第2 9 卷 第6 期

    2 0 02年 1 1月

    酿 酒

    L I Q U O R M A K I N G

    V 0 1 . 2 9 . N o. 6

    No v . . 2 0 f f 2

    文章编号 ： 1 0 0 2—8 1 1 0 ( 2 0 0 2 ) 0 6—0 0 6 3 —0 3

    芭蕉芋糖化液酒精发酵条件研究

    陈叶福， 方慧英， 王正祥， 刘桂香， 诸葛健

    ( 江南大学生物工程学院. 江苏 无锡 2 1 4 0 3 6 )

    摘 要： 对芭蕉芋糖化液的三角瓶酒精发酵条件进行了研究。通过单因素实验和正交优化实验， 确定种子培

    养基为含葡萄糖 1 6 . 1 %的芭蕉芋糖化液添加 1 %玉米浆和 0 . 2 %尿素， 种子培养条件为 3 3 ℃， 1 5 0 r r a i n摇床培

    养 1 7 h . 接种量 1 0 %。发酵培养基为含葡萄糖 1 6 . 1 %芭蕉芋糖液添加尿素 0 . 2 %和玉米浆 2 %。发酵初始 D H

    值 4 ， 3 。3 3 ℃下静置发酵。在此发酵条件下可从 1 6 . 1 %的糖液中得到9 . 4 3 %( v v ) 的酒精， 达到葡萄糖理论转

    化率的 9 1 . O%。

    关键词： 芭蕉芋； 糖化； 酒精发酵； 工艺优化

    中图分类号 ： . 2 ； T S 2 6 1 . 4 文献标识码： A

    0 前言

    随着能源危机、 环境危机 日益加重 ， 开发燃料酒精作为

    汽油燃料的替代品已成为世界各国的共识。燃料酒精的发

    酵生产具有广阔前景。结合我国人口多、 可耕作土地面积少

    的国情， 开发新的酒精生产原料替代传统的粮食作物意义重

    大。芭蕉芋( C a n n a e d d ~K e r ) ， 是蕉科美人蕉属中的一种单

    子叶植物， 其生长适应性强， 在我国云南、 广西、 四川等地广

    为种植。芭蕉芋块茎干片含淀粉达 6 6 . O %， 是一种较好的高

    淀粉质原料…。本实验室正努力开发芭蕉芋作为酒精发酵

    生产的新原料， 对芭蕉芋糖化工艺已做了较为深入的研究。

    本文在此基础上对芭蕉芋糖化液酒精发酵的三角瓶发酵条

    件进行了研究， 为大规模工业生产奠定基础。

    1 材料与方法

    1 . 1 菌种

    耐高温酵母菌株 删 一1 6 ， 本实验室分离保藏

    1 . 2 方 法

    1 、 2 . 1 芭蕉芋糖化液的制备

    按本实验室的糖化方法进行。

    1 . 2 . 2 种子培养

    接种新鲜的斜面菌种一环入装有2 5 m L相应种子培养基

    的 2 5 0 m L三角瓶 ， 3 3 ℃、 1 5 0 r p m摇床培养至对数生长中后期。

    1 . 2 ， 3 酵母细胞数的测定【 2 J

    血球记数板法

    1 ， 2 . 4 发酵试验【 0 J

    2 5 0 m L三角瓶中装发酵液 5 0 m L ， 接种量 1 0 %， 于相应温

    度下进行发酵。根据残葡萄糖量确定发酵速度和发酵终点。

    1 . 2 ， 5 糖类测定

    还原糖用直接滴定法测定H J ， 总糖用葸酮法测定[ ， 葡

    萄糖用生物传感分析仪测定。

    1 ， 2 . 6 酒精含量的测定

    收稿 日期 2 0 0 2—0 7 —1 6

    作者简介： 陈叶福( 1 9 7 3一) ， 男， 吉林通化人， 在读博士， 从事

    酒精发酵、 菌种基因工程改 良工作。

    气相色谱法， 1 4 9 0气相色谱仪. ' 3 x 1 不锈钢柱， 沪产4 0 1

    有机担体( 1 1 3 0—1 2 0目) ， 载气 ： 氮气， 柱温 1 4 0 ℃， 检测器温度

    2 0 0 C， 进样器温度 2 0 0 C。

    2 结果和讨论

    2 . 1 种子培养基及种子培养条件的确定

    以 1 5 %葡萄糖液添加 1 %的玉米浆 ， O . 2 %的尿素作为种

    子培养基 1 ， 以含有 1 5 %葡萄糖的芭蕉芋糖化液添加 1 %的

    玉米浆和 O . 2 %的尿素作为种子培养基 2 ， 在 3 3 ℃下对耐高

    温酵母 删 一1 6的生长曲线进行测定， 结果如下图。

    0

    翻

    崮，链

    0 4 8

    培养时问 ( h )

    图 1 不同培养基下 I I - 1 菌种的生长曲线比较

    从图 1中可以看出， 在相同接种量和培养条件下， 酵母

    菌种在芭蕉芋糖液即种子培养基 2中生长情况明显好于在

    种子培养基 1中的生长情况。因此确定种子培养基 2作为

    酒精发酵的种子培养基， 种子培养温度为 3 3 ℃， 摇床转速

    1 5 0 r p m， 种龄 1 5—2 0 h r ， 接种量 1 0 %。

    2 ， 2 不同初始糖浓度对发酵的影响

    对添加 2 %玉米浆， O . 4 %尿素， 初始葡萄糖浓度分别为

    表 1 不同初始葡萄糖浓度对发酵的影晌

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    1 5 %、 2 0 %、 2 5 %的芭蕉芋糖化液进行发酵试验 ......