糖蜜酒精废液回用与发酵酵母菌种选育的研究

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糖蜜酒精废液回用与发酵酵母菌种选育的研究

摘要

本文首先综述了甘蔗糖蜜酒精废液治理技术和酒精发酵中各类优良酵母菌株的性能及其选育方法。在分析测定了糖蜜及其酒精废液中主要有机与无机成分后研究了单因素对废液回用的极限值，在此基础上提出了利用原生质融合技术构筑具备强自絮凝能力的酒精酵母．对融合株进行多次物理和化学诱变．选育出了适应酒精废液回用环境的能力较强的目的菌株。探讨７以０３／Ｈ，Ｏ；法对酒精废液进行预处理．利用目的菌株和分批加糖相结合的方法来实现酒精废液回用发酵的新工艺。论文的主要研究内容和结果如下；

（１）模拟废液中所含的主要金属元素和主要有机酸进行添加影响因素探讨，找出了主要的对酵母发酵有较大影响的单因素极限值，论述了各影响因素对发酵产酒过程的生物化学效应的反应机制。为进行菌种驯化、酒精废液有用成分回收利用、有害成分的控制和废水回用量提供了参考依据。实验结果为Ｋ＋、Ｎａ＋、Ｃａ”、Ｍｇ２＋、Ｆｅ”、ｃｕ“、ｚｎ”、ＡＩ”、Ｐｂ”、Ａｓ３＋对甘蔗糖蜜酒精发酵产酒的抑制点分别为：８５０、１３００、８００、５００、６００～７００、１１～１３、１２００、６００、２１、３ｍｇ／Ｌ。Ｋ＋对废液回用的影响最大。其次是ｃａ２。、Ｍｇ”、ｃｕ”对废液回用有一定的影响。草酸、乳酸、柠檬酸、醋酸、富马酸对糖蜜酒精发酵产酒的抑制点分别为０．９％、３．５％、０．９％、０．３％、１．４％。乳酸、醋酸为有机酸最主要影响因素。对发酵的抑制作用很明显，因此要实现酒精废液高回用率，还需要在废液净化时设法降低其中的有机酸含量，或通过驯化提高菌种适应高浓度有机酸的能力。

（２）分别建立了粟酒裂殖酵母属（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｐｏｍｂｅ）变异株和酿酒酵母属（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）变异株的遗传标记。利用原生质体融合技术进行属间原生质融合，得到融合子数株后再将其通过连续传代１５代，确认获得融合子遗传稳定且自絮凝能力强的融合株ＸＤＳＴ。

（３）对融合株ＸＤＳＴ进行多次物理和化学诱变，使融合株ＸＤＳＴ耐盐和有机酸能力较酒精酵母０１有较大幅度的提高。在此基础上使用常规的连续培养驯化法．提高了目的菌株整体适应酒糟废液回用恶劣环境的能力。目的菌株的酒精废液回用率从３０％提高到了５０－６０％（采用双浓度流程工艺）。本新值测定法测得目的菌株ＸＤＳＴ的本斯值为２．２，为强自絮凝性。为以后其应用于工业化生产的固定化酵母技术奠定了基础。

（４）利用选育出的目的菌株用分三批加糖的新方法代替传统的双浓度流程发酵工艺。该工艺属于高浓醪发酵，能实现酒精废液以８０％代替稀释清水回流发酵。通过正交试