高浓度红薯醪SSF燃料乙醇过程中底物抑制的调节

红薯干经粉碎、液化处理后得到淀粉含量为230g/kg的高浓度红薯醪,利用工业酵母Saccharomyces cereviseATCC 6508同步糖化发酵(SSF)生产燃料乙醇。通过改变糖化酶的添加剂量调节发酵过程中糖化速率,控制醪液中葡萄糖浓度的变化。发酵前期严格控制底物抑制对细胞生长速率的影响,通过较高的细胞浓度保障发酵后期发酵速率,减轻产物抑制对发酵过程的影响。实验发现在0.2、0.4、0.6和0.8g/kg(糖化酶/红薯干粉)糖化酶添加量下,发酵过程中葡萄糖浓度被严格控制在强烈抑制的浓度水平以下(100g/kg),1.0g/kg剂量下醪液中葡萄糖浓度长时间高于100g/kg,底物抑制严重;发酵后期在0.2、0.4和0.6g/kg剂量下,由于糖化酶活性降低,糖化速率成为发酵速率的限制因素。综合分析糖化酶的最佳剂量为0.8g/kg,该剂量下既能严格控制底物抑制水平,同时保持发酵后期较高糖化速率,发酵终点乙醇浓度达118.23g/kg(16.12%,v/v),发酵时间为72h。