[发明专利]一种利用嗜鞣管囊酵母发酵木糖制备乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用嗜鞣管囊酵母发酵木糖制备乙醇的方法。

背景技术

在化工领域中，乙醇(俗称酒精)是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、食品、饮料工业、军工、日用化工和医药卫生等领域，并且乙醇作为一种优良的燃料(其燃烧值达到26900 kJ/kg)，可以提高燃油品质口]。如今，在发酵行业中，主要采用酿酒酵母生物转化生产乙醇。

木糖是一种五碳糖，是植物纤维素中半纤维素水解物的主要单糖之一，其含量占水解总糖量的30%左右，仅次于葡萄糖。充分利用木糖发酵生产乙醇，能使纤维素原料的乙醇发酵的产量在原有的基础上增加25%，因此木糖发酵产乙醇是决定植物纤维资源生产乙醇经济可行的关键因素之一。

良好的木糖发酵菌株是解决木糖乙醇发酵问题的关键。传统乙醇发酵菌酿酒酵母只能利用葡萄糖不能利用木糖，基因工程改造后由于存在辅助因子失衡、代谢途径关键酶活性低等问题，木糖利用率和乙醇产量均较低，还处于实验室研究阶段，不能达到工业化要求。因此对可代谢木糖的天然酵母的研究具有可行性和实用性。管囊酵母是代谢木糖的天然酵母菌之一，具备酵母菌的发酵特点，有一定实用价值，但目前研究多停留在单个因素上，缺少系统性和全面性。如Zhao 等通过改变培养基中木糖和葡萄糖的比例，得到了管囊酵母1771发酵木糖产乙醇的最佳碳源组合，提高了木糖发酵能力。Sanchez等研究了发酵温度对两株管囊酵母K238和K313的影响，找到了两株菌株各自的最适发酵温度，乙醇产量达0.39 g /g(乙醇/还原糖)。

发明内容

本发明提供了一种利用嗜鞣管囊酵母发酵木糖制备乙醇的方法，本发明以嗜鞣管囊酵母为出发菌株，以木糖为原料，研究了接种量、氮源、碳源和维生素对乙醇产量和还原糖利用率的影响。

1.      一种利用嗜鞣管囊酵母发酵木糖制备乙醇的方法，，包括种子培养和发酵培养两步骤，其特征在于发酵时，接入一定量的种子液到发酵培养基，30℃，100 r/min摇床培养。

2.      步骤1所述的种子液的制备过程：酵母接入种子培养基中，30℃培养24 h，摇床转速为160 r /m in。

3.      步骤1所述的发酵培养基：木糖50 g /L，(NH₄) ₂SO₄ 10 g/L，酵母粉2 g/L，KH₂PO₄ 2 g/L，MgSO₄ 1 g/L。

4.      步骤2所述的种子培养基：木糖20 g/L，蛋白胨20 g/L，酵母粉10 g/L。

5.      步骤1所述的最佳接种量为6%。

6.      步骤3所述的最佳碳氮质量比为10：1。

7.      步骤3所述的当木糖与葡萄糖的比为2：1时乙醇产量为15.27 g /L，提高了近20%。

8.      步骤3所述的维生素B₃和B₆作为生长因子添加到发酵培养基中，根据成本适量添加，可提高乙醇产量。

本发明使用嗜鞣管囊酵母，通过对接种量、碳氮源和维生素等因素的研究，得出了最适发酵条件，提高了嗜鞣管囊酵母发酵木糖产乙醇的能力。

附图说明

图1不同碳氮比管囊酵母木糖发酵产乙醇的影响。

图2碳源对嗜鞣管囊酵母木糖发酵产乙醇的影响。

图3 维生素对嗜鞣管囊酵母木糖发酵产乙醇的影响。

其中：

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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。

本发明所用的菌株为嗜鞣管囊酵母，购买于CICC，编号为：CICC1770。

实施例1

本实施案例说明接种量对嗜鞣管囊酵母木糖乙醇发酵的影响，挑取管囊酵母接入种子培养基培养后，以5%、10%、15%、20% (体积分数)的接种量接入发酵培养基中，发酵结果如表1所示。