温度对超高浓度酒精生料发酵体系的影响

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1、生物工程学报ChinJBiotech2010,March25;26(3):330−334journals.im.ac.cnChineseJournalofBiotechnologyISSN1000-3061cjb@im.ac.cn©2010CJB,Allrightsreserved.工业生物技术温度对超高浓度酒精生料发酵体系的影响许宏贤，段钢杰能科(中国)生物工程有限公司亚太谷物加工酶应用中心，无锡214028摘要:通过对超高底物浓度生料发酵中温度的影响研究发现，采用温度梯度的方法可大幅提高酵母的生产效率。以高粱为例，采用35％绝对干物浓度，在新型生料水解酶的配合下，通

2、过合适的逐级降温培养方式，使用普通酒精干酵母，在90h内发酵醪液酒精浓度可达20％(V/V)以上。关键词:生料发酵，生料水解酶，温度梯度控制，浓醪发酵，酒精Effectoftemperatureonthenocook,veryhighgravityethanolfermentationprocessHongxianXu,andGangDuanGenencor(China)Bio-productsCo.,Ltd.ApplicationandTechnicalServiceCenter,AsiaPacificGrainProcessingEnzymes,Wuxi214028

3、,ChinaAbstract:Theeffectoftemperatureonaveryhighgravityethanolfermentationusingnocookprocesswasinvestigated.Wefoundthatagradienttemperaturecontrolstrategycouldimprovethefermentationefficiencysignificantly.Withtheassistanceofanewrawstarchhydrolyzingenzymeandagradienttemperaturecontrolstra

4、tegy,theethanolconcentrationcouldreachupto20%(V/V)within90husingcommerciallyavailabledryyeast,whensorghumwasusedastherawmaterialandthedrysubstrateconcentrationwascontrolledat35%.Keywords:nocookingfermentation,granularstarchhydrolyzingenzyme,temperaturestagingstrategy,veryhighgravityferme

5、ntation,ethanol由于能源价格上涨，酒精作为可再生能源之一，由于整个系统中温度远远低于淀粉的糊化温度，体[1-2][8-9]生料制酒过程引起更广泛注意，近期的研究增多，系粘度比传统过程低得多，因此可以提高发酵浓[3]商业化过程进展也加快。但相对而言，生料发酵度而不必担心粘度问题。同时由于生料过程中，葡萄周期偏长，生料浓醪发酵的研究并不多。而浓醪发糖是逐步缓慢释放的，因此可以进行浓醪发酵而不必酵技术是针对“三农问题”、能源问题、环保问题等担心高初糖浓度和高渗透压对酵母的生长抑制。社会各种矛盾而产生的酒精生产技术，符合科学发传统浓醪发酵的相关研究表明，发酵温度对

6、酵[4-5][10-13]展观。但若采取传统的蒸煮工艺进行超高浓度酒母的生长和发酵效率非常重要，但未见采用温精发酵，即便不考虑粘度问题，往往需要特别耐高度梯度培养方式进行的研究，而针对生料浓醪发酵[6-7]酒精度的酵母。生料过程除了可以节约能量外，过程中温度影响的研究尚未见报道。本实验以高粱Received:October12,2009;Accepted:January4,2010Correspondingauthor:GangDuan.Tel:+86-21-23079562;E-mail:gang.duan@danisco.com许宏贤等:温度对超高浓度酒精生料发酵体

7、系的影响331为原料来研究生料发酵中体系温度的选择及变化对接种量为质量分数0.04％，不同时间取样用HPLC发酵的影响。测定发酵醪组成，发酵结束后采样测定蒸馏醪液在标准条件下的酒精含量。结果如图所示：1材料与方法图1和图2分别显示了绝干浓度为35％和1.1材料38％生料浓醪酒精发酵过程中葡萄糖浓度在不同恒1.1.1实验材料定发酵温度下的变化。由图可知，在发酵初期24h全磨30目高粱(本地产白高粱，实验室粉碎之料液中的葡萄糖浓度全部低于0.2g/dL，表明在该阶后过筛，淀粉含量对干基73.67％)。酵母采用安琪段，酵母的代谢非常旺盛，生料酶