[发明专利]一株酿酒酵母SC1230及其在生产乙醇中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一株酿酒酵母SC1230(Saccharomyces cerevisiae SC1230)及其在生产乙醇中的应用，属于生物工程技术领域。 

背景技术

我国纤维素粉渣资源丰富，以马铃薯为代表，其种植面积达500万公顷，年总产量近8000万吨，每年有5000多万吨的马铃薯用于生产淀粉，然而产生的含有大量粗纤维物质的粉渣至今没有得到充分的利用，造成纤维素资源大量浪费。随着现代工业的迅速发展，煤、石油和天然气等非可再生能源愈加短缺，同时带来的环境问题日益突出，大规模开发绿色环保的可再生资源变得更加紧迫。可再生能源进入能源市场，已成为世界各国能源战略的重要组成部分。因此，以具有丰富来源的纤维素粉渣为原料生产酒精具有很大的开发前景。 

目前以玉米为原料生物转化燃料乙醇的技术已较为成熟，但其原料成本高达总成本的70～80％，并且我国是人口大国，粮食短缺一直是制约我国发展的重要因素，故以玉米为原料进行酒精生产不符合我国国情与社会发展的要求。利用纤维素原料大规模生产燃料乙醇的主要障碍为：(1)纤维素糖化率低，处理成本过高并造成环境污染。(2)缺乏经济可行的五碳糖发酵技术。中国专利CN101024848A(申请号：200710010720.6)公开了一种用甜高粱秸秆制取乙醇的方法，有如下步骤：(1)取甜高粱秸秆，去掉甜高粱秸秆的穗和根切成10～20毫米的段；(2)把秸秆段放入发酵罐加水，调节糖度、温度和pH值，得到液体物料；(3)在液体物料内加入酒精酵母，搅拌均匀，得到接种液体物料；(4)把接种液体物料在温度28～32℃下发酵52～72个小时，得到发酵醪；(5)把发酵醪在蒸馏塔里蒸馏，得到体积浓度95％以上的乙醇。该专利采用把甜高粱切碎的方法制取发酵液，其原料预处理效果差、纤维素糖化率低。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一株酿酒酵母SC1230及其在生产乙醇中的应用。 

一株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SC1230，2010年8月31日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏号为CGMCC No.4126。 

酿酒酵母SC1230菌株，是从堆积在自然环境中的粉渣中筛选分离纯化出来的，具有生长繁殖快、戊糖与己糖降解速率高、对环境耐受力强等特点，是一株以纤维素粉渣为原料生产乙醇的酿酒酵母菌株。该菌株的生物学特征：个体形态呈长圆形，细胞大小为1.2～3.5×4.6～7.5微米，繁殖的方法为出芽生殖；菌落湿润，乳白色，较透明，表面光滑，容易挑起，菌落质地均匀，正面与反面以及边缘与中央部位的颜色一致；其细胞有两种生活形态，分别为单倍体和二倍体。 

上述酿酒酵母SC1230(Saccharomyces cerevisiae SC1230)在利用纤维素粉渣生产乙醇中的应用。 

上述应用，步骤如下： 

(1)对纤维素粉渣进行预处理，水解纤维素后，得到含木糖的滤液和滤渣； 

(2)向步骤(1)制得的含木糖的滤液中接种活化后的嗜鞣管囊酵母(Pachysolentannophilus)，进行液态发酵，得液态发酵醪液； 

(3)向步骤(1)制得的滤渣中接种活化后的酿酒酵母SC1230，进行固态发酵，得固态酒醅； 

(4)将步骤(2)制得的液态发酵醪液和步骤(3)制得的固态酒醅分别蒸馏，混合，再经精馏后，得到高浓度酒精。 

所述步骤(1)中的纤维素粉渣来源广泛，包括各种含纤维素的植物秸秆与作物加工后的废渣。 

所述步骤(1)中的预处理，步骤如下： 

粉碎纤维素粉渣至粒径不大于1.0mm，按重量比1∶1～3与80～100℃水混合浸泡0.5～1.5h后，在1.2～1.6MPa、180～195℃的条件下，通入氧气，持气量为200～500mg/m³，同时，每隔4～9s采用高压蒸汽爆破法爆破一次，共爆破3～6次； 

所述步骤(1)中水解纤维素，步骤如下： 

将经预处理后的物料冷却至30～45℃，添加物料重量0.1～5.0％的纤维素酶，水解30～50min后，过滤得含木糖的滤液和滤渣。优选的，纤维素酶酶活为40000U。 

所述步骤(2)中接种活化后的嗜鞣管囊酵母，步骤如下：