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细菌发酵制酒精
目的意义
当今,石油、煤等化石能源正以很快的速度被消耗,估计在儿十年内将被耗尽。因此乙醇、甲烷、氢气等代替能源成为人们关注的重点。
国外的研究状况
传统的酒精生产采用酵母间歇式发酵,而酵母不能耐受高浓度乙醇,因此有必要寻找一种耐受高浓度乙醇的新菌种。运动发酵单胞菌被认为是较好的候选品种。它是由I_indne于1928年从墨西哥Pulgue酒中首先分离得到。它属于革兰氏阴性兼性厌氧杆菌,弧菌科,发酵单胞菌属。经过实验室及中试规模的发酵动力学比较研究,人们公认利用运动发酵单胞菌制酒精与酵母相比有以下一些优点1)糖的吸收速度要比酵母高l - 2倍。(2)酒精得率比酵母高。(3)生长过程完全不要氧气。(4)比酵母容易进行遗传工程处理,以获得耐高温、耐酒精和能利用多种碳源的优良工程菌。缺点是:现有菌株所能发酵底物局限于葡萄糖、果糖、蔗糖。
国外的研究分以下几方面:(1)菌种的改良。(2)工艺的研究。间隙式发酵、连续式发酵、混合发酵等。(3)底物的研究。木薯、小麦、玉米、西米、大米等。(4)工艺控制研究。如底物浓度、pH,氮源、温度等参数。
研究重点及研究方法:
当前发酵法制乙醇研究工作的重点是筛选优良的菌种,选择低成本的发酵底物和最适的发酵控制条件。通过诱变或基因工程选育优良菌株。把其它生物细胞的基因转移进运动发酵单胞菌。把运动发酵单胞菌的基因转移进其它生物细胞。间隙式发酵、连续式发酵、混合发酵等。
酵母菌酒精发酵
酵母菌的一般特性
子囊菌纲酵母属;单细胞微生物;圆形、椭圆形、细长或柠檬形;饱满、细胞壁薄、细胞质均一、透明无色为活性强的细胞;衰老和不良条件下的细胞壁厚、细胞质呈颗粒状。
酵母的特性:产酒精能力、产酒精效率、抗SO2能力。
酵母菌的生长周期
经典的微生物生长曲线:缓慢,对数,稳定,衰亡
繁殖阶段:2-5天,达107个/mL,很少超过2(5)×108
平衡阶段:持续8天左右,动态平衡
衰减阶段:持续几周,活细胞降至105
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