尼克酸对酿酒酵母发酵生产燃料乙醇的影响

安徽农业科学, Joumal of Anhui Agn.S.,2010,38(13):6914-6915贵任编辑刘月娟责任校对傅真治尼克酸对酿酒酵母发酵生产燃料乙醇的影响王歌2,王岚13,王一帆',王丽',王林嵩(1河南师范大学生命科学学院河南新乡453007;2新乡医学院基础医学院河南新乡453003;3.中州大学化工食品学院河南郑州45004)擒要[目的]进一步优化然軒乙醇的生产条件。[方法]以玉米秸秆为原料,研究尼克酸对酿酒酵母发酵生产燃料乙醉工艺的彩响[结果]对于酿酒酵母发酵生产酒精,在发酵12h内,尼克酸对高压驀汽下酸预处理后穑秆发罅产酒精量、还原糖的利用量有促选作用[结论]尼克酸在一定条件下有利于燃杆乙醇的生产。关键词玉米秸秆;尼克酸;酒精产量;还原性糖中图分类号Q815文献标识码A文章编号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,再加上环境问题逐步加重,人们已比色法测定水解液中还原糖含量。将越来越多的注意力投向乙醇这种可再生能源的开发利用。13.2酒精含量的测定6”。采用重铬酸钾法,测定反应体以生物质为原料生产燃料乙醇有着广阔的市场前景。国内系中酒精含量(M)。外学者已开展过大量的针对生物质发酵生产乙醇研究,以提酒精(gL)=Mx2x反应液的体积(1)高酒精的产量1-2),但尚未有文献研究尼克酸(NA)对高压13.3酵母细胞数的测定。采用血球细胞计数板计数测定蒸汽下酸预处理玉米秸秆后酿酒酵母发酵生产酒特的影响。酵母细胞数。有研究表明酵母细胞在厌氧发酵生产乙醇时,当以NADH2结果与分析为底物时,乙醇对可利用的NAD的抑制作用使得ATP/021NA对酒精发酵中酒精产量的影响由图1可知发酵值低,不利于酵母细胞利用葡萄糖发酵。而尼克酸是12h内随着NA浓度的升高对酒精生产起促进作用而后NAD'的前体物质,可以增强乙醇脱氢酶的活性,并且提高葡随时间的延续,NA逐渐对酵母发酵生产酒精显示抑制作用。萄糖的利用率。因此笔者以玉米秸秆为原材料采用物口对照 Cnt rol理、化学及生物相结合的糖化方法,研究不同剂量的尼克酸(NA)对生产燃料酒精的影响,为进一步提高工业化生产9 4 mm燃料酒精的效率奠定一定的基础。1材料与方法1.1材料供试玉米秸秆采集于河南新乡。1.2方法称取5.0g玉米秸秆按固液比1:5加人浓度1%硫酸,搅拌均匀高压蒸汽(121℃,0.1Pa)下处理40Nmin,调p值至48,随后加入1825U纤维素酶和150U木射间Timh聚糖酶,并加入A,使其终浓度分别达到0050.100.50mmo/L,按固液比1:10补入醋酸-醋酸钠缓冲液(0.21尼克酸对发酵酸处理秸秆中洒精产量的影响moM/L,pH值4.8),并加入氨苄青霉素钠,使终浓度为50Fig1 Erects of NA on ethanol productionHgm,于50℃下,150r/min,处理24h后,按终浓度为0.522NA对酒精发酵中还原糖量的影响由图2可知NAg/L(NH4)2HPO40.025g/ L MgSO4·7H2O和L.0g/L酵母提对反应体系中的还原糖含量起明显的促进作用,当发酵48h取物加入相应物质,并接人对数期的酵母细胞5叫,加入尼时对还原糖产量促进最明显。但比较不同浓度NA影响酿克酸使其终浓度分别达到24、8mmo/L,再将总反应体积酒酵母发酵生产酒精中的还原糖含量,发现随着NA浓度的补至固液比为1:15,于30℃下,10v/mn,处理不同时间分升高NA对反应体系中还原性糖升高的影响呈递减的趋势。别在0、12448、72%h取样测还原性糖含量酒精产量。从发酵24h开始,NA浓度成倍提高,但对还原糖含量影响不明显13测定指标及方YH中国煤化工13.1还原性糖含量的测定。采用3,5-二硝基水杨酸尼克酸影响由图3可知CNMHG作用,尤其是尼克酸浓度为8mmo/L时表现较明显。发酵12h时,酵母细胞数作者分王数(1981-)女,河南许昌人,项士研究生研究方向:生增长了1倍左右;发酵24h以后,酵母细胞数基本上不再随收稿日期201001-25发酵时间的延长而变化38卷13期王歌等尼克酸对酿酒酵母发酵生产燃料乙醇的影响69153讨论目前,国内外对农作物发酵生产燃料酒精已开展了大量Q2 rEDI/ N的研究,而且部分研究成果已在实际生产中使用。但对于乙醇完全代替石油还有很长的路要走。研究表明,在发酵12h内,尼克酸对高压蒸汽下酸预处理后稍秆发酵产酒精量、还Enen dnrd原糖的利用量均有不同程度的促进作用;发酵时间48h以上时,这种促进作用就表现不明显或者出现抑制作用。这表明尼克酸在一定条件下有利于以生物质为原料生产燃料乙醇。时问Ti‖h参考文献[1] KARIN O, V, MATTI S, d al.High图2尼克酸对发酵酸处理秸秆中还原糖产量的影响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]周进储炬,王永红酸酒酵母胞质内NADH的代谢调控[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]牟建楼,王颉张伟等乙醇的溅定方祛综述J酸酒x00,3(2)A[7]林仁权胡文兰陈国亮更络酸钾氧化分光光度法测定酒中乙醇含量时间Timh浙江预防医学200,18(3):78-80图3尼克酸对发酵酸处理秸秆中酵母细胞生长的彩响Flg. 3 Erects of NA on yes(上接第6868页统的保护和改善提倡使用太阳能和天然气等绿色能源,因24.2计算结果分析。此化石能源的生态足迹需求较小。2.4.2.1石榴红村生态足迹的供需平衡状况分析。由表33结语可知石榴红村2006年的人均生态足迹供给(人均生态承载基于对石榴红村生态足迹的核算与分析,可以发现石榴力)为0.5068hm2,扣除12%的生物多样性保护面积后,人红村的新农村建设取得了显著成效这与政策的大力支持和均生态足迹供给为04460hm2,人均生态足迹需求(人均生当地干部群众的团结一致共同努力是分不开的。石榴红村态足迹)为1.0335hm2,人均生态赤字为0.5875hm2,生态的乡村旅游发展极大地改善了该村的生产、生活环境提高压力指数为20393%。2004年湖北省的人均生态足迹供给了村民的收人水平。该村在发展过程中注重改善环境和保为0.5758加m2,人均生态足迹需求为1.6009hm2,人均生态护生态使用清洁能源,在村容村貌改造、基础设施建设提赤字为1.051hm2:20年全国的人均生态足迹供给为供农民收入、完善社会保障等方面为其他地区开展新农村建06737hm2,人均生态足迹需求为19407hm2,人均生态赤设发展乡村旅游提供了宝贵的经验。在未来的发展中该字为12670hm2。与全国(200年数据)和潮北省的生态足村应协调好各方的利益关系,不能单纯依赖于政策支持,要迹(2004年数据)状况相比,石榴红村的人均足迹和人均生谋求更多的资金来源不断探索餐饮和住宿等行业的产业化态赤字明显偏小,说明该村的农业生产结构不尽合理,经济经营途径打造当地乡村旅游的特色,创出品牌发展水平较为落后;研究区域的人均生态承载力也略低于湖参考文献北省和全国水平,表明该区域生态经济系统承受能力有限,[1]白钰曾辉魏遭兵关于生态足迹分析若干理论与方法论问题的思考在开发和利用过程中要重视生态环境的保护。[J].北京大学学报:自然科学版,2008,44(3)49-500[2]陈成忠林振山生态足迹模型的争论与发展[生态学报,208,22.4,22石榴红村生态足迹的供需结构分析。通过分析并12)6252-6263.结合实地调查情况可知石榴红村生态足迹供给的构成中[3]陈丹杰王智勇曲展晓等生态足迹法在士地整理规戈环境影响评的应用订],农业资源与环境科学,008,24(9):44-47耕地和建筑用地所占比重较大,这与该村从2005年开始大[4] REES W E. An ecological economics perspective on sustainability and力发展乡村旅游、改造房屋完萍基础设施建设等密不可分。中国煤化工 Environment,a2()由于乡村旅游的发展,住宿、餐饮以及绿色蔬菜和其他农副CNMHG产品的需求持续增加导致该村林地草地和水域的生态足(5]价与料半30x)3牌生产倒料蛋白的克迹需求增加。该村在发展乡村旅游时,重视生态环境经济系