树干毕赤酵母连续发酵戊糖己糖生成酒精

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1、第28卷第3期南京林业大学学报(自然科学版)Vol.28,No.32004年5月JournalofNanjingForestryUniversity(NaturalSciencesEdition)May,2004树干毕赤酵母连续发酵戊糖己糖生成酒精季更生，勇强，余世袁*(南京林业大学化学工程学院，江苏南京210037)摘要:以30g/L葡萄糖和15g/L木糖混合物为发酵底物，在工作体积约为l.5L的全混釜生物反应器中，对一株树干毕赤酵母驯化菌株P2进行了一级和二级连续发酵研究。结果表明，在一级连续发酵木糖、葡萄糖1混合物中，当稀释率为0.06h-时，酒精产率达到最大0.790g/(Loh)

2、，发酵溢出液中酒精浓度为13.16g/L,还原糖利用率仅为77.51%。在二级连续发酵木糖、葡萄糖混合物时，当底物流加速度约为60mLlh时，发酵液酒精浓度为13.23-14.85glL，还原糖利用为83.23%-84.37%。关键词:木糖;酒精;连续发酵;树干毕赤酵母中图分类号TQ92;Q53文献标识码:A文章编号:1000-2006(2004)03-0009-05EthanolContinuousFermentationofPentoseandHexosebyPichiast伊itis11Geng-sheng,YONGQiang,YUSh•yuan(CollegeofChemicalE

3、ngineeringNanjingForeslryUniversily,Nanjing210037,China)Abstract:PichiastipitisP2wasgrowninsingle-stageortwo-stagecontinuousculturewithmix•turesof30g/Lglucoseand15g/Lxylose.Thesingleworkingvolumeofthetworeactorswas1.5L,approximately.AtadilutionrateofO.06h-1insingle-stageculture,ethanolproductivity

4、reachedamaximumof0.790g/(L-闷，whiletheethanolconcentrationintheeffluentwas13.16g/Landtheconsumptionratioofsubstratewas77.51%.Whentheinfluentspeedwasat60mL/horso,theethanolconcentrationintheeffluentwas13.23-14.85g/L,andtheωnsumptionr矿tioofsubstratewas83.23%-84.37%.Keywords:Xylose;Ethanol;Continuousf

5、ermentation;Pichiastipitis能源供应紧张的形势已持续多年能源"瓶颈"一直制约着经济发展[1]。由于石油等化石燃料日趋枯竭，酒精已成为最具潜力的替代品。利用植物纤维发酵生产酒精的研究，具有十分重要意义。植物纤维原料水解液主要是葡萄糖、木糖、阿拉伯糖等多种单糖和寡糖的混合物。与传统粮食发酵相比，植物纤维原料水解液的酒精发酵有相当大的难度。一方面，由于酵母等微生物发酵戊糖的机理较复杂，发酵条件要求高，发酵时间长，发酵强度低;另一方面，水解液中葡萄糖等己糖的存在，会抑制酵母等微生物的戊糖发酵，戊糖利用率低。如何通过发酵工艺的改进，未提高戊糖利用率和发酵强度，是目前戊糖发酵研

6、究主要努力方向。通常工业上采用连续发酵工艺未提高发酵效率，因为连续发酵的每一阶段是在不同的容器中进行，对每个容器，眼液的底物浓度、酒精含量、pH、温度等因素是一定的。这样，酵母由于适应稳定的外界环境，其发酵能力加强，发酵率也相应提高，整个生产过程连续化，可减轻劳动强度，节省劳动力，为实现仪表自动控制提供有利条件。对于戊糖发酵，分级连续发酵有望解除葡萄糖等的抑制效应，提高戊糖利用率和转化率;其次，连续发酵工艺可节约非生产时间，提高发酵设备利用率。*收稿日期:2003-09-25修回日期2004-02-19基金项目:国家自然科学基金资助项目(39970597，30070636)作者简介:季更生

7、(1973一)，男，浙江义乌人，南京林业大学化学工程学院博士生，从事林产生物化学加工研究。*通讯作者(CorrespondingAUlhor):余世袁，男，教授，博士生导师。9南京林业大学学报(自然科学版)第28卷第3期酒精发酵的研究近年来多是围绕提高生产强度而展开的，改善传统间歇发酵生产强度较有效的途径有:采用自絮凝酵母等方式大幅度提高菌体浓度实现高密度细胞发酵[21.采用在线除去乙醇抑制的发酵分离稠合方案以及各种形式