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
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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CN112852649A (zh) * | 2019-11-28 | 2021-05-28 | 华东理工大学 | 一株耐高温的生产纤维素乙醇的酿酒酵母菌株及其发酵应用 |
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