粟酒裂殖酵母发酵菊芋生产燃料乙醇试验.pdf

２０１０年１月农业机械学报第４１卷第１期ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１２９８．２０１０．０１．０２１粟酒裂殖酵母发酵菊芋生产燃料乙醇试验汪伦记１，２董英１（１江苏大学食品与生物工程学院，镇江２１２０１３；２河南科技大学食品与生物工程学院，洛阳４７１００３）【摘要】以菊粉为原料，研究了粟酒裂殖酵母的乙醇发酵性能，并考察了温度、初始ｐＨ值和菊粉质量浓度对乙醇发酵的影响，进而研究了粟酒裂殖酵母发酵菊芋汁和菊芋粉生产乙醇的情况。结果表明：粟酒裂殖酵母能发酵菊粉高产乙醇；该菌株最适发酵温度为３０℃，最适初始ｐＨ值为４０，在此条件下，菊粉质量浓度２００ｇ／Ｌ时，乙醇质量浓度达到７４５８ｇ／Ｌ，理论转化率为８１２４％；直接发酵菊芋汁和菊芋粉获得更高的乙醇产率，理论转化率分别达到８４０２％和８６０９％。关键词：菊芋粟酒裂殖酵母同步糖化发酵乙醇发酵中图分类号：Ｓ２１６２文献标识码：Ａ文章编号：１０００１２９８（２０１０）０１０１０６０５ＥｔｈａｎｏｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍＪｅｒｕｓａｌｅｍＡｒｔｉｃｈｏｋｅＵｓｉｎｇＳｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅＷａｎｇＬｕｎｊｉ１，２ＤｏｎｇＹｉｎｇ１（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＦｏｏｄａｎｄＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ２ＳｃｈｏｏｌｏｆＦｏｏｄａｎｄＢｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｔｈａｎｏｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆＳｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅｆｒｏｍｉｎｕｌｉｎｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｉｎｕｌｉｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｉｎｉｔｉａｌｐＨｖａｌｕｅｏｎｔｈｅｅｔｈａｎｏｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｅｔｈａｎｏｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍＪｅｒｕｓａｌｅｍａｒｔｉｃｈｏｋｅｊｕｉｃｅａｎｄｆｌｏｕｒｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｄ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＳ．ｐｏｍｂｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｇｏｏｄｅｔｈａｎｏｌｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．ＴｈｅｏｐｔｉｍｕｍｉｎｉｔｉａｌｐＨｖａｌｕｅｗａｓ４０，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓ３０℃．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆ７４５８ｇ／Ｌ，ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｔｏ８１２４％ｏｆｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｙｉｅｌｄ，ｗａｓｒｅａｃｈｅｄｆｒｏｍ２００ｇ／Ｌｉｎｕｌｉｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｆｔｅｒ７２ｈｏｆｉｎｃｕｂａｔｉｏｎ．Ｈｉｇｈｅｒｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｒａｔｅｓｏｆ８４０２％ａｎｄ８６０９％ｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｈｅｎＪｅｒｕｓａｌｅｍａｒｔｉｃｈｏｋｅｊｕｉｃｅａｎｄｆｌｏｕｒｗｅｒｅｄｉｒｅｃｔｌｙｕｓｅｄｉｎｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＪｅｒｕｓａｌｅｍａｒｔｉｃｈｏｋｅ，Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ，Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｓａｃｃｈａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｅｔｈａｎｏｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ有一个葡萄糖基［２］，常用来生产高果糖浆［３］，也可引言以用来生产乙醇［４～５］。菊芋适应性强，耐贫瘠、耐菊芋（Ｊｅｒｕｓａｌｅｍａｒｔｉｃｈｏｋｅ），俗名洋姜，原产北寒、耐旱，特别适合在沙漠、滩涂、盐碱荒地等非农业美，目前在中国广泛种植。菊芋块茎富含菊粉，占其耕地种植，且产量高，价格低廉。作为一种果糖基能干质量的６８％～８３％［１］。菊粉是果糖经β２，１糖源植物，菊芋与小麦、玉米等粮食类淀粉质原料相苷键聚合而成的一种果聚糖，呈直链结构，末端常含比，具有不占耕地、无需液化等优势，是我国非粮燃收稿日期：２００９０４２８修回日期：２００９０９２７镇江市农业攻关项目（ＮＹ２００６０４３）作者简介：汪伦记，博士生，河南科技大学讲师，主要从事微生物与发酵工程研究，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]通讯作者：董英，教授，博士生导师，主要从事食品功能因子和食品生物技术研究，Ｅｍａｉｌ：[e-mail]第１期汪伦记等：粟酒裂殖酵母发酵菊芋生产燃料乙醇试验１０７料乙醇生产及其产业规模化发展可选择的原料之养，定时称量，记录Ｃ