[發(fā)明專利]一種乙醇發(fā)酵培養(yǎng)基及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410291539.7
• 申請日: 2014-06-26
• 公開（公告）號: CN104046658A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章隆泉;過俊宏;肖運根
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市崇安區(qū)科技創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心
• 主分類號: C12P7/06
• 分類號: C12P7/06;C12R1/84
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀(jì)昌;唐循文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種乙醇發(fā)酵培養(yǎng)基及其應(yīng)用，屬于生物化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

乙醇是一種重要的有機溶劑和化工原料，廣泛應(yīng)用于化工、塑料、有機合成、油漆等行業(yè)。乙醇還是一種極具潛力的新型生物燃料，在資源日益緊張的今天，乙醇可以作為燃料替代傳統(tǒng)的石油資源，而受到世界各國的廣泛關(guān)注。

目前乙醇的生成方法主要有合成法和發(fā)酵法。合成法是以乙烯為原料生產(chǎn)乙醇。1825年俄國人發(fā)現(xiàn)乙烯和硫酸經(jīng)酯化、水解可合成乙醇，1930年該法首次在美國實現(xiàn)工業(yè)化。隨著石油化工的迅速發(fā)展，合成法生產(chǎn)的乙醇產(chǎn)量越來越大，但該法生產(chǎn)的乙醇中夾雜著異構(gòu)高碳醇，對人有麻痹作用，不宜作食品、飲料、醫(yī)藥和香料等。所以，即使在石油化工發(fā)達(dá)的國家，發(fā)酵法乙醇仍占有一定比例。工業(yè)上采用的合成法主要是乙烯直接水合法，即將乙烯在浸漬有磷酸的固體催化劑上進(jìn)行水合反應(yīng)。所得稀乙醇溶液需經(jīng)過精餾提純以除去部分水和副產(chǎn)物。用普通的精餾法得到的乙醇濃度最高只有95.6%，工業(yè)上可進(jìn)一步加工最后制得純度為99.5%的無水乙醇。發(fā)酵法可采用各種含糖、淀粉或纖維素的農(nóng)產(chǎn)品、林產(chǎn)品、工業(yè)副產(chǎn)、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)及野生植物為原料，整個生產(chǎn)過程分為原料蒸煮、糖化劑制備、糖化(水解)、酵母制備、發(fā)酵及蒸餾等工序。每噸乙醇需消耗3噸多糧食或5噸多白薯干。在一些農(nóng)副產(chǎn)品豐富的國家，發(fā)酵法至今仍是生產(chǎn)乙醇的主要方法。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種乙醇發(fā)酵培養(yǎng)基及利用該培養(yǎng)基發(fā)酵產(chǎn)乙醇的方法。

技術(shù)方案：一種乙醇發(fā)酵培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中組分及含量如下：木糖28~35?g/L，葡萄糖?10~17?g/L，黃豆粉?1~4?g/L，氯化鈣0.4~1.2?g/L，硫酸銨0.2~0.4?g/L，碳酸鈣?2.5~3.5?g/L，磷酸二氫鉀0.2~0.4?g/L，其余為水。

培養(yǎng)基中組分及含量優(yōu)選如下：木糖?30?g/L，葡萄糖?15?g/L，黃豆粉?2?g/L，氯化鈣?0.8?g/L，硫酸銨0.3?g/L，碳酸鈣?3?g/L，磷酸二氫鉀?0.3?g/L，其余為水。

所述的乙醇發(fā)酵培養(yǎng)基在發(fā)酵生產(chǎn)乙醇中的應(yīng)用。

所述的乙醇發(fā)酵培養(yǎng)基在發(fā)酵生產(chǎn)乙醇中的應(yīng)用，包括菌種活化、種子培養(yǎng)、厭氧發(fā)酵三步驟，其特征在于：所述厭氧發(fā)酵步驟中，接種量為8～15%（v/v），溫度為30～40℃，發(fā)酵罐在接種后通入純N₂，10～20min后停止通氣，攪拌速度在100～300?rpm，發(fā)酵時間在48～72?h。其中接種量優(yōu)選為10%（v/v），溫度優(yōu)選為35℃。

其中，所述菌種為任意乙醇生產(chǎn)菌，優(yōu)選為酵母菌。

菌種活化步驟中，將50mL的培養(yǎng)瓶中加入培養(yǎng)基20～30mL，所述的培養(yǎng)基為含有淀粉或者糖類等能提供碳源、氮源以及無機鹽的液體培養(yǎng)基，接入1mL甘油管中凍存的菌種，靜置于恒溫培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)溫度為30～40℃，活化時間為12～14h，得到活化的種子液。

種子培養(yǎng)步驟中，培養(yǎng)時將500mL培養(yǎng)瓶中加入培養(yǎng)基100～400mL，所述的培養(yǎng)基為含有淀粉或者糖類等能提供碳源、氮源以及無機鹽的液體培養(yǎng)基，接入活化的種子液，培養(yǎng)溫度為30～40℃，在恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)時間為8～12h，用于發(fā)酵罐接種。

有益效果：本發(fā)明發(fā)酵培養(yǎng)基中配方簡單，木糖廉價易得，操作簡便，培養(yǎng)基成本低廉，以畢氏酵母NRRL.7124在本發(fā)明的培養(yǎng)基上發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，得到的乙醇含量達(dá)到9.5g/L，以畢赤酵母CBS5776（來自美國標(biāo)準(zhǔn)菌庫）在本發(fā)明的培養(yǎng)基上發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，得到的乙醇含量達(dá)到7.8g/L，高于文獻(xiàn)報道的平均水平。本發(fā)明降低了乙醇的發(fā)酵成本，提高了碳源的利用率。

具體實施方式

根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實施例所描述的僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

以下實施例中使用的種子培養(yǎng)基為：葡萄糖?25g/L，酵母粉3g/L，蛋白胨5g/L，硫酸銨0.5?g/L，碳酸鈣?2.5?g/L，磷酸二氫鉀0.2?g/L，其余為水。

實施例1發(fā)酵培養(yǎng)基影響因素選擇

?????菌種：畢氏酵母NRRL.7124