專利名稱：一種利用管囊酵母發酵木糖產乙醇的方法
技術領域：
本發明屬于發酵技術領域，具體涉及一種利用管囊酵母發酵木糖產乙醇的方法。
背景技術：
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70年代石油危機之后，隨著人們對可再生資源重視程度的增加，燃料乙醇的開發受到更多的關注，使其工業化生產面臨前所未有的發展機遇。生物質資源具有生產量大、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人們對其生產成本和效率進行研究，以期獲得高效發酵菌株、低成本底物和最佳發酵條件。在能源和環境問題日益嚴重的今天，纖維素制燃料乙醇的工藝正變得越來越有吸引力。半纖維素占木質纖維素原料的30%左右，其水解產物以木糖為主。從20世紀80年代初起，人們開始重視木糖的發酵。目前被用于木糖發酵的微生物可分為兩類，一類是經基因工程改造的微生物，主要有釀酒酵母、大腸桿菌和發酵運動單胞菌等；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雜性，其木糖利用率一般沒有基因工程微生物高；但因其穩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。

發明內容
本發明提供了一種利用管囊酵母發酵木糖產乙醇的方法。I. 一種利用管囊酵母發酵木糖產乙醇的方法，確定了最佳發酵條件。2.步驟I所述的發酵培養基為磷酸二氫鉀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所述的最佳發酵條件30°C培養，初始pH 5. 0，接種量10%。4.步驟I所述的最佳轉速為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，本專利對發酵條件進行優化，以獲得更加的乙醇產量。確定了最佳發酵條件為在轉速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，發酵液中的乙醇質量濃度可達到5.86 g/L。


圖I不同轉速對乙醇產量的影響。圖2不同裝液量對乙醇產量的影響。
圖3不同濃度酵母浸膏對乙醇產量的影響。
具體實施例方式下面的實施例對本發明作詳細說明，但對本發明沒有限制。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速對乙醇產量的影響，為探討不同轉速對乙醇產量的影響，使用不同轉速進行乙醇發酵，結果如圖I所示。由圖I可知，當轉速為75-125 r/min之間時，乙醇產量有所增加，當轉速為125 r/ min時，乙醇產量為最高，而當轉速超過125 r/min時，乙醇產量開始下降，因此選擇轉速為125 r/min。這表明發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行生長活動，從而導致發酵效率的降低。實施例2
本實施案例說明不同裝液量對乙醇產量的影響，為探討不同裝液量對乙醇產量的影響，使用不同裝液量進行乙醇發酵，結果如圖2所示。由圖2可知，當100 mL三角燒瓶中裝液量為10-20 mL之間時，乙醇產量有所增加，當100 mL三角燒瓶中裝液量為20 mL時，乙醇產量為最高，而當100 mL三角燒瓶中裝液量超過20 mL時，乙醇產量不再增加，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，或者說能達到自動平衡。乙醇的產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量的影響，為探討不同濃度酵母浸膏對乙醇產量的影響，使用不同濃度酵母浸膏進行乙醇發酵，結果如圖3所示。由圖3可知，當酵母浸膏濃度為O. 5-2 g/L之間時，乙醇產量有所增加，當酵母浸膏濃度為2 g/L時，乙醇產量為最高，而當酵母浸膏濃度超過2 g/L時，乙醇產量不再增加，因此選擇酵母浸膏濃度為2 g/L。這表明發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，能夠提高乙醇產量。
權利要求
1.一種利用管囊酵母發酵木糖產乙醇的方法，其特征在于培養基為磷酸二氫鉀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.根據權利要求I所述的方法，其特征在于發酵條件30°C培養，初始pH5. 0，接種量10%。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，轉速為125r/min。
4.根據權利要求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.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，酵母浸膏濃度為2g/L。
全文摘要
本發明提供了一種利用管囊酵母發酵木糖產乙醇的方法，確定了最佳發酵條件為在轉速125r/min，100mL三角燒瓶中裝液20mL，酵母浸膏濃度2g/L條件下，發酵液中的乙醇質量濃度可達到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 優先權日2012年8月24日
發明者周雪琴 申請人:太倉市周氏化學品有限公司