細菌發(fā)酵制酒精
目的意義
當(dāng)今,石油、煤等化石能源正以很快的速度被消耗,估計在兒十年內(nèi)將被耗盡.因此乙醇、甲烷、氫氣等代替能源成為人們關(guān)注的重點.
國外的研究狀況
傳統(tǒng)的酒精生產(chǎn)采用酵母間歇式發(fā)酵,而酵母不能耐受高濃度乙醇,因此有必要尋找一種耐受高濃度乙醇的新菌種.運動發(fā)酵單胞菌被認為是較好的候選品種.它是由I_indne于1928年從墨西哥Pulgue酒中首先分離得到.它屬于革蘭氏陰性兼性厭氧桿菌,弧菌科,發(fā)酵單胞菌屬.經(jīng)過實驗室及中試規(guī)模的發(fā)酵動力學(xué)比較研究,人們公認利用運動發(fā)酵單胞菌制酒精與酵母相比有以下一些優(yōu)點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)生長過程完全不要氧氣.(4)比酵母容易進行遺傳工程處理,以獲得耐高溫、耐酒精和能利用多種碳源的優(yōu)良工程菌.缺點是:現(xiàn)有菌株所能發(fā)酵底物局限于葡萄糖、果糖、蔗糖.
國外的研究分以下幾方面:（1）菌種的改良.(2)工藝的研究.間隙式發(fā)酵、連續(xù)式發(fā)酵、混合發(fā)酵等.(3)底物的研究.木薯、小麥、玉米、西米、大米等.(4)工藝控制研究.如底物濃度、pH,氮源、溫度等參數(shù).
研究重點及研究方法：
當(dāng)前發(fā)酵法制乙醇研究工作的重點是篩選優(yōu)良的菌種,選擇低成本的發(fā)酵底物和最適的發(fā)酵控制條件.通過誘變或基因工程選育優(yōu)良菌株.把其它生物細胞的基因轉(zhuǎn)移進運動發(fā)酵單胞菌.把運動發(fā)酵單胞菌的基因轉(zhuǎn)移進其它生物細胞.間隙式發(fā)酵、連續(xù)式發(fā)酵、混合發(fā)酵等.
酵母菌酒精發(fā)酵
酵母菌的一般特性
子囊菌綱酵母屬；單細胞微生物；圓形、橢圓形、細長或檸檬形；飽滿、細胞壁薄、細胞質(zhì)均一、透明無色為活性強的細胞；衰老和不良條件下的細胞壁厚、細胞質(zhì)呈顆粒狀.
酵母的特性：產(chǎn)酒精能力、產(chǎn)酒精效率、抗SO2能力.
酵母菌的生長周期
經(jīng)典的微生物生長曲線:緩慢,對數(shù),穩(wěn)定,衰亡
繁殖階段：2－5天,達107個/mL,很少超過2(5)×108
平衡階段：持續(xù)8天左右,動態(tài)平衡
衰減階段：持續(xù)幾周,活細胞降至105