[發明專利]一種應用1308釀酒酵母生產纖維乙醇的方法

有效

• 申請號: 201110004464.6
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102154382A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 王林風;閻振麗;付天松;程遠超
• 申請（專利權）人: 南陽天冠生物發酵有限公司
• 主分類號: C12P7/10
• 分類號: C12P7/10;C12N1/18;C12R1/865
• 代理公司: 北京鑫浩聯德專利代理事務所(普通合伙) 11380
• 代理人: 高翔

技術領域

本發明涉及釀酒酵母(Saccharomyces?cerevisiae),保藏編號為CGMCC?1308（南陽混合酵母）的新用途，具體的說是在利用秸稈原料制取燃料乙醇生產中，纖維素水解產物發酵為乙醇工藝中的應用。

背景技術

隨著化石燃料的日益匱乏，單純依靠化石能源難以實現經濟社會和環境的可持續發展。發展可再生能源已經成為緩解能源供需矛盾，減少環境污染，增加農民收入的重要途徑。以非糧物質—秸稈原料生產乙醇，不僅是保證國家能源安全、糧食安全的需要，而且也是保護環境，提高農民收入的有效手段。

秸稈乙醇的工藝路線是：①秸稈切斷：秸稈經除雜裝置進行除雜后，經皮帶輸送機輸送至切草機進行切段處理；②秸稈預處理：切段后的秸稈送入預處理工段，進行預處理，使木質素和纖維素分離；③酶解糖化：預處理后的秸稈進入酶解罐，采用復合酶進行降解，得到可發酵糖；④發酵：酶解糖化結束，將酶解液輸送到發酵罐接種釀酒酵母進行發酵，把可發酵糖轉化為乙醇；⑤蒸餾：發酵成熟的醪液進入蒸餾工序進行蒸餾制得乙醇。

秸稈纖維素水解產物的主要成分：葡萄糖、木糖、纖維二糖的混合糖濃度10%，這些物質可以轉化為乙醇。另外由于受秸稈預處理工藝的影響，水解液中還含有乙酸、糠醛和酚類化合物等抑制酵母菌生長或影響其發酵性能的物質，這些物質的濃度分別為：乙酸5000～10000ppm、糠醛1000～2000ppm，并含有酚類及芳香烴類化合物。這些物質嚴重影響著酵母菌把可利用單糖轉化為乙醇的能力，因此，用于發酵的菌株除具有高效轉化葡萄糖為乙醇的特點外，還應具備較強的抗發酵抑制物能力，才能提高秸稈纖維素水解單糖的糖醇轉化率。

尋找或馴化酵母菌株，對秸稈纖維素水解產物進行發酵，高效代謝葡萄糖，對降低秸稈纖維素生產乙醇的成本，進行大規模工業化生產有重大意義。

發明內容

釀酒酵母1308（南陽混合酵母）原有特性是以淀粉質原料水解單糖為主，正常情況下發酵性能為：糖醇轉化率43～46%，殘余還原糖0.5g/100ml左右，該酵母是淀粉質原料乙醇發酵工藝中普遍使用的發酵菌種。但以淀粉質為原料的糖化水解液中，沒有乙酸、糠醛、等抑制其生長和發酵性能的物質。

本發明目的在于提供一種應用釀酒酵母1308在秸稈纖維素水解產物發酵中的應用，

為此本發明提供一種秸稈纖維素水解制備纖維乙醇的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1，對釀酒酵母1308進行馴化；

步驟2，將馴化后的釀酒酵母接種到纖維素水解液進行培養，得到纖維乙醇。

本發明步驟1中所述釀酒酵母1308，是保藏在中國普通微生物菌種保藏管理中心，北京市朝陽區北辰西路1號院中科院微生物研究所，編號為CGMCC?1308（南陽混合酵母）的釀酒酵母，屬于現有技術。

本發明利用該酵母的優點，經過進一步的馴化得到更加優良的菌種。

本發明步驟1中的馴化方法如下：

馴化方法：

第一次馴化：挑取長勢良好的釀酒酵母1308接入1308酵母一級種子培養基中,?28～30℃、150rpm的條件下培養8～12h，制得一級菌種，然后按10%接種量接入發酵培養基中進行擴配，溫度控制在28～30℃，通風比0.05～0.1vvm，培養12～16h。培養成熟的種子以10%接種量接入20%纖維素水解液中，28～30℃、150rpm的條件下發酵2～3天；

第二次馴化：挑取長勢良好的第一次馴化得到的酵母接入1308酵母一級種子培養基中,?28～30℃、150rpm的條件下培養8～12h，制得一級菌種，然后按10%接種量接入發酵培養基中進行擴配，溫度控制在28～30℃，通風比0.05～0.1vvm，培養12～16h。培養成熟的種子以10%接種量接入50%纖維素水解液中，28～30℃、150rpm的條件下發酵2～3天；

第三次馴化：挑取長勢良好的第二次馴化得到的酵母接入1308酵母一級種子培養基中,?28～30℃、150rpm的條件下培養8～12h，制得一級菌種，然后按10%接種量接入發酵培養基中進行擴配，溫度控制在28～30℃，通風比0.05～0.1vvm，培養12～16h。培養成熟的種子以10%接種量接入100%纖維素水解液中，28～30℃、150rpm的條件下發酵2～3天。

本發明步驟2中的乙醇的制備：