[发明专利]一种利用运动发酵单胞菌制取乙醇的方法

说明书

技术领域

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用运动发酵单胞菌制取乙醇的方法。

背景技术

随着国际上石油资源的日趋紧张及污染减排压力的不断增大，以燃料乙醇为代表的清洁能源受到广泛的关注，其中研究的热点之一便是燃料乙醇。燃料乙醇是一种可以代替石油用作燃料的再生性能源，也是一种重要的基本化工原料。自从20世纪70年代石油危机之后，随着人们对可再生资源重视程度的增加，燃料乙醇的开发受到更多的关注，使其工业化生产面临前所未有的发展机遇。生物质资源具有生产量大、可再生和种类丰富多样等特点，是最有潜力的可替代石油的能源和原料之一。人们正在积极寻找替代能源一燃料乙醇，燃料乙醇作为燃料利用的综合效益激发人们对其生产成本和效率进行研究，以期获得高效发酵菌株、低成本底物和最佳发酵条件。

运动发酵单胞菌是发酵单胞菌属的一个种，由于有很强的运动性而得名。运动发酵单胞菌一直用于果酒的发酵生产，有着突出的发酵能力，是极具潜力的菌种之一。随着人们对它独特的代谢途径和生理特点有了越来越多解，加上二十世纪七、八十年代的能源危机，运动发酵单胞菌开始被用于燃料乙醇发酵研究并尝试进行工业化生产。

发明内容

本发明提供了一种利用运动发酵单胞菌制取乙醇的方法，通过对菌株培养条件的研究，确定了菌株最适的发酵培养条件：在无氧条件下，在基础发酵培养基中，以10%的接种量， 250 g/L葡萄糖，10 g/L酵母膏，pH为5，30℃培养，对运动发酵单胞菌发酵产乙醇最为有利。

1.      一种利用运动发酵单胞菌制取乙醇的方法，通过对菌株培养条件的研究，确定了菌株最适的发酵培养条件。包括种子培养和发酵培养两步骤。

2.      步骤1所述的基础发酵培养基为NaH₂PO₄ 1 g/L，(NH₄)₂SO₄ 1 g/L，MgSO₄·7H₂0 1 g/L，CaCl₂2H₂O 1 g/L。

3.      步骤1所述的最佳培养环境为无氧。

4.      步骤1所述的最佳温度为30℃。

5.      步骤1所述的最佳葡萄糖浓度为250 g/L。

6.      步骤1所述的最佳酵母膏浓度为9 g/L。

7.      步骤1所述的最佳pH为5。

8.      步骤1所述的最佳接种量为10%。

与酵母菌相比，运动发酵单胞菌具有以下优点：（1）吸收糖效率高，乙醇产率高；（2）产生物量少；（3）乙醇耐受力强；（4）发酵时无需控制加氧；（5）耐高渗透压；（6）易于基因操作。因此，本发明通过对菌株培养条件的研究，确定了菌株最适的发酵培养条件，提高运动发酵单胞菌生产乙醇能力。

附图说明

图1氧对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响。

图2温度对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响。

图3葡萄糖浓度对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响。

图4酵母膏浓度对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响。

图5不同pH值对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响。

图6不同接种量对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响。

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。

本发明所用的菌株为运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis ATCC 2919)，购买于ATCC。

实施例1

本实施案例说明氧对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响，运动发酵单胞菌是一种兼性厌氧菌，发酵以ED途径进行，在通氧气和不通氧气两种条件下发酵，看两种情况的发酵率。从图1可以看出，在有氧条件下，经历48 h发酵后，运动发酵单胞菌产乙醇53 g/L，而在无氧条件下，产乙醇 61 g/L。运动发酵单胞菌在无氧的条件下才能更充分的利用葡萄糖产乙醇。

实施例2

本实施案例说明温度对运动发酵单胞菌乙醇发酵的影响，为探讨不同温度对乙醇产量的影响，选择不同的温度进行乙醇发酵，结果如图2所示。