优良乙醇发酵菌株应用的研究

发布时间：2020-04-07 03:04

【摘要】：人们对乙醇的需求日益增加,酒精发酵工业更多将研究放在提高生产效益,降低企业生产成本。酿酒酵母是乙醇发酵中的常用菌,酿酒酵母的性能对乙醇发酵起着至关重要的作用,一株优良的酿酒酵母菌株能大大提高乙醇发酵产量。酒精浓醪发酵技术是一项有前景的技术,并能提高酒精厂综合效益,优化酒精浓醪发酵条件,有利于乙醇产量的提高。改良活性干酵母发酵工艺,提高活性干酵母的产率,得到更高质量的活性干酵母产品,可促进产品质量的提高和酵母的广泛应用。因此本论文将着重对以上方面进行研究,以此提高乙醇发酵水平。本论文首先对玉米培养基的浓醪发酵过程进行跟踪检测,通过比较乙醇发酵过程中残留还原糖含量,确定乙醇发酵终点为72h,此时残还原糖含量基本达到2%以下并无明显后续变化;将本实验室现存的经过诱变选育的17株酿酒酵母菌株同时应用于乙醇发酵实验中,并对其进行跟踪检测,通过比较乙醇发酵过程中残留还原糖含量和发酵结束时的乙醇产量,发现在17株酿酒酵母中,H1、H3、H7、H17四株酿酒酵母菌株表现较好,这四个菌所接入的发酵培养基,在发酵结束时,发酵液中残留还原糖含量较低,乙醇产量较高,均优于其他13个发酵样品,因此,筛选出四株较为优良的酿酒酵母用于接下来的实验中。改变酵母培养时液体YPD培养基的葡萄糖添加量、乙醇添加量和发酵液中的接菌量以及发酵培养基的初始糖浓度,优化乙醇发酵条件。测定发酵结束时发酵液中残留还原糖含量和产乙醇量,分析对比数值差异。研究发现,酒精浓醪发酵的最优条件是:酵母培养液体YPD培养基中不添加葡萄糖,添加乙醇6%,发酵液中接菌量为1*108 cfu/mL,发酵培养基的初糖浓度是220 g/L。活性干酵母制备过程中,离心条件、保护剂的选择和复水活化条件是影响成品质量的因素。改变离心速率、时间和复水活化的活化液葡萄糖含量、温度、时间,分析对比发现:最佳离心条件是4500 r/min、10 min,最佳保护剂是乳糖,最适复水活化条件是:用水稀释数为1:25、复水活化液葡萄糖含量为5%、复水活化温度为45℃、复水活化时间为30 min。将制得的活性干酵母和鲜酵母同时应用于发酵实验中,通过对发酵结束时发酵液中成分分析,可知在相同条件下进行发酵,二者在发酵结束时发酵液中残留还原糖含量和乙醇含量较为接近,因此,活性干酵母代替鲜酵母用于高浓度酒精发酵中是可行的。
【图文】：

图２－１葡萄糖标准曲线逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｔｈｅ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｇｌｕｃｏｓｅ逡逑②样品测定：预实验：１、样品液适当稀释，取稀释液ｌ．0邋ｍＬ于１５邋ｍＬ比色管中，逡逑加入ＤＮＳ试剂２．０邋ｍＬ，沸水浴加热５邋ｍｉｎ，取出比色管用流动水冷却２０邋ｍｉｎ，用逡逑足到１５邋ｍＬ刻度并混匀，分别取２００邋ｐＬ加入９６孔板中，用酶标仪在５４０邋ｎｍ波逡逑测定吸光度，，分析数据，若吸光度太大，要对样品稀释液再进行稀释，直至稀释逡逑光度合适以备使用。逡逑正式实验：预实验中选择合适的样品稀释液，取稀释液１．０邋ｍＬ于１５邋ｍＬ比色管逡逑确加入ＤＮＳ试剂２．０邋ｍＬ，沸水浴加热５邋ｍｉｎ，取出比色管用流动水冷却２０邋ｍｉｎ，逡逑补足到１５邋ｍＬ刻度并混匀，分别取２００昨加入９６孔板中，用酶标仪在５４０ｎｍ波逡逑测定吸光度，记录数值，根据还原糖标准曲线计算样品中还原糖的含量。逡逑１．４乙醇含量的测定（重铬酸钾比色法）逡逑提前打开旋转蒸发仪开关，设置温度为４５°Ｃ，进行预热，预热结束后，将发酵结逡逑样品溶液经离心处理后所得上清液吸取１0邋ｍＬ液体放入蒸发瓶中，固定于旋转蒸逡逑一端；将一空蒸发瓶固定于旋转蒸发仪的另一端，用于接收被蒸发出的有机溶剂。逡逑

逦１．２逡逑还原糖浓度（ｍｇ／ｍＬ）逡逑图２－１葡萄糖标准曲线逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｔｈｅ邋ｓｔａｎｄａｒｄ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｇｌｕｃｏｓｅ逡逑②样品测定：预实验：１、样品液适当稀释，取稀释液ｌ．0邋ｍＬ于１５邋ｍＬ比色管中，逡逑准确加入ＤＮＳ试剂２．０邋ｍＬ，沸水浴加热５邋ｍｉｎ，取出比色管用流动水冷却２０邋ｍｉｎ，用逡逑水补足到１５邋ｍＬ刻度并混匀，分别取２００邋ｐＬ加入９６孔板中，用酶标仪在５４０邋ｎｍ波逡逑长下测定吸光度，分析数据，若吸光度太大，要对样品稀释液再进行稀释，直至稀释逡逑液吸光度合适以备使用。逡逑正式实验：预实验中选择合适的样品稀释液，取稀释液１．０邋ｍＬ于１５邋ｍＬ比色管逡逑中，准确加入ＤＮＳ试剂２．０邋ｍＬ，沸水浴加热５邋ｍｉｎ，取出比色管用流动水冷却２０邋ｍｉｎ，逡逑用水补足到１５邋ｍＬ刻度并混匀，分别取２００昨加入９６孔板中，用酶标仪在５４０ｎｍ波逡逑长下测定吸光度
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ920.6;TQ223.122

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本文编号：2617362