乙醇濃醪發(fā)酵技術(shù)研究進(jìn)展

張強，韓德明，李明堂

（長春理工大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林 長春 130022）

20世紀(jì)70年代全球性能源危機使生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用重新引起了人們的重視。目前，許多國家已經(jīng)開始了生物質(zhì)能源的開發(fā)，其中燃料乙醇的生產(chǎn)尤為引人注目。但燃料乙醇目前生產(chǎn)成本較高，缺乏市場競爭力，因此，最大限度降低生產(chǎn)成本對于燃料乙醇工業(yè)健康發(fā)展意義重大[1]。

乙醇生產(chǎn)過程中，發(fā)酵強度是考核發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的一個重要指標(biāo)。乙醇濃醪發(fā)酵技術(shù)是提高發(fā)酵強度的重要措施，即在發(fā)酵罐體積不變的情況下，通過提高乙醇濃度來提高乙醇的產(chǎn)量。濃醪發(fā)酵具有高細(xì)胞密度、高產(chǎn)物濃度和高生產(chǎn)速率等特點，是發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和方向。采用濃醪發(fā)酵可使發(fā)酵液中乙醇含量達(dá)到18%（體積比，下同）以上，而普通發(fā)酵只能產(chǎn)生9%～11%乙醇。因此濃醪發(fā)酵具有提高終點乙醇濃度、降低能耗、節(jié)約工藝用水、提高設(shè)備利用率等優(yōu)勢，從而有效降低了乙醇生產(chǎn)成本，具有廣泛的應(yīng)用價值[2]。

本文主要介紹了乙醇濃醪發(fā)酵定義、優(yōu)勢以及影響乙醇濃醪發(fā)酵的因素，重點對實現(xiàn)乙醇濃醪發(fā)酵技術(shù)的途徑進(jìn)行了綜述。

1 乙醇濃醪發(fā)酵的定義

由于微生物菌種、發(fā)酵原料以及發(fā)酵產(chǎn)品的差異，因此對濃醪發(fā)酵底物濃度界限存在著明顯的差別，目前對乙醇濃醪發(fā)酵還沒有統(tǒng)一的定義，各方觀點并不一致。濃醪發(fā)酵最初是由Casey等提出，他認(rèn)為100 g發(fā)酵液中可溶性固形物大于或等于18 g即為濃醪發(fā)酵。傳統(tǒng)發(fā)酵中，一般100 g發(fā)酵液中可溶性固形物含量為11～12 g，而達(dá)到13～16 g就被定義為濃醪發(fā)酵[3]?，F(xiàn)在乙醇生產(chǎn)企業(yè)發(fā)酵醪液中含20%～24%的可溶固形物，被認(rèn)為是正常濃度發(fā)酵，當(dāng)糖化醪中含有30%或更高的可溶性固形物，則為濃醪發(fā)酵。當(dāng)然，隨著發(fā)酵技術(shù)不斷進(jìn)步，濃醪發(fā)酵標(biāo)準(zhǔn)有逐漸提高的趨勢。

2 乙醇濃醪發(fā)酵的優(yōu)勢

乙醇濃醪發(fā)酵，單位時間內(nèi)可獲得更多的乙醇產(chǎn)物，因而與普通乙醇發(fā)酵工藝相比，濃醪發(fā)酵具有更加明顯的優(yōu)勢。

2.1 節(jié)約用水

水是重要的反應(yīng)物，沒有足夠水參與反應(yīng)，會使醪液糊化液化不徹底，導(dǎo)致原料利用率下降。一般乙醇生產(chǎn)企業(yè)發(fā)酵所采用的料水比通常為1∶2.5左右，而采用濃醪發(fā)酵料水比可減為 1∶（1.8～2.0），因此每生產(chǎn)1 t乙醇可節(jié)約工藝用水2 t 以上，同時也減少了廢水的排放。

2.2 降低酒糟（DDGS）的生產(chǎn)成本

酒糟是乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)物，是構(gòu)成企業(yè)經(jīng)濟效益的重要產(chǎn)品，企業(yè)每生產(chǎn)1 t乙醇可得到900 kg左右的酒糟飼料。發(fā)酵醪濃度高，固形物含量也高，酒糟分離、干燥費用也低，DDGS生產(chǎn)成本也會相應(yīng)降低。表1為不同乙醇濃度下廢液量及酒糟干物質(zhì)濃度對比，國內(nèi)乙醇生產(chǎn)企業(yè)發(fā)酵成熟醪液的乙醇體積分?jǐn)?shù)為9%～11%，因此每生產(chǎn)1 t 95%的乙醇，將產(chǎn)生約10.5 t糟液，酒糟中干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%左右。從表1中可以看出，發(fā)酵液中乙醇濃度提高后，乙醇糟液量明顯減少，酒糟中干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著提高，從而降低了DDGS生產(chǎn)成本[4]。

表1 不同乙醇濃度下廢液量及酒糟干物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對比

2.3 降低能耗

乙醇生產(chǎn)中，除原料消耗以外，能耗是乙醇廠主要的支出之一，具體表現(xiàn)在煤和電的消耗上。乙醇生產(chǎn)過程中蒸煮、發(fā)酵、蒸餾和酒糟濃縮干燥等工段常常消耗大量的能耗。采用濃醪發(fā)酵技術(shù)可明顯減少蒸汽用量.假如發(fā)酵液中乙醇濃度僅增加1%，僅蒸餾工段就可以節(jié)約蒸汽約150 kg。

2.4 提高設(shè)備利用率

由于濃醪發(fā)酵速度快，在基本相同或接近的發(fā)酵時間情況下，設(shè)備利用率可提高20%左右。

3 影響乙醇濃醪發(fā)酵的因素

乙醇發(fā)酵是一個復(fù)雜的生化反應(yīng)過程，既包括動量、熱量以及質(zhì)量的傳遞，又包括微生物代謝過程，尤其對于乙醇濃醪發(fā)酵，影響因素更為復(fù)雜。

3.1 葡萄糖代謝的影響

葡萄糖是酵母菌進(jìn)行乙醇發(fā)酵的主要營養(yǎng)物質(zhì)。高濃度葡萄糖對酶的生物合成以及糖酵解過程酶活力都有不利影響，即葡萄糖阻遏作用。發(fā)酵初期，通常細(xì)胞所受糖的抑制作用大于乙醇的作用，因此解決高濃度葡萄糖的抑制作用是實現(xiàn)乙醇濃醪發(fā)酵的關(guān)鍵[5]。

3.2 乙醇的抑制作用

乙醇會對酵母菌產(chǎn)生毒害作用。 隨著發(fā)酵液里乙醇濃度增加，乙醇對釀酒酵母的毒性隨之增大。高濃度乙醇對細(xì)胞的毒害作用主要表現(xiàn)在對細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞生理活動影響兩個方面。細(xì)胞形態(tài)變化主要表現(xiàn)為細(xì)胞骨架變得疏散。細(xì)胞生理活動變化主要體現(xiàn)在生物大分子物質(zhì)的合成與代謝受阻以及糖酵解相關(guān)酶酶活性變化等。

對于一般酵母菌株來講，當(dāng)醪液乙醇含量超過23%時，酵母菌細(xì)胞就會死亡；當(dāng)乙醇含量低于3.8%時，其對酵母菌細(xì)胞生長代謝幾乎沒有影響。

3.3 發(fā)酵工藝條件的影響

溶氧和溫度是影響乙醇濃醪發(fā)酵的重要因素。

氧氣除可以促進(jìn)細(xì)胞生長外，還可以促進(jìn)不飽和脂肪酸和類脂質(zhì)等存活因子的合成。存活因子對于菌體抵抗乙醇毒性具有重要作用，但存活因子僅在氧氣存在下才能合成。因此，溶氧的調(diào)控值得關(guān)注。

高溫有利于乙醇發(fā)酵，但高溫對濃醪發(fā)酵的影響遠(yuǎn)大于一般的乙醇發(fā)酵。由于濃醪發(fā)酵溶液的高滲作用，容易導(dǎo)致細(xì)胞膜破裂，而溫度升高則會影響膜內(nèi)脂的流動性，加速細(xì)胞膜的破裂。因此，溫度的調(diào)控也值得關(guān)注。除了上述溶氧和溫度兩因素外，還有其他一些因素如pH值等對酵母菌的生長和發(fā)酵也有影響。

3.4 營養(yǎng)物質(zhì)的影響

乙醇濃醪發(fā)酵過程中，添加適宜的營養(yǎng)物質(zhì)，例如氮源和營養(yǎng)鹽等，才能保證酵母菌生長健壯以及抵抗較高滲透壓的影響，增加乙醇產(chǎn)出。因此營養(yǎng)物是一個非常關(guān)鍵的因素，及時添加這類營養(yǎng)物質(zhì)對乙醇濃醪發(fā)酵極為重要。

4 實現(xiàn)乙醇濃醪發(fā)酵的途徑

4.1 降低發(fā)酵醪液的黏度

乙醇濃醪發(fā)酵過程中，由于投料比例加大，勢必會造成發(fā)酵醪液黏度增加。目前我國乙醇生產(chǎn)企業(yè)發(fā)酵成熟醪乙醇體積分?jǐn)?shù)約為11%，而美國有的乙醇企業(yè)發(fā)酵醪乙醇體積分?jǐn)?shù)已達(dá) 18%，并正向23%努力。根據(jù)發(fā)酵醪乙醇濃度，可以利用淀粉水解以及葡萄糖乙醇發(fā)酵反應(yīng)式來計算水與玉米粉的調(diào)漿比例。反應(yīng)式見式（1）、式（2）。

按照上述反應(yīng)方程式，即可計算出不同乙醇濃度情況下淀粉用量以及玉米粉用量，從而可以確定水與玉米粉調(diào)漿比例，具體結(jié)果見表2。

從表2可知，隨著乙醇濃度增加，水與玉米粉的調(diào)漿比例發(fā)生很大變化。當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到23%時，水與玉米粉的比例接近1∶1水平。因此要想達(dá)到預(yù)期的乙醇濃度，必須達(dá)到最基本的水與玉米粉混合理論比例。但這樣的比例如果用細(xì)玉米粉調(diào)漿，很容易出現(xiàn)醪液黏度大造成物料輸送不暢[4]。目前大多數(shù)乙醇生產(chǎn)企業(yè)采用的玉米粉碎粒度在1.6～1.8 mm之間，粒度過大會導(dǎo)致液化糖化不徹底，造成原料浪費；而粒度過小、粉碎過細(xì)會增加預(yù)處理的能耗。所以一些乙醇濃醪發(fā)酵企業(yè)，采用粗玉米粉，粉碎粒度直徑約 3 mm，以降低玉米料液黏度，由于采用大顆粒粉碎，這樣醪液中有“濃”有“稀”，效果比細(xì)粉好。

表2 不同乙醇體積分?jǐn)?shù)下水與玉米粉的調(diào)漿比例

另外，隨著α-淀粉酶和噴射液化技術(shù)在乙醇生產(chǎn)中應(yīng)用越來越廣泛，大大降低了成熟醪中殘余淀粉的含量。濃醪發(fā)酵采用液化酶二次添加方式，能達(dá)到很好降低醪液黏度的效果[4]。黃宇彤[6]認(rèn)為，玉米粉加熱過程中黏度升高主要由于淀粉糊化和蛋白質(zhì)變性引起的，因此在玉米粉糊化前，加入10 U/g的液化酶預(yù)處理20 min，可降低醪液黏度和峰值黏度持續(xù)時間，因此原料處理過程中糊化、液化的研究對于降低醪液黏度必將起到積極的作用。

4.2 篩選高耐性釀酒酵母

酵母是乙醇發(fā)酵的動力，發(fā)酵過程一般要求菌體：①繁殖速度快，發(fā)酵能力強；②具有較強耐乙醇能力，能進(jìn)行濃醪發(fā)酵；③抗雜菌能力強；④對培養(yǎng)基適應(yīng)性強。發(fā)酵過程中，隨著發(fā)酵液里的乙醇濃度增加，乙醇對酵母毒性增大。研究表明，通過篩選、誘變、原生質(zhì)體融合、基因重組等技術(shù)可提高乙醇酵母的耐受性，實現(xiàn)濃醪發(fā)酵。

吳華昌等[7]從白酒窖池的酒糟中分離篩選出一株耐18%乙醇的菌株A2。20%葡萄糖發(fā)酵72 h后，發(fā)酵液乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到9.5%。伍彥華等[8]通過篩選獲得一株自絮凝酵母FJY，以木薯為原料進(jìn)行乙醇濃醪發(fā)酵，發(fā)酵86 h后，最終乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到15.7%。

紫外誘變以及原生質(zhì)體融合等技術(shù)是獲得高耐性菌株常規(guī)而有效的手段。徐琳[9]對實驗室自備的酵母菌進(jìn)行紫外線誘變和雜交處理，選育出適合于濃醪發(fā)酵的高產(chǎn)酵母菌J-l-l-3，該菌株在料水比1∶2的發(fā)酵液中，發(fā)酵85～96 h乙醇含量達(dá)到14.1%。彭源德等[10]通過篩選以及紫外誘變育種，獲得1株編號為 S132的耐受性優(yōu)良乙醇酵母，能夠耐受40 ℃高溫和 16%乙醇。 王濱等[11]利用篩選出的酵母菌，經(jīng)紫外線誘變原生質(zhì)體，選育出乙醇高產(chǎn)菌株Y316-23。當(dāng)料水比為1∶1.8時，發(fā)酵60 h，發(fā)酵醪的乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到13.5%以上。劉建軍等[12]利用熱沖擊、紫外線和γ-射線聯(lián)合作用獲得一株高產(chǎn)乙醇酵母NHY4-36 ，該酵母菌發(fā)酵可獲得17.5%的乙醇，能夠耐受20%以上的乙醇。

另外，湖北安琪集團采用活性干酵母在實驗室進(jìn)行淀粉質(zhì)原料乙醇發(fā)酵，在料水比1∶（1.8～2），發(fā)酵醪液中淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)23%～25%情況下，最終的乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到了16%左右[13]。

4.3 添加酶制劑

各種酶制劑在淀粉質(zhì)原料乙醇發(fā)酵過程中發(fā)揮著重要作用，但由于原料中淀粉及蛋白質(zhì)含量的差異，其添加量、添加時間和添加方式也存在明顯不同。

蛋白酶能夠水解蛋白質(zhì)，破壞淀粉顆粒間結(jié)構(gòu)，有利于糖化酶的作用。另外蛋白酶水解蛋白質(zhì)生成大量自由氨基氮物質(zhì)，能夠促進(jìn)酵母生長與繁殖，也可促進(jìn)未完全水解的淀粉和蛋白質(zhì)的分離，從而降低發(fā)酵醪液的黏度。宋書玉等[14]在乙醇濃醪發(fā)酵過程中，添加適量的酸性蛋白酶，可縮短發(fā)酵周期至48 h，原料出酒率比對照提高約1.04%，噸乙醇可節(jié)省玉米用量102 kg。黃河[15]在玉米乙醇濃醪發(fā)酵過程中，酸性蛋白酶的添加量在20 U/g玉米時，乙醇濃度達(dá)到 14.8%，淀粉出酒率提高幅度最大。趙華等[16]在糖化結(jié)束后按4 U/g原料添加酸性蛋白酶，發(fā)酵70 h，醪液中乙醇體積分?jǐn)?shù)可達(dá)13.2%。王晨霞等[17]在乙醇濃醪發(fā)酵工藝研究中發(fā)現(xiàn)，濃醪發(fā)酵中添加酸性蛋白酶，在起始總糖為28.25%的情況下，酒度達(dá)到15.94%，與對照相比，酒度提高了4.87%。

玉米原料除含有大量淀粉外 ，還含有一定 量與淀粉顆粒緊密結(jié)合的粗纖維和油脂等， 因此，添加適當(dāng)酶制劑，可以破壞原料結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮糖化酶作用，提高乙醇濃度。所麗娜等[18]探討了添加乙醇復(fù)合酶（木聚糖酶和脂肪酶）對玉米乙醇濃醪發(fā)酵的影響。添加0.75 g/100 g原料的乙醇復(fù)合酶，發(fā)酵乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到16.35%，料水比可達(dá)1∶2.2，表明添加乙醇復(fù)合酶對乙醇濃醪發(fā)酵有明顯的促進(jìn)作用。韓宏明[19]研究了木薯乙醇專用復(fù)合酶對木薯乙醇濃醪發(fā)酵的影響。表明添加木薯乙醇專用復(fù)合酶對木薯乙醇發(fā)酵有明顯促進(jìn)作用，與對照組相比，在料水比為1∶2.2的條件下，添加0.30 g/100 g原料的木薯乙醇專用復(fù)合酶，酒度達(dá)到13.13%。

另外，在谷物原料乙醇發(fā)酵中，添加適量的植酸酶不僅可以促進(jìn)淀粉和蛋白質(zhì)的降解，還可以將植酸鹽轉(zhuǎn)化為肌醇和磷酸鹽，從而增加了酵母菌的營養(yǎng)，提高了菌體發(fā)酵強度。邱立友等[20]在玉米原料乙醇發(fā)酵醪中添加15 u/g 原料的植酸酶，原料出酒率可達(dá)39.81%，比對照組提高了6.96%。

4.4 改變發(fā)酵工藝模式

乙醇濃醪發(fā)酵，由于物料濃度高，物料的糊化、液化會變得非常困難。采用生料發(fā)酵，即原料不需蒸煮和預(yù)先糖化，直接進(jìn)行發(fā)酵，可使發(fā)酵醪黏度降低，單糖的含量始終保持在較低的水平。

池振明等[21]利用高濃度乙醇酵母菌 HO，采用玉米面生料發(fā)酵，糖化酶加量為300 U/g 原料，當(dāng)原料濃度為330 g/L時，酵母菌在70 h內(nèi)可產(chǎn)生17.5%的乙醇；當(dāng)原料濃度為360 g/L時，該菌株在96 h內(nèi)可以產(chǎn)生 18%的乙醇。 許宏賢[22]以全磨玉米為原料，采用生料工藝發(fā)酵，底物濃度為350 g/L，使用市售乙醇干酵母，在98 h內(nèi)發(fā)酵醪液乙醇濃度可達(dá)20%以上。馬文超等[23]利用篩選的糖化酶作為糖化劑，進(jìn)行玉米無蒸煮乙醇發(fā)酵，糖化酶添加量為100 U/g原料，料水比1∶2，30 ℃恒溫發(fā)酵60～70 h，發(fā)酵醪乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)15%。

由于高濃度葡萄糖對酵母菌形成的高滲作用，抑制了酵母菌細(xì)胞的生長繁殖，所以葡萄糖應(yīng)采用“定量供應(yīng)”的辦法。同步糖化發(fā)酵（SSF）將糖化與發(fā)酵過程相結(jié)合，葡萄糖一經(jīng)水解即被酵母吸收轉(zhuǎn)化為乙醇，可顯著降低葡萄糖濃度，緩解高濃度葡萄糖對酵母的影響。

Sathaporn 等[24]采用固形物含量為 304 g/L 土豆原料，首先加入果膠酶、纖維素酶、半纖維素酶降低原料的黏度，然后經(jīng)過液化和糖化作用，30 ℃下進(jìn)行SSF，乙醇產(chǎn)量為16.61%。晏輝等[25]以餐廚垃圾為原料，應(yīng)用同步糖化發(fā)酵制取乙醇，在適宜的乙醇發(fā)酵條件范圍內(nèi)，乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到10%。李志軍等[26]使用安琪耐高溫釀酒活性干酵母，以玉米為原料生產(chǎn)乙醇，采用SSF工藝，從三角瓶小試到5 t罐中試，最終乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到13.6%。

另外，在乙醇發(fā)酵過程中，解除產(chǎn)物抑制也是提高乙醇發(fā)酵的關(guān)鍵。膜分離、抽提及閃蒸等工藝可有效地分離移除乙醇，降低或消除對酵母生長影響。Costa 等[27]在發(fā)酵過程中通過在發(fā)酵容器上方連接真空泵形成低壓狀態(tài)，可將揮發(fā)性高的乙醇從發(fā)酵液中抽提出來，從而獲得了23.0～26.7 g/(L·h)的乙醇產(chǎn)率。常春等[28]采用蒸汽爆破的玉米秸稈為原料，采用預(yù)酶解補料和耦合真空分離技術(shù)進(jìn)行活性干酵母乙醇發(fā)酵，當(dāng)原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%時，乙醇得率為44.98%，有效提高了乙醇產(chǎn)量。以上乙醇分離工藝雖然理論上具有一定的可行性，但要真正實施卻存在很多問題，例如需要增加附加設(shè)備以及相關(guān)材料投資，增加了乙醇的生產(chǎn)成本。

4.5 添加適宜的培養(yǎng)基成分

Casey等[29]認(rèn)為，營養(yǎng)物質(zhì)是酵母菌生長及代謝的重要物質(zhì)，如果能夠滿足菌體的營養(yǎng)需要，可促進(jìn)乙醇發(fā)酵速度和增加乙醇濃度。培養(yǎng)基是酵母菌營養(yǎng)和能量的來源，在發(fā)酵過程中起著非常重要的作用。高濃度的糖類導(dǎo)致滲透壓的增加，會對酵母造成危害。大量研究發(fā)現(xiàn)，在培養(yǎng)基中加入適量的營養(yǎng)物質(zhì)，如海藻糖、脂肪酸以及肌醇等，都可以有效提高酵母菌耐乙醇能力，增加在高濃度乙醇條件下酵母的存活率。

劉代武等[30]采用安琪耐高溫乙醇活性干酵母，以玉米為原料進(jìn)行濃醪發(fā)酵工藝條件的研究，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)添加無機鹽和營養(yǎng)鹽，發(fā)酵70 h，最終發(fā)酵酒度可達(dá)14.7%。

邢建宇等[31]研究發(fā)現(xiàn)飽和脂肪酸（例如棕櫚酸、硬脂酸）和不飽和脂肪酸（例如油酸）都可以通過增強細(xì)胞膜滲透屏障來提高菌體的耐乙醇能力，表明它們在釀酒酵母乙醇耐受性方面具有一定的作用。胡純鏗等[32]在培養(yǎng)基中分別添加棕櫚酸、亞油酸和亞麻酸，發(fā)現(xiàn)富含棕櫚酸的酵母細(xì)胞存活率最高，菌體具有較強耐乙醇能力。

其他物質(zhì)，如酵母膏、蛋白胨等也能夠有效提高酵母菌的乙醇耐受性。邢建宇等[33]研究了培養(yǎng)基組分對釀酒酵母生長以及乙醇耐受能力的影響。發(fā)現(xiàn)酵母膏對釀酒酵母影響最大，分別提高酵母膏和蛋白胨含量，都可以在發(fā)酵各個階段提高酵母細(xì)胞乙醇耐受性及發(fā)酵能力。

肌醇是磷脂的重要組分之一，而磷脂是細(xì)胞膜的最重要成分。季冉等[34]研究發(fā)現(xiàn)，高濃度肌醇能夠?qū)|(zhì)膜ATP酶和質(zhì)膜完整性起保護(hù)作用，以免受高濃度乙醇毒害，因此隨肌醇濃度增加，酵母乙醇耐受能力隨之增加。

另據(jù)報道，在酵母菌的培養(yǎng)基中添加粗卵磷脂、清蛋白、Tween80 或麥角固醇，也可以提高酵母菌的生長速度，縮短發(fā)酵時間[35]。

高底物濃度還會導(dǎo)致低水活性，從而造成對酵母細(xì)胞的毒害作用。為了維持細(xì)胞存活性，必須減小培養(yǎng)基的滲透壓。薛穎敏等[36]利用滲透壓保護(hù)劑和營養(yǎng)物質(zhì)對釀酒酵母X330 耐乙醇性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)甘氨酸和脯氨酸作為滲透壓保護(hù)劑能有效提高菌體乙醇耐受性能，甘氨酸的促進(jìn)作用強于脯氨酸。

5 結(jié) 論

乙醇濃醪發(fā)酵是一項極具前景的技術(shù)，不必對工廠現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模改造，卻能降低生產(chǎn)成本，顯著提高乙醇廠綜合效益。它具有高細(xì)胞密度、高產(chǎn)物濃度和高生產(chǎn)速率等特點以及顯而易見的優(yōu)勢，將大大改善目前我國乙醇工業(yè)的技術(shù)水平，是乙醇發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和方向。

但由于乙醇濃醪發(fā)酵中仍然存在一些問題，如高濃度糖化液的制備、濃醪物料的輸送、高濃度葡萄糖以及高濃度乙醇對酵母的抑制作用等問題，需要不斷進(jìn)行研究。但濃醪發(fā)酵最重要、最根本的仍是酵母問題，如何選育具備更高的耐滲透壓能力、更高的耐乙醇能力以及更強的發(fā)酵能力的釀酒酵母，是實現(xiàn)乙醇濃醪發(fā)酵的關(guān)鍵?？梢酝ㄟ^兩條途徑獲得高耐受性酵母菌株。一是通過直接篩選、誘變育種、細(xì)胞雜交等傳統(tǒng)菌種選育方法，通過這些方法選育出來的菌種實用性強、生產(chǎn)穩(wěn)定性好。二是通過基因工程以及原生質(zhì)體融合等現(xiàn)代育種手段對酵母進(jìn)行基因改造，從而獲得高耐受性酵母菌株。同時也應(yīng)該對酵母的乙醇耐受機理以及抗脅迫機制進(jìn)行深入研究，從而有力推動乙醇濃醪技術(shù)的發(fā)展。

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