高產(chǎn)酒精酵母的選育及發(fā)酵工藝條件與動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、隨著石油能源日益耗竭，國(guó)內(nèi)外許多科學(xué)家開始研究利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇。目前，我國(guó)在這方面的主要研究是利用玉米作為原材料生產(chǎn)燃料乙醇。由于玉米是我國(guó)主要的糧食作物，大量用來(lái)生產(chǎn)乙醇將會(huì)造成潛在的糧食危機(jī)，因而利用非糧生物質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇對(duì)于我國(guó)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)將成為一項(xiàng)迫切、具有重要現(xiàn)實(shí)意義的任務(wù)。利用甘蔗生成燃料乙醇可以充分彌補(bǔ)利用糧食作為原材料的不足，巴西利用甘蔗生產(chǎn)燃料酒精的成功充分說(shuō)明了這一點(diǎn)。本文主要從菌株YS518rRNA的分子鑒定

2、，高產(chǎn)酒精酵母的選育，突變株生理生化的研究，發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化及乙醇發(fā)酵動(dòng)力學(xué)等幾個(gè)方面進(jìn)行了研究。 首先利用分子生物學(xué)技術(shù)克隆了出發(fā)酵母菌株YS518rRNA序列，進(jìn)行了序列鑒定并構(gòu)建進(jìn)化樹；其次以YS5作為試驗(yàn)出發(fā)菌株，制備原生質(zhì)體進(jìn)行紫外誘變，通過(guò)初篩和復(fù)篩獲得一株高產(chǎn)酒精酵母突變株YS5-1。利用甘蔗汁發(fā)酵試驗(yàn)表明該突變株發(fā)酵液最終酒份含量高達(dá)10.4％(v/v)，較出發(fā)菌株提高8.3％，糖轉(zhuǎn)化率高達(dá)94.5％。通過(guò)5次

3、連續(xù)傳代培養(yǎng)其突變株乙醇產(chǎn)量保持穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步對(duì)酵母YS5-1進(jìn)行了生理生化方面的研究，其結(jié)果表明該菌最適生長(zhǎng)溫度為30℃，最適生長(zhǎng)pH值為5.0，在耐酒精、耐鹽、耐高濃度葡萄糖方面稍優(yōu)于菌株YS5。利用均勻設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)試驗(yàn)進(jìn)行了發(fā)酵工藝優(yōu)化，確定了利用甘蔗汁進(jìn)行乙醇發(fā)酵最佳工藝條件：發(fā)酵培養(yǎng)基：糖度17BX，酵母膏1.1％、硫酸銨0.9％、磷酸二氫鉀0.4％、硫酸鎂0.37％；發(fā)酵條件：初始pH值4.4、接種量6％、發(fā)酵溫度