120min，控制DE值在20% ；
[0103]然后添加硫酸銨添0.3g/L、硫酸鎂0.05g/L、磷酸二氫鉀0.15g/L,制得發酵液化醪液。
[0104](2)糖化酶與酵母固定細胞的制備:
[0105]海藻酸鈉粘度在1.05Pa *S?1.15Pa.S，聚氧化乙烯分子量在30萬以上。30Z0海藻酸鈉和0.3%聚氧化乙烯混合制備成凝膠；
[0106]然后將20U/g的液體糖化酶與4g/L超級釀酒高活性干酵母添加到凝膠液中，混合均勻后用注射器逐滴滴加到5%的氯化鈣溶液中，形成粒徑在4_的小球；
[0107]在4°C下平衡反應靜置過夜后備用。
[0108](3)發酵:
[0109]將步驟⑵添加到液化醪液中，pH在4.5，控制發酵溫度在38°C，控制固定細胞的填充率在50%，攪拌轉數150rpm/min，發酵時間40h，終發酵濃醪液乙醇質量濃度達到15%。
[0110]實施例4:
[0111](I)木薯粉發酵液化醪液的制備:
[0112]以木薯粉、水和α-淀粉酶為原料，木薯粉與水的質量比為1:3，α-淀粉酶用量為13U/g，pH在6.0,液化溫度在83°C，充分攪拌并保溫lOOmin，控制DE值在20% ；
[0113]然后添加硫酸銨0.3g/L、硫酸鎂0.05g/L、磷酸二氫鉀0.15g/L,制得發酵液化醪液。
[0114](2)糖化酶與酵母固定細胞的制備:
[0115]海藻酸鈉粘度在1.05Pa *S?1.15Pa.S，聚氧化乙烯分子量在30萬以上。2.5%海藻酸鈉和0.5%聚氧化乙烯混合制備成凝膠；
[0116]然后將20U/g的液體糖化酶與5g/L超級釀酒高活性干酵母添加到凝膠液中，混合均勻后用注射器逐滴滴加到3%的氯化鈣溶液中，形成粒徑在4_的小球；
[0117]在5°C下平衡反應靜置過夜后備用。
[0118](3)發酵:
[0119]將步驟(2)添加到液化醪液中，pH在4.5，控制發酵溫度在40°C，控制固定細胞的填充率在50%，攪拌轉數150rpm/min，發酵時間40h，終發酵濃醪液乙醇質量濃度達到15%。
[0120]實施例5:
[0121](I)木薯粉發酵液化醪液的制備:
[0122]以木薯粉、水和α -淀粉酶為原料，木薯粉與水的質量比為1:3，α _淀粉酶用量為8U/g，pH在5.8，液化溫度在83°C，充分攪拌并保溫lOOmin，控制DE值在19% ；
[0123]然后添加硫酸銨0.3g/L、硫酸鎂0.05g/L、磷酸二氫鉀0.15g/L,制得發酵液化醪液。
[0124](2)糖化酶與酵母固定細胞的制備:
[0125]海藻酸鈉粘度在1.05Pa *S?1.15Pa.S，聚氧化乙烯分子量在30萬以上。2.5%海藻酸鈉和0.5%聚氧化乙烯混合制備成凝膠；
[0126]然后將15U/g的液體糖化酶與4g/L超級釀酒高活性干酵母添加到凝膠液中，混合均勻后用注射器逐滴滴加到3%的氯化鈣溶液中，形成粒徑在4_的小球；
[0127]在5°C下平衡反應靜置過夜后備用。
[0128](3)發酵:
[0129]將步驟(2)添加到液化醪液中，pH在4.3，控制發酵溫度在40°C，控制固定細胞的填充率在55%，攪拌轉數150rpm/min，發酵時間40h，終發酵濃醪液乙醇質量濃度達到14%0
[0130]本發明適用于制備固定化細胞或固定化酶，采用該法制備的固定化細胞或酶可用于化工、生物、醫學等領域，進行發酵、細胞與酶的增值、核酸提純和DNA分離等。
[0131]本發明可應用到淀粉質原料發酵生產乙醇的工業化上，固定化細胞發酵技術有許多突出優點:由于大大增加了細胞濃度，增強了菌體對外部條件溫度和酸堿度抵抗能力；縮短了發酵周期，提高反應器單位體積生物轉化速率；而且由于細胞被固定，減少了細胞流失，細胞可長時間反復使用，并為產物分離等發酵連續化和規模化提供了方便。
[0132]上所述實施例僅是為說明本發明而所舉的較佳的實施例，本發明的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所做出的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。
【主權項】
1.一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: (1)發酵液化醪液的制備:以木薯粉、水和α-淀粉酶為原料，液化溫度為80°C?90 0C，充分攪拌并保溫60min?160min，控制DE值在16%?22%，然后添加硫酸銨0.25g/L ?0.35g/L、硫酸鎂 0.045g/L ?0.055g/L、磷酸二氫鉀 0.145g/L ?0.155g/L，制得發酵液化醪液； (2)糖化酶與酵母固定細胞的制備:將質量濃度為2%?3%海藻酸鈉和0.1%?0.5%聚氧化乙烯混合制備成凝膠，然后將15U/g?25U/g的液體糖化酶與4g/L?5g/L超級釀酒高活性干酵母添加制備好的凝膠液中混合，混合均勻后用注射器逐滴滴加到2%?5%的氯化I丐溶液中，形成粒徑3mm?5mm的小球,在3°C?5°C下平衡反應靜置過夜后備用； (3)將步驟(2)中制備的糖化酶與酵母固定細胞添加到液化醪液中，pH控制在4.0?5.0，發酵溫度在35°C?40°C，固定細胞的填充率在45%?55%之間，攪拌轉數150rpm/min，發酵時間40h，發酵終止時，發酵濃醪液乙醇質量濃度達到13%?15%。2.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于木薯粉與水的質量比為1:3。3.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的ct -淀粉酶添加量為5U/g?15U/g。4.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的液化溫度優選為85°C。5.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的保溫的優選時間為120min。6.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的優選DE值控制在20%。7.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的液體糖化酶的用量優選為15U/g。8.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的優選的pH值為4.5。9.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的海藻酸鈉粘度在1.05Pa.S?1.15Pa.S。10.根據權利要求1所述一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，其特征在于:所述的聚氧化乙烯分子量在30萬以上。
【專利摘要】本發明屬于發酵工程技術領域，為一種固定化糖化酶及酵母同步糖化發酵木薯生產乙醇的方法，步驟如下：以木薯粉、水和α-淀粉酶為原料，然后添加硫酸銨、硫酸鎂和磷酸二氫鉀制得發酵液化醪液；將海藻酸鈉和聚氧化乙烯混合制備成凝膠，然后將液體糖化酶與超級釀酒高活性干酵母添加制備好的凝膠液中混合，再逐滴滴加到氯化鈣溶液中，形成小球，制得糖化酶與酵母固定細胞；將糖化酶與酵母固定細胞添加到液化醪液中，攪拌、發酵，得到乙醇產品。本發明的優點：與常規工業乙醇發酵工藝相比極大地縮短發酵時間；采用的原料價格便宜且對發酵沒有毒害作用，可以在發酵完畢后回收制備飼料；極大地提高了乙醇發酵效率。
【IPC分類】C12N11/08, C12N11/04, C12P7/06, C12N11/10
【公開號】CN105647977
【申請號】
【發明人】胡世洋, 岳軍, 惠繼星, 徐友海, 朱慶偉, 呂繼萍, 譚春偉, 王繼艷
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月10日