尼克酸對釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的影響

安徽農業(yè)科學(xué), Joumal of Anhui Agn.S.,2010,38(13):6914-6915貴任編輯劉月娟責任校對傅真治尼克酸對釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的影響王歌2,王嵐13,王一帆',王麗',王林嵩(1河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院河南新鄉453007;2新鄉醫學(xué)院基礎醫學(xué)院河南新鄉453003;3.中州大學(xué)化工食品學(xué)院河南鄭州45004)擒要[目的]進(jìn)一步優(yōu)化然軒乙醇的生產(chǎn)條件。[方法]以玉米秸稈為原料,研究尼克酸對釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醉工藝的彩響[結果]對于釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒精,在發(fā)酵12h內,尼克酸對高壓驀汽下酸預處理后穡稈發(fā)罅產(chǎn)酒精量、還原糖的利用量有促選作用[結論]尼克酸在一定條件下有利于燃桿乙醇的生產(chǎn)。關(guān)鍵詞玉米秸稈;尼克酸;酒精產(chǎn)量;還原性糖中圖分類(lèi)號Q815文獻標識碼A文章編號0517-66l1(2010)13-0914-0Effect of Na to Saccharomyces cerevisiae Fermentation on Com Stover for Ethanol ProductionWANG Ge et al( College of Life Sciences, Henan Normal University, Xinxiang, Henan 453007)Abstract Objective ]The aim was to optimize the condition of ethanol production. Method] with corn stalk as material the effeet of nAon Saccharomyces cererisiae fermentation for ethanol production was investigated. Result] For the saccharification and fermentation of Saccharomyces cerevisiae on com stover fowllowed by high temperature and pressure sleam pretreation, na played a positive role in the production ofethanol with 12 hours generally. Conclusion] It is in favor of ethanol production in certain condition for NA.Key words Corn stalk; NA; Ethanol yield; Reducing sugar由于全球能源短缺,再加上環(huán)境問(wèn)題逐步加重,人們已比色法測定水解液中還原糖含量。將越來(lái)越多的注意力投向乙醇這種可再生能源的開(kāi)發(fā)利用。13.2酒精含量的測定6”。采用重鉻酸鉀法,測定反應體以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)燃料乙醇有著(zhù)廣闊的市場(chǎng)前景。國內系中酒精含量(M)。外學(xué)者已開(kāi)展過(guò)大量的針對生物質(zhì)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇研究,以提酒精(gL)=Mx2x反應液的體積(1)高酒精的產(chǎn)量1-2),但尚未有文獻研究尼克酸(NA)對高壓13.3酵母細胞數的測定。采用血球細胞計數板計數測定蒸汽下酸預處理玉米秸稈后釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒特的影響。酵母細胞數。有研究表明酵母細胞在厭氧發(fā)酵生產(chǎn)乙醇時(shí),當以NADH2結果與分析為底物時(shí),乙醇對可利用的NAD的抑制作用使得ATP/021NA對酒精發(fā)酵中酒精產(chǎn)量的影響由圖1可知發(fā)酵值低,不利于酵母細胞利用葡萄糖發(fā)酵。而尼克酸是12h內隨著(zhù)NA濃度的升高對酒精生產(chǎn)起促進(jìn)作用而后NAD'的前體物質(zhì),可以增強乙醇脫氫酶的活性,并且提高葡隨時(shí)間的延續,NA逐漸對酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒精顯示抑制作用。萄糖的利用率。因此筆者以玉米秸稈為原材料采用物口對照 Cnt rol理、化學(xué)及生物相結合的糖化方法,研究不同劑量的尼克酸(NA)對生產(chǎn)燃料酒精的影響,為進(jìn)一步提高工業(yè)化生產(chǎn)9 4 mm燃料酒精的效率奠定一定的基礎。1材料與方法1.1材料供試玉米秸稈采集于河南新鄉。1.2方法稱(chēng)取5.0g玉米秸稈按固液比1:5加人濃度1%硫酸,攪拌均勻高壓蒸汽(121℃,0.1Pa)下處理40Nmin,調p值至48,隨后加入1825U纖維素酶和150U木射間Timh聚糖酶,并加入A,使其終濃度分別達到0050.100.50mmo/L,按固液比1:10補入醋酸-醋酸鈉緩沖液(0.21尼克酸對發(fā)酵酸處理秸稈中灑精產(chǎn)量的影響moM/L,pH值4.8),并加入氨芐青霉素鈉,使終濃度為50Fig1 Erects of NA on ethanol productionHgm,于50℃下,150r/min,處理24h后,按終濃度為0.522NA對酒精發(fā)酵中還原糖量的影響由圖2可知NAg/L(NH4)2HPO40.025g/ L MgSO4·7H2O和L.0g/L酵母提對反應體系中的還原糖含量起明顯的促進(jìn)作用,當發(fā)酵48h取物加入相應物質(zhì),并接人對數期的酵母細胞5叫,加入尼時(shí)對還原糖產(chǎn)量促進(jìn)最明顯。但比較不同濃度NA影響釀克酸使其終濃度分別達到24、8mmo/L,再將總反應體積酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)酒精中的還原糖含量,發(fā)現隨著(zhù)NA濃度的補至固液比為1:15,于30℃下,10v/mn,處理不同時(shí)間分升高NA對反應體系中還原性糖升高的影響呈遞減的趨勢。別在0、12448、72%h取樣測還原性糖含量酒精產(chǎn)量。從發(fā)酵24h開(kāi)始,NA濃度成倍提高,但對還原糖含量影響不明顯13測定指標及方YH中國煤化工13.1還原性糖含量的測定。采用3,5-二硝基水楊酸尼克酸影響由圖3可知CNMHG作用,尤其是尼克酸濃度為8mmo/L時(shí)表現較明顯。發(fā)酵12h時(shí),酵母細胞數作者分王數(1981-)女,河南許昌人,項士研究生研究方向:生增長(cháng)了1倍左右;發(fā)酵24h以后,酵母細胞數基本上不再隨收稿日期201001-25發(fā)酵時(shí)間的延長(cháng)而變化38卷13期王歌等尼克酸對釀酒酵母發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的影響69153討論目前,國內外對農作物發(fā)酵生產(chǎn)燃料酒精已開(kāi)展了大量Q2 rEDI/ N的研究,而且部分研究成果已在實(shí)際生產(chǎn)中使用。但對于乙醇完全代替石油還有很長(cháng)的路要走。研究表明,在發(fā)酵12h內,尼克酸對高壓蒸汽下酸預處理后稍稈發(fā)酵產(chǎn)酒精量、還Enen dnrd原糖的利用量均有不同程度的促進(jìn)作用;發(fā)酵時(shí)間48h以上時(shí),這種促進(jìn)作用就表現不明顯或者出現抑制作用。這表明尼克酸在一定條件下有利于以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)燃料乙醇。時(shí)問(wèn)Ti‖h參考文獻[1] KARIN O, V, MATTI S, d al.High圖2尼克酸對發(fā)酵酸處理秸稈中還原糖產(chǎn)量的影響Flg. 2 Eects of NA on reducing sugar productiontreated com stover for ethano production [J ]. Enryme Microb040(4)60-613.[2]KATARZYNA K, BOGUSLAWC, GRZFGORZ K ERect of various active35 s2 mol/ Mthe course of alcoholic fermentation[ ]. J Food Eng, 2006, 7(4)965-973]周進(jìn)儲炬,王永紅酸酒酵母胞質(zhì)內NADH的代謝調控[冂]生物技木06,16(3)90-95.[4]IIU L M L Y, SHI Z P, e al. Enhancement o pyruvate productivity inTorulopsis glabrata: Increase o NAD*availability[J].J Biotechnol,2006126(2):17-185.[5]MILLER G LUse of dinitrosalicylic acid reagent for determination o re-ducing sga[j]. Anal Chem,1959,31:426-4286]牟建樓,王頡張偉等乙醇的濺定方祛綜述J酸酒x00,3(2)A[7]林仁權胡文蘭陳國亮更絡(luò )酸鉀氧化分光光度法測定酒中乙醇含量時(shí)間Timh浙江預防醫學(xué)200,18(3):78-80圖3尼克酸對發(fā)酵酸處理秸稈中酵母細胞生長(cháng)的彩響Flg. 3 Erects of NA on yes(上接第6868頁(yè)統的保護和改善提倡使用太陽(yáng)能和天然氣等綠色能源,因24.2計算結果分析。此化石能源的生態(tài)足跡需求較小。2.4.2.1石榴紅村生態(tài)足跡的供需平衡狀況分析。由表33結語(yǔ)可知石榴紅村2006年的人均生態(tài)足跡供給(人均生態(tài)承載基于對石榴紅村生態(tài)足跡的核算與分析,可以發(fā)現石榴力)為0.5068hm2,扣除12%的生物多樣性保護面積后,人紅村的新農村建設取得了顯著(zhù)成效這與政策的大力支持和均生態(tài)足跡供給為04460hm2,人均生態(tài)足跡需求(人均生當地干部群眾的團結一致共同努力是分不開(kāi)的。石榴紅村態(tài)足跡)為1.0335hm2,人均生態(tài)赤字為0.5875hm2,生態(tài)的鄉村旅游發(fā)展極大地改善了該村的生產(chǎn)、生活環(huán)境提高壓力指數為20393%。2004年湖北省的人均生態(tài)足跡供給了村民的收人水平。該村在發(fā)展過(guò)程中注重改善環(huán)境和保為0.5758加m2,人均生態(tài)足跡需求為1.6009hm2,人均生態(tài)護生態(tài)使用清潔能源,在村容村貌改造、基礎設施建設提赤字為1.051hm2:20年全國的人均生態(tài)足跡供給為供農民收入、完善社會(huì )保障等方面為其他地區開(kāi)展新農村建06737hm2,人均生態(tài)足跡需求為19407hm2,人均生態(tài)赤設發(fā)展鄉村旅游提供了寶貴的經(jīng)驗。在未來(lái)的發(fā)展中該字為12670hm2。與全國(200年數據)和潮北省的生態(tài)足村應協(xié)調好各方的利益關(guān)系,不能單純依賴(lài)于政策支持,要跡(2004年數據)狀況相比,石榴紅村的人均足跡和人均生謀求更多的資金來(lái)源不斷探索餐飲和住宿等行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化態(tài)赤字明顯偏小,說(shuō)明該村的農業(yè)生產(chǎn)結構不盡合理,經(jīng)濟經(jīng)營(yíng)途徑打造當地鄉村旅游的特色,創(chuàng )出品牌發(fā)展水平較為落后;研究區域的人均生態(tài)承載力也略低于湖參考文獻北省和全國水平,表明該區域生態(tài)經(jīng)濟系統承受能力有限,[1]白鈺曾輝魏遭兵關(guān)于生態(tài)足跡分析若干理論與方法論問(wèn)題的思考在開(kāi)發(fā)和利用過(guò)程中要重視生態(tài)環(huán)境的保護。[J].北京大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2008,44(3)49-500[2]陳成忠林振山生態(tài)足跡模型的爭論與發(fā)展[生態(tài)學(xué)報,208,22.4,22石榴紅村生態(tài)足跡的供需結構分析。通過(guò)分析并12)6252-6263.結合實(shí)地調查情況可知石榴紅村生態(tài)足跡供給的構成中[3]陳丹杰王智勇曲展曉等生態(tài)足跡法在士地整理規戈環(huán)境影響評的應用訂],農業(yè)資源與環(huán)境科學(xué),008,24(9):44-47耕地和建筑用地所占比重較大,這與該村從2005年開(kāi)始大[4] REES W E. An ecological economics perspective on sustainability and力發(fā)展鄉村旅游、改造房屋完萍基礎設施建設等密不可分。中國煤化工 Environment,a2()由于鄉村旅游的發(fā)展,住宿、餐飲以及綠色蔬菜和其他農副CNMHG產(chǎn)品的需求持續增加導致該村林地草地和水域的生態(tài)足(5]價(jià)與料半30x)3牌生產(chǎn)倒料蛋白的克跡需求增加。該村在發(fā)展鄉村旅游時(shí),重視生態(tài)環(huán)境經(jīng)濟系