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1、细菌酒精发酵现状摘要：假单胞菌轉的一共细菌与酵母菌酒精发酵的途径不同,即按ED途径进行酒精发酵。运动发酵单胞菌(z.mobilis)是20世纪70年代以來作为可能代替酵母进行酒粘发酵菌种而广泛研究的对象。于酵母菌相比有其优势：发酵温度比酵母菌高，对糖的发酵速度及利用率均高于酵母菌,可提高生产周期和原料利用率,且发酵不需通气，设备较简单，有利于连续发酵、无载体固定化等先进工艺來降低成本。运动发酵单胞菌要求的发酵pH较高，在6.5左右。关键词：细菌,发酵，酒精研究方向：菌种的改良，通过诱变或基因丁稈选冇优良菌株。工艺的研究，间歇
2、式发酵，连续式发酵，混合发酵。工艺控制的研究，温度，PH值，底物浓度，酒精浓度。底物的研究，薯干，玉米，高粱，大米等。几菌种的选育与改良运动发酵单胞耐酸菌株的诱变筛选。Q.原始菌种:ZymonionasmobilisATCC31821，由江南人学生物丁.稈学院生物资源研究室保藏.，通过酸性平板筛选，在实验室保藏的运动发酵单胞菌屮,得到一株能在pH4.5时进行洒精发酵的菌株，其酒精产量为66.7g/L,与原菌株在pH6.5时的相同.通过单因素实验和正交实验，对该菌在酸性条件下的酒精发酵条件进行了优化.结果表明,在发酵温度为30
3、〜35°C,pH4.5,初糖质量浓度150g/L,酵母膏质量浓度4g/L,蛋白月东质量浓度为2g/L时，该菌的酒精产量达到最尢为71.7g/Lob.pH对乙醉发酵影响很人，运动发酵单胞菌虽然可以在较低的pH值条件下发酵，但只能耐受4.5左右的pH,在pH为6.5时发酵易受杂菌污染.因此,酸性环境下的无高温灭菌发酵成为细菌酒精发酵工业化的一个障碍.如果采用耐酸性细菌，可在糖化醪制备完成麻直接用于发酵，而无需调节pH,既降低了成木又简化了T艺，为细菌酒精发酵的T业化奠定基础。通过对运动发酵单胞菌原始菌株(ZM6)的耐酸驯化、紫外
4、诱变、小型初筛和复筛，获得一株耐酸突变菌株ZM62322.,通过突变菌株与出发菌株以及酵母发酵性能的比较表明ZM62322的发酵蔗汁性能显著优于ZM6菌株和工业生产乙醇的酵母，其最终乙醇质量浓度为56.64g・L・1，比ZM6菌株的52.18g-L-1提高了4.46g・L・1，而且最终乙醉质量浓度、总糖出酒率、总糖利用率均比酵母高出约10%.通过正交试验对该耐酸菌株的发酵培养基进行优化并进行验证,发现含250g・L・1总糖、10g-L-1酵母膏、2g-L-1KH2PO4、0.5g•L・1(NH4)2SO4、Ig・L・lMgS
5、O4・7H2O,pH5.5的培养基最有利于ZM62322的发酵，发酵时间短，产乙醇多，c,把地衣型芽泡杆菌淀粉酶基因，糖化酶基因克隆进PKT210并于质粒PGN86结合再导入运动发酵单细菌，就可使其直接利用淀粉了。2・发酵工艺及条件研究A.将生产上常用的糖化菌(Asp.niger3.4309)与酒精产生菌(Z・mobills)共同固定在海藻酸钙凝胶屮，以淀粉为原料进行［古I定化细胞酒精发酵实验，当PH%5.0〜5.5,温度为30°C〜33°C时乙醉产率最高(Yp/s可达0.39)0而淀粉浓度、通气量对共固定化细胞酒精发酵冇显
6、著影响，二者存在着较强的交互作用，在发酵过程中根据淀粉粘度情况调节通气量将有助于提高乙醉产率。B,酒精生产过程屮，产生了大量的酒糟废液。若不进行适当处理，将会对环境造成严重的污染。研究了酒糟頁接冋流、酒糟滤液冋流和酒糟离心I叫流的情况以及不同的营养组合对细菌酒精全冋流发酵的影响。结果表明:过滤后的酒糟废液,代替原来的拌料用水，循环用于酒精生产，可以实现酒糟的全冋流。在冋流发酵述行了八批后，酒精产最稳定在67.1g儿以上，比没有I叫流时的65.2g儿略有提高。而且在冋流屮，并不需要每次都添加氮源，这样可以减少发酵有害物质的积累
7、，有利于实现酒糟滤液全冋流。B,对菌种:ZymomonasmobilisATCC31821（由江南大学生物工程学院生物资源研究室保藏.），超过I15g/L的乙酸就会对细菌的发酵产生较强的抑制。当过多的酸扩散到细胞内部,高浓度的H+增加了质了泵的负荷，由于细胞内部没有足够的ATP水解酶和能量库,质了泵就不能完成运输大量H+的任务，这种平衡就会被破坏。最品的结果是，过多的酸使细胞质酸化，导致细胞受到抑制或引起细胞死亡。糠醛会发生氧化反应，形成了对酒精发酵抑制作用较小的物质咲喃乙酸，同时乙醛和甘油也会通过还原反应生成乙醉，在较低的
8、糠醛浓度（0〜210g/L）时，糠醛可能阻止了酒精的氧化反应，而使酒精产量有所提高。但是当糠醛浓度高于410g/L时,过多的糠醛抑制了细菌酒精发酵。在pH为4.5时,酒精产量达到最大值，糖利用率也与最大值相接近。酵母膏、蛋白豚为细菌的生长提供了有机氮源和营养因子.但是,浓度过高也不利于乙M
