.0。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于发酵温度为33℃。
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