專(zhuān)利名稱(chēng)：甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種化學(xué)工程技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體的說(shuō)，涉及的是一種甜 高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶的方法。
背景技術(shù)：
甜高粱是一種具有較高生物產(chǎn)量的C4作物品種，每hm2甜高粱一般能產(chǎn)出 2250 7500kg糧食和55 75t富含糖分(15° 20° Brix)的莖稈。其莖稈糖 分含量15° 20° Brix，出汁率在55%以上，適合于采用液態(tài)發(fā)酵技術(shù)轉(zhuǎn)化為乙 醇用于液體燃料，在制取燃料乙醇方面具有廣闊的前景，被譽(yù)為21世紀(jì)的"綠 色能源"。有關(guān)研究者曾以發(fā)酵乙醇產(chǎn)率為主要目標(biāo)，對(duì)甜高粱莖稈汁液添加氮 源、營(yíng)養(yǎng)鹽和發(fā)酵液初始糖濃度、接種量、溫度、搖床(攪拌)轉(zhuǎn)數(shù)等乙醇發(fā)酵 條件進(jìn)行了較深入的研究，得到了較理想的乙醇產(chǎn)率。但由于甜高粱莖稈發(fā)酵制 取乙醇的產(chǎn)品單一，用甜高粱莖稈制取乙醇的成本較高，其優(yōu)勢(shì)沒(méi)有充分顯現(xiàn)， 產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較慢。
超氧化物歧化酶(簡(jiǎn)稱(chēng)SOD)是生物體防御氧化損傷的一種主要酶，存在于 動(dòng)植物和好氧微生物體內(nèi)。S0D作用于底物超氧陰離子(0—2)，將其分解成02和 H202， 11202再經(jīng)過(guò)氧化物酶與過(guò)氧化氫酶的催化變成&0，從而解除30—2(超氧陰離 子)對(duì)生物體細(xì)胞的損傷，起到保護(hù)作用。經(jīng)過(guò)提取、純化的SOD產(chǎn)品已經(jīng)廣泛 應(yīng)用在醫(yī)藥、化妝品、食品等領(lǐng)域。以往，SOD主要從動(dòng)物血液、肝臟等組織中 提取，由于所用原料有限，S0D質(zhì)量不穩(wěn)定。20世紀(jì)80年代后，美國(guó)和日本先 后開(kāi)發(fā)了酵母發(fā)酵法生產(chǎn)SOD的技術(shù)，大大地降低了SOD的生產(chǎn)成本。目前，對(duì) 酵母菌SOD的研究主要集中于提取純化方法、高產(chǎn)菌株選育，以及S0D形成的生 理學(xué)研究等方面。用甜高粱莖稈汁液發(fā)酵制取乙醇的同時(shí)制取酵母菌S0D的研究 還未見(jiàn)報(bào)道。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，沈陽(yáng)藥科大學(xué)2002年碩士學(xué)位論文公開(kāi)了
名稱(chēng)為"酵母SOD高產(chǎn)菌株的選育及其酶學(xué)性質(zhì)的研究"，該技術(shù)從9株酵母菌 中篩選出一株Yu酵母，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)基配方及主要發(fā)酵條件的優(yōu)化，得到濕菌體S0D 的最高含量為1263U g—、每升發(fā)酵液可以得到30g濕菌體，則每升發(fā)酵液酵母 菌SOD的最高產(chǎn)量為4. 789X 104U。該技術(shù)僅可得到SOD —種產(chǎn)品，且產(chǎn)量較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種甜高粱莖稈汁液同時(shí)制 取乙醇及酵母超氧化物歧化酶(SOD)的方法，具有一次發(fā)酵可以得到乙醇和SOD 兩種產(chǎn)品的特點(diǎn)，制備設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有甜高粱莖稈汁液態(tài)發(fā)酵 制取乙醇技術(shù)的對(duì)接?？梢允挂掖籍a(chǎn)率達(dá)到90.3% 97.03%，每升發(fā)酵液的酵母 超氧化物岐化酶(SOD)產(chǎn)量達(dá)到3.64X104U 6 . 95X 104U。大大降低甜高粱莖 稈發(fā)酵制取乙醇的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟
① 原、輔料準(zhǔn)備將甜高粱莖稈汁液和發(fā)酵輔料原液滅菌、冷卻備用。 所述的甜高粱莖稈汁液總糖含量為12% 18%。
所述的發(fā)酵輔料分別為(NH)2S04、 K2HP04、 MgS04*7H20、 Zn(CH3C00)2 2H20、 CuS04 5H20的水溶液。
所述的滅菌、冷卻，是指于121°C， 0. IMPa高壓滅菌15min，再冷卻至40°C 以下。
② 發(fā)酵菌種準(zhǔn)備取釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae CICC 1308)菌
種逐級(jí)擴(kuò)增培養(yǎng)至每毫升細(xì)胞數(shù)達(dá)到1.0X1(T個(gè)以上。
釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae CICC 1308)可以直接購(gòu)買(mǎi)獲得，購(gòu)買(mǎi)
渠道中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，編號(hào)CICC 1308，商品名稱(chēng)釀酒
酵母，屬名Saccharomyces,禾中名cerevisiae。
③ 乙醇發(fā)酵在無(wú)菌條件下，將甜高粱莖稈汁和發(fā)酵輔料混合，接入如②所 述的發(fā)酵菌種，進(jìn)行乙醇發(fā)酵。
所述的發(fā)酵輔料在發(fā)酵液中的使用劑量分別為
(NH) 2S04 20-25g L—1 ;
K2HP04 2. 0-2. 5 g L—1 ;
MgS04'7H20 0. 5-0. 65g L—1 ;
Zn (CH3C00) 2 2H20 5 . 0-6. 5mg L—1 ; CuS04 5H20 12-15mg L—、
所述的發(fā)酵菌種接種量為發(fā)酵液體積的10% 15% (v/v)。 所述甜高粱莖稈汁和發(fā)酵輔料混合后，用6mol L"HC1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值 至4. 0 5. 0。
所述的乙醇發(fā)酵溫度為30 35°C，且伴有攪拌，攪拌速率為110 150r min—、
④ 乙醇蒸餾及菌體收集乙醇發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液冷凍離心，取上清液進(jìn) 行乙醇蒸餾，收集沉淀菌體，再水洗并離心收集菌體備用。
所述的發(fā)酵液冷凍離心，是指將發(fā)酵液于5 7°C， 3000 5000 r min—1 離心15min。
所述的水洗菌體、離心收集菌體，是指用無(wú)菌水洗菌體1 2次， 3000r min—'常溫離心10 min收集菌體。
⑤ 菌體活化及超氧化物歧化酶提取加入菌體活化液，在水浴中振蕩活化后， 破壞酵母菌細(xì)胞壁，濕酵母加入磷酸鹽緩沖液，置于水浴中振蕩提取，用離心或 抽濾法收集上清液，即為酵母超氧化物歧化酶提取液。
所述在水浴中振蕩活化，是指在3(TC水浴中120r .min—'振蕩活化30 60min;
所述的磷酸鹽緩沖液，其添加量為每lg濕酵母加入15mL; 所述置于水浴中振蕩提取，是指置于30'C水浴中120r ，min—i條件下振蕩 提取5h。
本發(fā)明的原理是，酵母菌利用甜高粱莖稈中的糖分進(jìn)行自身繁殖，產(chǎn)生大量 菌體細(xì)胞，在缺氧條件下，菌體細(xì)胞代謝產(chǎn)生乙醇和C02，酵母細(xì)胞為維持正常 的代謝活動(dòng)，會(huì)通過(guò)合成包括超氧化物歧化酶(SOD)在內(nèi)的細(xì)胞保護(hù)性物質(zhì)， 對(duì)外界刺激或逆境環(huán)境產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，以提高其自身的適應(yīng)能力。在一定范圍內(nèi)， 酵母細(xì)胞受到的脅迫刺激增大，產(chǎn)生的SOD量亦隨之增高。本發(fā)明根據(jù)這一原理， 以提高乙醇和酵母SOD產(chǎn)率為目標(biāo)，選擇適當(dāng)?shù)木N，調(diào)整優(yōu)化發(fā)酵液的營(yíng)養(yǎng)環(huán)
境和發(fā)酵工藝條件，使乙醇產(chǎn)率和酵母SOD產(chǎn)率均達(dá)到較高水平。
本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)乙醇發(fā)酵菌種篩選、營(yíng)養(yǎng)鹽種類(lèi)及添加劑量 選擇和優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù)的方法，在保證較高乙醇產(chǎn)率的同時(shí)，使酵母菌體中 SOD的含量也達(dá)到較高水平。酵母SOD作為具有高附加值的乙醇發(fā)酵副產(chǎn)品可以 顯著降低甜高粱莖稈汁液制取乙醇的成本。
本發(fā)明適用于以甜高粱莖稈汁液為原料，以市售的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiaeCICC 1308)為發(fā)酵菌種進(jìn)行乙醇發(fā)酵，同時(shí)制取乙醇和酵母菌SOD兩 種產(chǎn)品，發(fā)酵結(jié)束時(shí)乙醇產(chǎn)率可以達(dá)到90. 3% 97. 03%，每升發(fā)酵液酵母菌SOD 產(chǎn)量可達(dá)到3. 64X 104U 6. 95X 104U。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下 進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。
本發(fā)明以下實(shí)施例中采用的各種培養(yǎng)以及培養(yǎng)基均采用常用操作
所述的釀酒酵母逐級(jí)擴(kuò)增培養(yǎng)，是指用常規(guī)操作方法由斜面試管菌種逐級(jí)擴(kuò)
大培養(yǎng)成發(fā)酵種子。具體方法是在無(wú)菌操作條件下，取一環(huán)斜面試管菌種接種
于新鮮固體斜面培養(yǎng)基上，3(TC培養(yǎng)12 h后，取1 2環(huán)接種于lOOmL液體種子 培養(yǎng)基，28°C， 120 r min—1搖床培養(yǎng)12-18 h，取5mL轉(zhuǎn)接于500mL液體種子 培養(yǎng)基中培養(yǎng)12 18h，當(dāng)細(xì)胞數(shù)達(dá)到1. OX 108以上時(shí)即可用于乙醇發(fā)酵。
所述的液體種子培養(yǎng)基和固體斜面培養(yǎng)基為酵母菌培養(yǎng)常用配方，具體組分 見(jiàn)表l。
表1液體種子培養(yǎng)基和固體斜面培養(yǎng)基組分
培養(yǎng)基成分 液體斜面培養(yǎng)基 固體種子培養(yǎng)基 葡萄糖或蔗糖(g)5.0 5.0 酵母膏(g) 0.5 0.5 蛋白胨(g) 0.5 0.5 K2HP04 (g) 0. 1 0. 1
MgS04 7H20 (g) 0. 1 0. 1
明膠 無(wú)菌水(mL)
0
100
2. 0
100
所述的菌體活化液組分與液體種子培養(yǎng)基組分相同，添加量為濕菌體重量的 腦(w/w)。
所述的磷酸鹽緩沖液，是指按常規(guī)方法配制的pH值為7.8并含有 0. lramol L—1乙二胺四乙基酸二鈉(EDTA-2Na)的水溶液，其添加量為每lg 濕酵母加入15mL。
實(shí)施例1
量取滅菌后的甜高粱莖稈汁(總糖含量為12%),在無(wú)菌條件下添加(NH)2S04 20g L—1 ， K2HP042. 0g L—1 ， MgS(V7H20 0. 5g L—1 ， Zn(CH3C00)2 2H20 5. Omg L—1 ， CuS04 5H20 12mg L—';用6mol L—'HC1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值為 4.0;按發(fā)酵液總體積的10% (v/v)接入酵母菌種——釀酒酵母。在3(TC， 110 r .mirf'的攪拌速率下發(fā)酵。乙醇發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液于5°C， 5000 r min—1 離心15min，取上清液用于蒸餾提取乙醇。沉淀菌體用無(wú)菌水洗1次，3000 r .min—i常溫離心收集菌體。按濕菌體重量的10% (w/w)加入菌體活化液，在 30'C水浴中120r *min—'振蕩活化60min后，用常規(guī)方法破壞酵母菌細(xì)胞壁，按 每lg濕酵母加入15mLpH7.8的磷酸鹽緩沖液(含0. lmmol L—1 EDTA-2Na)，置30。C 水浴中振蕩(120r*min—。提取5h，用離心法收集上清液，即為酵母SOD提取 液。乙醇產(chǎn)率為97.03%，酵母SOD產(chǎn)量為6.417X104U L—'發(fā)酵液。
實(shí)施例2
量取滅菌后的甜高粱莖稈汁(總糖含量為12%)，在無(wú)菌條件下添加(NH)2S(X 25g L—1 ， K2HP042. 5g L—1 ， MgS04'7H20 0. 65g L—1 ， Zn(CH3COO)2 2H20 5. 7mg L—1 ， CuS04 5H20 12mg L—N用6mol L—力C1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值為 4.0;按發(fā)酵液總體積的10% (v/v)接入酵母菌種——釀酒酵母。在3(TC， 130 r'mir^的攪拌速率下發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液于7'C， 3000 r min—1離心 15min，取上清液進(jìn)行酒精蒸餾。用無(wú)菌水洗菌體2次，3000 r min—'常溫離心 收集菌體。按濕菌體重量的10% (w/w)加入菌體活化液，在30'C水浴中
120r'mirf'振蕩活化30min后，用常規(guī)方法破壞酵母菌細(xì)胞壁，按每lg濕酵母 加入15mLpH7. 8的磷酸鹽緩沖液(含0. l國(guó)l L—1 EDTA-2Na)，置3(TC水浴中振 蕩(120r*min—')提取5h，用離心法收集上清液，即為酵母SOD提取液。乙醇 產(chǎn)率為91.59%，酵母SOD產(chǎn)量為6. 95X104U L—'發(fā)酵液。 實(shí)施例3
量取滅菌后的甜高粱莖稈汁(總糖含量為15%)，在無(wú)菌條件下添加(NH)2S(X 22. 5g L—1 ， K2HP042. 0g L—1 ， MgS04*7H20 0 . 6g L—1 ， Zn(CH3C00)2 2H20
5. Omg L—1 ， CuS04 5H20 15mg L—、用6mol L—力C1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值為 5.0;按發(fā)酵液總體積的15% (v/v)接入酵母菌種——釀酒酵母。在35。C， 150 r'min—'的攪拌速率下發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液于5°C， 5000 r min—'離心 15min，取上清液進(jìn)行酒精蒸餾。用無(wú)菌水洗菌體2次，3000 r min—1常溫離心 收集菌體。按濕菌體重量的10% U/w)加入菌體活化液，在3(TC水浴中 120r min'振蕩活化60min后，用常規(guī)方法破壞酵母菌細(xì)胞壁，按每lg濕酵母 加入15mLpH7. 8的磷酸鹽緩沖液(含0. 1,1 L-1 EDTA-2Na)，置30。C水浴中振 蕩(120r*rain—。提取5h，用抽濾法收集濾液，即為酵母SOD提取液。乙醇產(chǎn) 率為94. 33%,酵母SOD產(chǎn)量為5 . 92X104U L—'發(fā)酵液。
實(shí)施例4
量取滅菌后的甜高粱莖稈汁(總糖含量為18%)，在無(wú)菌條件下添加(NH)2S04 25g 「1 ， K2HP042. 5g L—1 ， MgS04*7H20 0 . 65g L—1 ， Zn(CH3C00)2 2H20
6. 5mg L-1 ， CuS04 5H20 15mg L1;用6mol L—'HC1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值為 4.5;按發(fā)酵液總體積的15% (v/v)接入酵母菌種——釀酒酵母。在32.5'C， 150 r'min'的攪拌速率下發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液于5°C， 5000 r min—1 離心15min，取上清液進(jìn)行酒精蒸餾。用無(wú)菌水洗菌體2次，3000 r min—1常溫 離心收集菌體。按濕菌體重量的10% (w/w)加入菌體活化液，在30'C水浴中 120i"*min—'振蕩活化45min后，用常規(guī)方法破壞酵母菌細(xì)胞壁，按每lg濕酵母 加入15mLpH7. 8的磷酸鹽緩沖液(含0. l腿ol L-1 EDTA-2Na)，置30。C水浴中振 蕩(120r.min1)提取5h，用離心法收集酵母菌SOD提取液。乙醇產(chǎn)率為90. 3 %，酵母SOD產(chǎn)量為6. 92 X104U L—'發(fā)酵液。
實(shí)施例5
量取滅菌后的甜高粱莖稈汁(總糖含量為15%)，在無(wú)菌條件下添加(NH)2S04 22. 5g'L—1 ， K2HP042. 25g L—1 ， MgS04'7H20 0 . 575g L—1 ， Zn(CH3C00)2 2H20 5. 75mg L-1 ， CuS04 5H20 13. 5mg L-、用6mol L—'HC1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值 為4. 5;按發(fā)酵液總體積的12. 5% (v/v)接入酵母菌種——釀酒酵母。在35°C， 150 r min 1的攪拌速率下發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液于5°C， 4000 r min—1 離心15min，取上清液進(jìn)行酒精蒸餾。用無(wú)菌水洗菌體l次，3000 r min—'常溫 離心收集菌體。按濕菌體重量的10% (w/w)加入菌體活化液，在3CTC水浴中 120r min—'振蕩活化60min后，用常規(guī)方法破壞酵母菌細(xì)胞壁，按每lg濕酵母 加入15mLpH7. 8的磷酸鹽緩沖液(含0. 1,1 L-1 EDTA-2Na)，置30。C水浴中振 蕩(120r min—1)提取5h，用離心法收集酵母菌SOD提取液。乙醇產(chǎn)率為93. 40 %，酵母SOD產(chǎn)量為3.92X10U L—'發(fā)酵液。
實(shí)施例6
量取滅菌后的甜高粱莖稈汁(總糖含量為18%)，在無(wú)菌條件下添加(NH)2S04 20g L—1 ， K2HP042 . 5g L—1 ， MgS04*7H20 0. 5g L—1 ， Zn(CH3COO)2 2H20 5. 75mg. L—1 ， CuS04.5H20 12mg L-';用6mol L—'HC1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值為 4.5;按發(fā)酵液總體積的15% (v/v)接入酵母菌種——釀酒酵母。在30。C， 130 r'mirf'的攪拌速率下發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液于6°C， 4000 r min—1離心 15min，取上清液進(jìn)行酒精蒸餾。用無(wú)菌水洗菌體2次，3000 r mir^常溫離心 收集菌體。按濕菌體重量的10% (w/V)加入菌體活化液，在30。C水浴中 120r .min—'振蕩活化50min后，用常規(guī)方法破壞酵母菌細(xì)胞壁，按每lg濕酵母 加入15mLpH7. 8的磷酸鹽緩沖液(含0. 1,1 L-1 EDTA-2Na)，置30。C水浴中振 蕩(120r'mirT1)提取5h，用離心法收集酵母菌SOD提取液。乙醇產(chǎn)率為91. 12 %，酵母SOD產(chǎn)量為3. 64X104U L—1發(fā)酵液。
實(shí)施例7
量取滅菌后的甜高粱莖稈汁(總糖含量為12.2%)，在無(wú)菌條件下添加 (NH)2S0424. 8g'L—1，K2HP042. 25g L—1，MgS04'7H200. 56g L—1 ， Zn(CH3C00)2 2H20 5. 8mg L—1 ， CuS04 5H20 13. 5mgL—、用6mol L—'HC1無(wú) 菌溶液調(diào)整pH值為4. 5;按發(fā)酵液總體積的13. 1% (v/v)接入酵母菌種——釀 酒酵母。在32.5匸，130r^mi一的攪拌速率下發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液于 6°C， 5000r "min—'離心15min，取上清液進(jìn)行酒精蒸餾。用無(wú)菌水洗菌體2次， 3000 r min—'常溫離心收集菌體。按濕菌體重量的10% (w/w)加入菌體活化液， 在3(TC水浴中120r mi一振蕩活化60min后，用常規(guī)方法破壞酵母菌細(xì)胞壁， 按每lg濕酵母加入15mLpH7. 8的磷酸鹽緩沖液(含0. lmmol L—1 EDTA-2Na)，置 30'C水浴中振蕩(120r.min—')提取5h，用離心法收集酵母菌SOD提取液。乙 醇產(chǎn)率為90.6%，酵母SOD產(chǎn)量為6.91X104U L—'發(fā)酵液。
權(quán)利要求
1、一種甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶的方法，其特征在于，包括以下步驟①將甜高粱莖稈汁液和發(fā)酵輔料原液，滅菌、冷卻備用；②取釀酒酵母逐級(jí)擴(kuò)增培養(yǎng)至每毫升細(xì)胞數(shù)達(dá)到1.0×108個(gè)以上；③在無(wú)菌條件下，將甜高粱莖稈汁和發(fā)酵輔料混合，接入如②所述的釀酒酵母，進(jìn)行乙醇發(fā)酵；④乙醇發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液冷凍離心，取上清液進(jìn)行乙醇蒸餾，收集沉淀菌體，再水洗并離心收集菌體備用；⑤加入菌體活化液，在水浴中振蕩活化后，破壞酵母菌細(xì)胞壁，濕酵母加入磷酸鹽緩沖液，置于水浴中振蕩提取，用離心或抽濾法收集上清液，即為酵母超氧化物歧化酶提取液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述的甜高粱莖稈汁液總糖含量為12% 18%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述的發(fā)酵輔料分別為(NH)2S04、 K2HP04、 MgS04*7H20、 Zn(CH3COO)2 2H20、 CuS04 5H20水溶液。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述的發(fā)酵輔料在發(fā)酵液中的使用劑量分別為(NH) 2S04 20-25g L—1 ;K2HP04 2. 0-2. 5 g L—1 ;MgS04*7H20 0 . 5-0. 65g L—1 ;Zn(CH3C00) 2 2H20 5 . 0-6 . 5mg L—1 ; CuS04 5H20 12-15mg L—、
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述的釀酒酵母接種量為發(fā)酵液體積的10% 15%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述甜高粱莖稈汁和發(fā)酵輔料混合后，用6mol L—'HC1無(wú)菌溶液調(diào)整pH值為4.0 5.0。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述進(jìn)行乙醇發(fā)酵，其發(fā)酵溫度為30 35'C，且伴有攪拌， 攪拌速率為110 150r min—'。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高梁莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述的發(fā)酵液冷凍離心，是指將發(fā)酵液于5 7'C， 3000 5000 r min—'離心15min;所述的水洗菌體、離心收集菌體，是指用無(wú)菌水洗菌體1 2次， 3000r min—'常溫離心10 min收集菌體。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶的 方法，其特征是，所述的菌體活化液組成為，葡萄糖或蔗糖5.0g，酵母膏0.5g， 蛋白胨0.5g， K2HPO40.1g， MgSO4'7H2O0.1g，無(wú)菌水100mL;所述在水浴中振蕩活化，是指在30。C水浴中120r *min—'振蕩活化30 60min。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶 的方法，其特征是，所述的磷酸鹽緩沖液，其添加量為每lg濕酵母加入15mL;所述的置于水浴中振蕩提取，是指置于3(TC水浴中120r'min—'條件下振 蕩提取5h。
全文摘要
一種甜高粱莖稈汁液制取乙醇及酵母超氧化物歧化酶的方法，屬于生物質(zhì)能源工程技術(shù)領(lǐng)域。步驟為①取甜高粱莖稈汁液原料和發(fā)酵輔料，滅菌、冷卻備用；②取釀酒酵母逐級(jí)擴(kuò)增培養(yǎng)至每毫升細(xì)胞數(shù)達(dá)到1.0×10⁸個(gè)以上；③將甜高粱莖稈汁和發(fā)酵輔料混合，接入釀酒酵母，進(jìn)行乙醇發(fā)酵；④乙醇發(fā)酵結(jié)束后，將發(fā)酵液冷凍離心，取上清液用于蒸餾提取乙醇，菌體用于提取SOD；⑤將收集到的菌體活化后，破壞酵母菌細(xì)胞壁，用磷酸鹽緩沖液保溫提取，再進(jìn)行固液分離，所得清液即為酵母SOD提取液。乙醇產(chǎn)率達(dá)到90.3％～97.03％，每升發(fā)酵液超氧化物岐化酶產(chǎn)量為3.64×10⁴U～6.95×10⁴U。
文檔編號(hào)C12P7/10GK101168747SQ20071004768
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者劉榮厚, 梅曉巖 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)