耐高温东方伊萨酵母乙醇发酵特性

唐涛（邵阳学院，湖南 邵阳 422000）

耐高温东方伊萨酵母乙醇发酵特性

唐涛（邵阳学院，湖南 邵阳 422000）

乙醇燃料作为一种清洁能源具有可再生特性，在现代社会发展过程中，逐渐受到越来越广泛的关注。笔者就分离自烟叶腐解物的乙醇发酵菌株HN-1的发酵特性进行了分析试验，由生理生化特性实验和分析生活鉴定可得，该菌株确定为东方伊萨酵母，可使用果糖及葡萄糖进行乙醇生产，但无法使用半乳糖以及木糖进行生产，耐高温性良好，具有较高的实际应用价值。

耐高温；东方伊萨酵母；乙醇；发酵特性

社会的进步和发展离不开能源的支持，但日益严峻的环境保护问题，限制着传统的能源的发展，人们亟需更多的可再生清洁能源替代传统能源，促进社会、经济发展的同时，实现对生态的良好保护。纤维乙醇作为一种清洁能源，具有原料易获得、可再生的特性，使用乙醇高温发酵法制取，可有效减少发酵过程中的能耗和水耗。但由于传统乙醇发酵菌株适宜温度普遍低于36℃，限制了乙醇能源的发展。本文即对一种耐高温乙醇发酵菌株相关发酵特性进行了探究，探究结果如下：

1 材料与方法

1.1 菌种

菌种选择酵母菌株HN-1，分离自烟叶腐解物。

1.2 培养基

1.2.1 菌种活化培养基

该培养基由葡萄糖20.0g，酵母浸粉10.0g，和蛋白胨20.0g组成，将琼脂粉20.0g加入固体培养基中，使用蒸馏水定容至1.0L，于115.0℃环境中灭菌15分钟。

1.2.2 发酵培养基

本组实验中，发酵培养基选择葡萄糖乙醇发酵培养基，其中葡萄糖50.0~150.0g，蛋白胨5.0g，尿素0.2g，酵母粉3.0g，磷酸氢二胺0.1g，使用蒸馏水定容至1.0L，控制pH值为5.5，于115.0摄氏度环境中灭菌15分钟。

纤维水解液发酵培养基，其中酵母粉、蛋白胨、尿素、磷酸氢二铵分别为3.0g/L、5.0g/L、0.2g/L、0.1g/L，玉米秸秆水解液1.0L，控制pH值为5.5，于115.0℃环境中灭菌15分钟。

1.3 乙醇发酵

1.3.1 菌种活化

首先将HN-1接种到斜面培养基，在38℃环境下持续培养48小时，选取3环斜面活化菌种，转移到装有液体活化培养基（50mL）的三角瓶中，三角容量为250mL，在38℃、180r/min环境下，摇床培养10小时。

1.3.2 乙醇分批发酵

于三角瓶（300mL）中配置相应的葡萄糖乙醇发酵培养基，并做好灭菌工作，依照体积分数10.0%的接种量，接入已经培养完成的酵母种子液，总装液量确定为240.0mL。完成上述操作后，将三角瓶放置于试验设计温度环境下静置发酵，操作人员需每12小时，进行一次菌体细胞干质量、葡萄糖浓度以及乙醇浓度的测量。

1.4 试验数据分析

本组实验所得数据，首先通过DPSv7.05软件进行相应的显著差异性分析，乙醇产率和实际/理论转化率可使用如下公式进行计算：

乙醇产率=（乙醇浓度-初始乙醇浓度）/（初始葡萄糖浓度-残留葡萄糖浓度）

实际/理论转化率=乙醇产率/0.511*100%

2 试验结构与分析

2.1 菌种鉴定

经过液体活化培养基培养后，观察细胞为椭圆形。菌液经稀释后均匀涂于琼脂板上，28摄氏度环境下培养48小时，观察菌落颜色为乳白色，直径约为4.0cm，中央存在突起，可以形成假菌丝。由碳源利用情况分析可得，该菌株可使用葡萄糖或果糖进行发酵，对于蔗糖和木糖等无明显反应。

2.2 发酵特性分析

2.2.1 温度影响

菌株在35℃、38℃、42℃以及45℃环境下进行静置发酵，其实验结果如下表所示。

表一 四种发酵温度环境下的HN-1菌株发酵参数一览表

综合试验现象分析，确定该菌株在高温环境中，具有较快的乙醇生产速率，其中在38℃环境下，乙醇浓度达到最高值。

2.2.2 初始葡萄糖浓度对于HN-1乙醇发酵的实际影响

本组实验中，设置有四个不同的葡萄糖浓度梯度，对于四组实验而言，菌体均正常生长，随着初始葡萄糖浓度的提升，发酵周期逐渐延长。实验证明，在120g/L浓度下，葡萄糖的利用率及乙醇生产速率达到最高值。

3 结语

综上所述，HN-1作为一种东方伊萨酵母，具有较高的耐高温性质。在实际应用过程中，可较好地解决因菌株问题导致的发酵效率低等问题。试验证明，该菌株在45℃以下具有良好的发酵性能，最适宜发酵浓度为120g/L。

[1]王风芹,付晨青,谢瑶嬛,谢慧,任天宝,宋安东.烟碱对东方伊萨酵母HN-1乙醇发酵的影响[J].食品与发酵工业,2016(05).

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[3]王风芹,刘亚琼,张瑞,汪媛媛,谢慧,宋安东.木质纤维素水解液副产物对东方伊萨酵母乙醇发酵的影响[J].生物工程学报, 2014(05).

[4]王风芹,汪媛媛,陶西,张瑞,谢慧,宋安东.耐高温东方伊萨酵母乙醇发酵特性[J].农业工程学报,2014(03).

唐涛（1994-），男，汉族，云南曲靖。本科在读，邵阳学院。研究方向：化学方向

陈浩（1989-），男，汉族，湖南邵阳，助教，硕士研究生，邵阳学院，食品工程