专利名称：红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法
技术领域：
一种红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法，用于能在
常温下针对红薯生淀粉原料实现生料水解发酵同步过程的活性干酵母Y — 3L
的获得，属发酵工艺技术领域。
背景技术：
目前国内在薯类生淀粉水解发酵同步生产酒精过程中，主要 使用的技术是用酿酒酵母对红薯生料淀粉进行直接水解发酵，由于起始糖浓 度低，常导致其发酵速度慢，发酵周期长，而发酵醪液中的酒精度也低，虽 然可通过添加一些辅助成分来提高发酵速度和发酵强度，但会导致其成本增 大，从而使其在以生淀粉为原料水解发酵同步生产酒精中的应用受到很大的 限制。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，采用基因工程和分子 生物学技术获得Y — 3L酵母菌株，然后对其进行培养，发明一种能在常温下 实现生料水解同步发酵的红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法。
本发明是这样实现的首先借助基因工程和分子生物学技术，使出发酿 酒酵母菌株中某些因基因缺失，或者通过抑制其表达而获得出发酿酒酵母的 变异Y—3L酵母菌株，然后将Y — 3L酵母菌株培养发酵，通过对获得的发酵 物进行离心分离、洗涤，板框压滤，混合造粒，真空干燥等工艺，得到对生 料淀粉具有良好发酵和应用特性的活性干酵母Y — 3L。
本发明获取活性干酵母的制备方法是
第一步将获得的Y — 3L酵母菌株做试管斜面培养，麦芽汁琼脂斜面， 培养温度为3(TC，培养50 70小时；
第二步进行F瓶的培养，8 12°Bx麦芽汁接种，培养温度为3(TC，培养
30 40小时；
第三步进行大三角瓶培养，5 8 Bx麦芽汁和糖蜜液接种，培养温度 为30°C，培养30 40小时；
第四步用种子罐进行糖蜜流加培养，辅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%，培养温度为30 32 。C，培养30 40小时，pH值为4. 6 5. 2;
第五步用发酵罐进行糖蜜流加培养，辅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%;培养温度为30 35。C，培养15 20小时，pH值4. 6 5. 6。
第六步进行培养物的分离、洗涤、板框压滤，使培养液中的固液分离、 除去杂物和滤去水份，获得Y—3L活性酵母的湿菌体；
第七步在培养出的Y—3L活性酵母中加入保护剂和载体进行混合造
粒；
第八步将粒状的Y—3L活性酵母在流化床和沸腾床实施一级和二级 真空快速脱水干燥，操作温度《6(TC，物料温度《35"C，产品含水量《5% 第九步对干燥以后的Y —3L活性干酵母进行真空包装密封，备用； 将Y—3L活性干酵母直接同时与糖化酶一起投放到红薯生淀粉料浆中，
或将其经简单扩培后投放到红薯生淀粉料浆中，常温下水解发酵72 96小
时，经蒸熘后得到酒精，实现生淀粉原料一步法酒精生产。
本发明的优点和有益效果是实现了常温下生料淀粉糖化水解与发酵的
同步过程，其工艺简单，设备投资少；可实现生淀粉水解与发酵的动态平衡，
在还原糖浓度波动较大的情况下仍能进行高水平发酵，有平衡和补偿自动调
节功能；同时还具有发酵速度快，发酵时间短，发酵率高，可实现浓醪发酵，
其淀粉利用率可达92%以上；另外本发明还能有效抑制发酵过程中的杂菌污
染，在固液分离后还能对醪渣中的少量残余淀粉继续进行同步水解发酵，结 合醪渣固态深层发酵产酒，可使淀粉利用率最终达到95%以上。
具体实施例方式下面给出本发明的实施例，活性干酵母的制备方法是
第一步将获得的Y—3L酵母菌株做试管斜面培养，麦芽汁琼脂斜面；
第二步进行F瓶的培养，8 12。Bx麦芽汁接种；
第三步进行大三角瓶培养，5 8('Bx麦芽汁和糖蜜液接种；
第四步用种子罐进行糖蜜流加培养，辅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%;
第五步用发酵罐进行糖蜜流加培养，辅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%;
第六步进行培养物的分离、洗涤、板框压滤，使培养液中的固液分离、
除去杂物和滤去水份，获得Y — 3L活性酵母湿菌体； 第七步在培养出的Y—3L活性酵母湿菌体中加入保护剂和载体进行 混合造粒；
第八步将粒状的Y—3L活性酵母在流化床和沸腾床实施一级和二级
真空快速脱水干燥； 第九步对干燥以后的Y—3L活性干酵母进行真空包装密封，备用； 活性干酵母制备的温度和时间如下
(1) 试管斜面培养温度为3(TC，培养50 70小时；
(2) F瓶的培养温度为30°C，培养30 40小时；
(3) 大三角瓶的培养温度为3CTC，培养30 40小时；
(4) 种子罐的培养温度为30 32°C，培养30 40小时，pH值为 4. 6 5.2;
(5) 所述发酵罐的培养温度为30 35°C，培养15 20小时，pH 值4. 6 5. 6。
在流化床和沸腾床一级和二级干燥真空快速脱水的操作温度《6(TC，物
料温度《35。C，产品含水量《5%;
通过该酵母菌株得到的活性干酵母Y —3L其主要发酵特性包括发酵温
度范围宽，为20 42'C，其最适发酵温度为25 38"C;发酵pH范围大，为
3 6,其最适发酵pH为3.3 5.0;发酵强度大，可实现浓醪发酵，28 35
。C下发酵3天，酒精浓度可达10 12% (v/v)以上；
将获得的Y — 3L活性干酵母用于红薯生淀粉发酵酒精的实施例 称取100g红薯生淀粉，加入300mL水调浆，用稀硫酸调pH至4. 5后，
以糖化酶活力计，直接将150U/g淀粉加入复合酶中，搅拌均匀后立即加入
0.3gY—3L活性干酵母，于室温下发酵4日，其发酵醪液酒精度达12X(v/v)
以上，淀粉利用率超过92%。
权利要求
1、湿菌体一种红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法，其特征在于Y-3L活性干酵母的生产方法是第一步 将获得的Y-3L酵母菌株做试管斜面培养，麦芽汁琼脂斜面；第二步进行F瓶的培养，8～12°Bx麦芽汁接种；第三步 进行大三角瓶培养，5～8°Bx麦芽汁和糖蜜液接种；第四步用种子罐进行糖蜜流加培养，辅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％；第五步用发酵罐进行糖蜜流加培养，辅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％；第六步进行培养物的分离、洗涤、板框压滤，使培养液中的固液分离、除去杂物和滤去水份，获得Y-3L活性酵母湿菌体；第七步在培养出的Y-3L活性酵母中加入保护剂和载体进行混合造粒；第八步将粒状的Y-3L活性酵母在流化床和沸腾床实施一级和二级真空快速脱水干燥；第九步对干燥以后的Y-3L活性干酵母进行真空包装密封，备用。
2、 根据权利要求1所述的红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法， 其特征在于(1) 所述第一步的试管斜面培养温度为3(TC，培养50 70小时；(2) 所述第二步的F瓶的培养温度为3(TC，培养30 40小时；(3) 所述第三步的大三角瓶的培养温度为3(TC，培养30 40小时；(4) 所述第四步的种子罐的培养温度为30 32"C,培养30 40小时，pH值为4.6 5. 2;(5) 所述第五步的发酵罐的培养温度为30 35。C，培养15 20小时，pH值4. 6 5. 6。
3、 根据权利要求1所述的红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法， 其特征在于所述流化床和沸腾床一级和二级干燥真空快速脱水，操作温度《 60°C，物料温度《35。C，产品含水量《5%。
全文摘要
一种红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法，用于能在常温下针对红薯生淀粉原料实现生料水解发酵同步过程的活性干酵母Y-3L的获得，属发酵工艺技术领域，本发明包括获取Y-3L酵母菌株的工艺和获取Y-3L活性干酵母的工艺，本发明采用基因工程和分子生物学技术获得Y-3L酵母菌株，对其进行培养，发明了一种能在常温下实现生料水解同步发酵的红薯生淀粉水解发酵的活性干酵母制备方法，解决了现有技术用酿酒酵母对红薯生料淀粉进行直接水解发酵发酵速度慢，发酵周期长，酒精度也低的问题，实现了常温下生料淀粉糖化水解与发酵的同步过程，具有发酵速度快，发酵时间短，发酵率高，可实现浓醪发酵，其淀粉利用率可达92％以上。
文档编号C12N1/16GK101173222SQ20071005023
公开日2008年5月7日 申请日期2007年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者严晓惠, 兰先秋, 刘锦超, 张永奎, 李建明, 志 陈 申请人:四川循环科技有限公司