專利名稱：紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法，用于能在
常溫下針對(duì)紅薯生淀粉原料實(shí)現(xiàn)生料水解發(fā)酵同步過程的活性干酵母Y — 3L
的獲得，屬發(fā)酵工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)在薯類生淀粉水解發(fā)酵同步生產(chǎn)酒精過程中，主要 使用的技術(shù)是用釀酒酵母對(duì)紅薯生料淀粉進(jìn)行直接水解發(fā)酵，由于起始糖濃 度低，常導(dǎo)致其發(fā)酵速度慢，發(fā)酵周期長，而發(fā)酵醪液中的酒精度也低，雖 然可通過添加一些輔助成分來提高發(fā)酵速度和發(fā)酵強(qiáng)度，但會(huì)導(dǎo)致其成本增 大，從而使其在以生淀粉為原料水解發(fā)酵同步生產(chǎn)酒精中的應(yīng)用受到很大的 限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，采用基因工程和分子 生物學(xué)技術(shù)獲得Y — 3L酵母菌株，然后對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)明一種能在常溫下 實(shí)現(xiàn)生料水解同步發(fā)酵的紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的首先借助基因工程和分子生物學(xué)技術(shù)，使出發(fā)釀 酒酵母菌株中某些因基因缺失，或者通過抑制其表達(dá)而獲得出發(fā)釀酒酵母的 變異Y—3L酵母菌株，然后將Y — 3L酵母菌株培養(yǎng)發(fā)酵，通過對(duì)獲得的發(fā)酵 物進(jìn)行離心分離、洗滌，板框壓濾，混合造粒，真空干燥等工藝，得到對(duì)生 料淀粉具有良好發(fā)酵和應(yīng)用特性的活性干酵母Y — 3L。
本發(fā)明獲取活性干酵母的制備方法是
第一步將獲得的Y — 3L酵母菌株做試管斜面培養(yǎng)，麥芽汁瓊脂斜面， 培養(yǎng)溫度為3(TC，培養(yǎng)50 70小時(shí)；
第二步進(jìn)行F瓶的培養(yǎng)，8 12°Bx麥芽汁接種，培養(yǎng)溫度為3(TC，培養(yǎng)
30 40小時(shí)；
第三步進(jìn)行大三角瓶培養(yǎng)，5 8 Bx麥芽汁和糖蜜液接種，培養(yǎng)溫度 為30°C，培養(yǎng)30 40小時(shí)；
第四步用種子罐進(jìn)行糖蜜流加培養(yǎng)，輔以氮和五氧化二磷成分，其中 氮的含量是干酵母的6%，五氧化二磷是干酵母的2%，培養(yǎng)溫度為30 32 。C，培養(yǎng)30 40小時(shí)，pH值為4. 6 5. 2;
第五步用發(fā)酵罐進(jìn)行糖蜜流加培養(yǎng)，輔以氮和五氧化二磷成分，其中 氮的含量是干酵母的5.6%，五氧化二磷是干酵母的1.8%;培養(yǎng)溫度為30 35。C，培養(yǎng)15 20小時(shí)，pH值4. 6 5. 6。
第六步進(jìn)行培養(yǎng)物的分離、洗滌、板框壓濾，使培養(yǎng)液中的固液分離、 除去雜物和濾去水份，獲得Y—3L活性酵母的濕菌體；
第七步在培養(yǎng)出的Y—3L活性酵母中加入保護(hù)劑和載體進(jìn)行混合造
粒；
第八步將粒狀的Y—3L活性酵母在流化床和沸騰床實(shí)施一級(jí)和二級(jí) 真空快速脫水干燥，操作溫度《6(TC，物料溫度《35"C，產(chǎn)品含水量《5% 第九步對(duì)干燥以后的Y —3L活性干酵母進(jìn)行真空包裝密封，備用； 將Y—3L活性干酵母直接同時(shí)與糖化酶一起投放到紅薯生淀粉料漿中，
或?qū)⑵浣?jīng)簡單擴(kuò)培后投放到紅薯生淀粉料漿中，常溫下水解發(fā)酵72 96小
時(shí)，經(jīng)蒸熘后得到酒精，實(shí)現(xiàn)生淀粉原料一步法酒精生產(chǎn)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是實(shí)現(xiàn)了常溫下生料淀粉糖化水解與發(fā)酵的
同步過程，其工藝簡單，設(shè)備投資少；可實(shí)現(xiàn)生淀粉水解與發(fā)酵的動(dòng)態(tài)平衡，
在還原糖濃度波動(dòng)較大的情況下仍能進(jìn)行高水平發(fā)酵，有平衡和補(bǔ)償自動(dòng)調(diào)
節(jié)功能；同時(shí)還具有發(fā)酵速度快，發(fā)酵時(shí)間短，發(fā)酵率高，可實(shí)現(xiàn)濃醪發(fā)酵，
其淀粉利用率可達(dá)92%以上；另外本發(fā)明還能有效抑制發(fā)酵過程中的雜菌污
染，在固液分離后還能對(duì)醪渣中的少量殘余淀粉繼續(xù)進(jìn)行同步水解發(fā)酵，結(jié) 合醪渣固態(tài)深層發(fā)酵產(chǎn)酒，可使淀粉利用率最終達(dá)到95%以上。
具體實(shí)施例方式下面給出本發(fā)明的實(shí)施例，活性干酵母的制備方法是
第一步將獲得的Y—3L酵母菌株做試管斜面培養(yǎng)，麥芽汁瓊脂斜面；
第二步進(jìn)行F瓶的培養(yǎng)，8 12。Bx麥芽汁接種；
第三步進(jìn)行大三角瓶培養(yǎng)，5 8('Bx麥芽汁和糖蜜液接種；
第四步用種子罐進(jìn)行糖蜜流加培養(yǎng)，輔以氮和五氧化二磷成分，其中
氮的含量是干酵母的6%，五氧化二磷是干酵母的2%;
第五步用發(fā)酵罐進(jìn)行糖蜜流加培養(yǎng)，輔以氮和五氧化二磷成分，其中
氮的含量是干酵母的5.6%，五氧化二磷是干酵母的1.8%;
第六步進(jìn)行培養(yǎng)物的分離、洗滌、板框壓濾，使培養(yǎng)液中的固液分離、
除去雜物和濾去水份，獲得Y — 3L活性酵母濕菌體； 第七步在培養(yǎng)出的Y—3L活性酵母濕菌體中加入保護(hù)劑和載體進(jìn)行 混合造粒；
第八步將粒狀的Y—3L活性酵母在流化床和沸騰床實(shí)施一級(jí)和二級(jí)
真空快速脫水干燥； 第九步對(duì)干燥以后的Y—3L活性干酵母進(jìn)行真空包裝密封，備用； 活性干酵母制備的溫度和時(shí)間如下
(1) 試管斜面培養(yǎng)溫度為3(TC，培養(yǎng)50 70小時(shí)；
(2) F瓶的培養(yǎng)溫度為30°C，培養(yǎng)30 40小時(shí)；
(3) 大三角瓶的培養(yǎng)溫度為3CTC，培養(yǎng)30 40小時(shí)；
(4) 種子罐的培養(yǎng)溫度為30 32°C，培養(yǎng)30 40小時(shí)，pH值為 4. 6 5.2;
(5) 所述發(fā)酵罐的培養(yǎng)溫度為30 35°C，培養(yǎng)15 20小時(shí)，pH 值4. 6 5. 6。
在流化床和沸騰床一級(jí)和二級(jí)干燥真空快速脫水的操作溫度《6(TC，物
料溫度《35。C，產(chǎn)品含水量《5%;
通過該酵母菌株得到的活性干酵母Y —3L其主要發(fā)酵特性包括發(fā)酵溫
度范圍寬，為20 42'C，其最適發(fā)酵溫度為25 38"C;發(fā)酵pH范圍大，為
3 6,其最適發(fā)酵pH為3.3 5.0;發(fā)酵強(qiáng)度大，可實(shí)現(xiàn)濃醪發(fā)酵，28 35
。C下發(fā)酵3天，酒精濃度可達(dá)10 12% (v/v)以上；
將獲得的Y — 3L活性干酵母用于紅薯生淀粉發(fā)酵酒精的實(shí)施例 稱取100g紅薯生淀粉，加入300mL水調(diào)漿，用稀硫酸調(diào)pH至4. 5后，
以糖化酶活力計(jì)，直接將150U/g淀粉加入復(fù)合酶中，攪拌均勻后立即加入
0.3gY—3L活性干酵母，于室溫下發(fā)酵4日，其發(fā)酵醪液酒精度達(dá)12X(v/v)
以上，淀粉利用率超過92%。
權(quán)利要求
1、濕菌體一種紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法，其特征在于Y-3L活性干酵母的生產(chǎn)方法是第一步 將獲得的Y-3L酵母菌株做試管斜面培養(yǎng)，麥芽汁瓊脂斜面；第二步進(jìn)行F瓶的培養(yǎng)，8～12°Bx麥芽汁接種；第三步 進(jìn)行大三角瓶培養(yǎng)，5～8°Bx麥芽汁和糖蜜液接種；第四步用種子罐進(jìn)行糖蜜流加培養(yǎng)，輔以氮和五氧化二磷成分，其中氮的含量是干酵母的6％，五氧化二磷是干酵母的2％；第五步用發(fā)酵罐進(jìn)行糖蜜流加培養(yǎng)，輔以氮和五氧化二磷成分，其中氮的含量是干酵母的5.6％，五氧化二磷是干酵母的1.8％；第六步進(jìn)行培養(yǎng)物的分離、洗滌、板框壓濾，使培養(yǎng)液中的固液分離、除去雜物和濾去水份，獲得Y-3L活性酵母濕菌體；第七步在培養(yǎng)出的Y-3L活性酵母中加入保護(hù)劑和載體進(jìn)行混合造粒；第八步將粒狀的Y-3L活性酵母在流化床和沸騰床實(shí)施一級(jí)和二級(jí)真空快速脫水干燥；第九步對(duì)干燥以后的Y-3L活性干酵母進(jìn)行真空包裝密封，備用。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法， 其特征在于(1) 所述第一步的試管斜面培養(yǎng)溫度為3(TC，培養(yǎng)50 70小時(shí)；(2) 所述第二步的F瓶的培養(yǎng)溫度為3(TC，培養(yǎng)30 40小時(shí)；(3) 所述第三步的大三角瓶的培養(yǎng)溫度為3(TC，培養(yǎng)30 40小時(shí)；(4) 所述第四步的種子罐的培養(yǎng)溫度為30 32"C,培養(yǎng)30 40小時(shí)，pH值為4.6 5. 2;(5) 所述第五步的發(fā)酵罐的培養(yǎng)溫度為30 35。C，培養(yǎng)15 20小時(shí)，pH值4. 6 5. 6。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法， 其特征在于所述流化床和沸騰床一級(jí)和二級(jí)干燥真空快速脫水，操作溫度《 60°C，物料溫度《35。C，產(chǎn)品含水量《5%。
全文摘要
一種紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法，用于能在常溫下針對(duì)紅薯生淀粉原料實(shí)現(xiàn)生料水解發(fā)酵同步過程的活性干酵母Y-3L的獲得，屬發(fā)酵工藝技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明包括獲取Y-3L酵母菌株的工藝和獲取Y-3L活性干酵母的工藝，本發(fā)明采用基因工程和分子生物學(xué)技術(shù)獲得Y-3L酵母菌株，對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)，發(fā)明了一種能在常溫下實(shí)現(xiàn)生料水解同步發(fā)酵的紅薯生淀粉水解發(fā)酵的活性干酵母制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)用釀酒酵母對(duì)紅薯生料淀粉進(jìn)行直接水解發(fā)酵發(fā)酵速度慢，發(fā)酵周期長，酒精度也低的問題，實(shí)現(xiàn)了常溫下生料淀粉糖化水解與發(fā)酵的同步過程，具有發(fā)酵速度快，發(fā)酵時(shí)間短，發(fā)酵率高，可實(shí)現(xiàn)濃醪發(fā)酵，其淀粉利用率可達(dá)92％以上。
文檔編號(hào)C12N1/16GK101173222SQ20071005023
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月15日
發(fā)明者嚴(yán)曉惠, 蘭先秋, 劉錦超, 張永奎, 李建明, 志 陳 申請(qǐng)人:四川循環(huán)科技有限公司