酿酒酵母在糖质燃料乙醇中的发酵工艺优化

作者：代勇华; 刘盼婷; 宋超; 胡国全^*; 何明雄^*

来源：应用与环境生物学报, 2022, 28(04): 1076-1083.

DOI：10.19675/j.cnki.1006-687x.2021.02051

• 燃料乙醇
• 酿酒酵母
• 甘蔗
• 响应面法
• 补料分批发酵

低成本、高产量的发酵工艺是实现工业燃料乙醇经济和环境可持续性发展的关键，而不需要重大基础设施改变或投资.为获得酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)利用甘蔗汁生产燃料乙醇的最优发酵工艺，首先对发酵体系的氮源条件进行优化；其次，在单因素试验基础上，以乙醇发酵效率为响应值，通过响应面法优化了燃料乙醇生产的发酵工艺，并通过补料分批发酵技术在5 L发酵罐中进一步扩大发酵.结果表明，以1.0 g/L (NH4)2SO4和1.0 g/L酵母提取物作为发酵氮源，乙醇发酵效率和得率比对照可分别提高4.80%、9.52%.响应面设计获得的最优发酵工艺条件为在总糖浓度150.0 g/L、酵母提取物浓度2.0 g/L、发酵时间24.5 h、pH5.0、外加(NH4)2SO4浓度1.0 g/L时，最高乙醇发酵效率可达到91.10%.在5 L发酵罐中采用补料分批发酵获得的最终乙醇浓度达到98.92 g/L，发酵效率维持在90%左右，乙醇生产力最高达到3.81 g L-1 h-1.本研究获得了一种高效生产糖质燃料乙醇的发酵工艺，可在较短时间内获得高浓度乙醇且消耗较少氮源，结果可为进一步利用糖质原料进行高效生物炼制及高浓度乙醇工业化生产提供参考.(图6表6参30)

• 单位
  中国农业科学院研究生院