[发明专利]一种利用酿酒酵母发酵甜菜制备乙醇的方法

说明书

技术领域                      

本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种利用酿酒酵母发酵甜菜制备乙醇的方法。

背景技术

在化工领域中，乙醇(俗称酒精)是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、食品、饮料工业、军工、日用化工和医药卫生等领域，并且乙醇作为一种优良的燃料(其燃烧值达到26900 kJ/kg)，可以提高燃油品质口]。如今，在发酵行业中，主要采用酿酒酵母生物转化生产乙醇。

随着石油短缺和环境污染问题的日益严重，人们对新型替代能源—乙醇的关注度逐渐上升。生产燃料乙醇的生物质原料分为3类：糖类，包括甘蔗、甜高粱、甜菜等；淀粉类，包括玉米、小麦、甘薯、木薯等；纤维素类，包括秸秆、麻类、农作物壳皮、树皮、落叶、林业边脚余料等。甜菜与其他糖料作物相比，耐旱、耐寒、耐盐碱、适应性广，对土壤气候要求不严，中国绝大部分地区都适宜种植，且不必与粮食作物争地。伴随能源甜菜的不断开发，甜菜将更加具备含糖量高，抗病性强，适应性广的特点，作为乙醇的生产原料，甜菜具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。

发明内容

本发明提供了一种利用酿酒酵母发酵甜菜制备乙醇的方法，本发明以酿酒酵母为出发菌株，以甜菜为原料，利用酿酒酵母对经过预处理后得到的汁液进行酒精发酵。

1.      一种利用酿酒酵母发酵甜菜制备乙醇的方法，其特征在于发酵时，将酿酒酵母种子液接种发酵培养基，考察种龄、接种量、初始pH、温度、摇床转速等工艺条件对酿酒酵母发酵产乙醇的影响。

2.      步骤1所述的种子液的制备过程：取一环酿酒酵母， 转接到斜面培养基中活化（于32℃转接两次，第一次培养48 h，第二次培养24 h），之后转接于种子培养基中，于32℃，135 r/min 的摇床中培养，直至菌数达到108 cfu/mL 时停止培养。

3.      步骤1所述的发酵培养基：甜菜汁液。

4.      步骤2所述的种子培养基：蔗糖5%，酵母膏0.85%，K₂HPO₄ 0.05%，NH₄Cl 0.05%，MgSO₄ 0.01%。

5.      步骤3所述的甜菜汁液的制备方法：取甜菜块根，洗净，去皮，切丝，在70~75℃的热水（水添加比例为1∶2）中浸提80 min，初步过滤除去废渣，添加HCl 酸化12 h，离心后取上清液。之后根据需要进行稀释或浓缩，调节pH 值，添加营养盐，在115℃条件下灭菌40 min，以最终得到的甜菜汁液作为发酵培养基。

6.      步骤1所述的最佳种龄为18 h。

7.      步骤1所述的最佳接种量为10%。

8.      步骤1所述的最佳pH为5.5。

9.      步骤1所述的最佳温度为30℃。

10.  步骤1所述的最佳转速为200 r/min。

本发明的有益效果在于：本发明以甜菜汁液为发酵原料，选用酿酒酵母，优化发酵工艺，初步确定乙醇发酵的最佳条件，为以甜菜为原料发酵乙醇的工业化生产提供理论依据。

具体实施方式

下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。

本发明所用的菌株为酿酒酵母，购买于ACCC，编号为：ACCC20039。

实施例1

本实施案例说明种龄对酵母酒精发酵的影响，种子培养时间即种龄，菌体处于生命力最为旺盛的时间一般在对数生长的中后期，本实施例测定酵母的生长曲线，选择培养12 h 对数早期，18 h对数期，24 h 稳定期的种子液，接种量为10%，pH 值为5.0，温度为32℃，摇床转速为150 r/min。结果如表1所示。

由表1可以看出，用培养18 h 的液体种子接种发酵液，所得的酒精度最高， 发酵时间相对较短，故本实施例最适酵母的培养时间为18 h。

表1 种龄对酵母酒精发酵的影响