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2010 No.11 Serial No.224
ChinaBrewing
耐高温、高浓度酒精酵母高密度培养条件优化
朱作华，严理，李智敏，彭源德，蔡侠，熊和平*（中国农业科学院麻类研究所，湖南长沙410205)
Research Report
摘要：S132是一株优良的耐性酒精醇母菌株，试验以YPD培养基为基础，通过单因子、中心组合设计及正交试验设计优化培养基组成及培养工艺，确定了影响S132生长的最重要因子为葡萄糖，最适培养基条件为：葡葡糖90g/L，酵母粉13.1g/L，蛋白陈10.6g/L，培养温度30℃，接种量2x10°cfu/mL，转速175r/min，pH值为4.8，此条件下菌落数可达4.0x10°cfiu/mL，比优化前提高140%，50L发酵罐小试试
验显示，S132端培养12h即进入稳定期，菌落数可达4.1x10cfi/mL。关键调：酒精酵母：高密度培养：中心组合设计：正交设计
中图分类号：TS261.1
文献标识码：A
文章编号：02545071(2010)11-003804
Optimization ofhigh celldensitycultivationconditionsofthermotolerantand ethanoltolerantyeast
ZHU Zuohua, YAN Li, LI Zhimin, PENG Yuande, CAI Xia, XIONG Heping*
(Institute of Bast Fiber Crops, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410205, China)
Abstract: S132 is good alcohol-tolerant yeast. Based on the YPD medium, the fermentation conditions were optimized by single factor analysis, cen-tral composite design and orthogonal design method. The results showed that the important component influencing the cell density was glucose, The optimal fermentation conditions were as followed: ghucose 90g/L, yeast extract 13.1g/L, peptone 10.6g/L, fermentation temperature 30°C, agitation speed 175r/min, pH value 4.8 and the inoculum 2x10°cfia/ml. Under these conditions, the cell density could reach 4.0x10°cfu/ml, which was increased by 140% compared with that of the control. The results of 50L pilot test indicate that the S132 enter stationary phase after12h fermentation and the cell density reached 4.1x10°cfu/ml.
Key words: yeast; high density culture; central composite design; orthogonal design
发酵剂的好环直接影响发酵产物的产量，因此发酵工艺的一个重要任务通常是研究如何尽可能地达到高的细胞密度制成高效发酵剂，以便提高发酵生产率、简化下游加工、减少废水排放量、降低培养容积、生产成本及设备投资，使目的产物产生良好的成本效益！。优化培养基是一种提高细胞密度的有效方法。为使细胞生长达到高密度，有必要设计一种含必需成分的平衡性营养培养基，以维持细胞生长，同时避免生长的抑制。
近年来，世界各国均在积极采用微生物发酵技术开发酵母菌市场。国内外对酵母菌培养的实验研究已有了较多的报道，碳源、离子、温度、加料方式以及新设备等是研究提高细胞密度的主要内容。在控制pH值和磷酸铵消耗速率的条件下，甘油可能是一个有效提高细胞密度的非发酵碳源，RAJAE等②通过此方法可获得140g/L的细胞干
收稿日期：2010-07-05
重。除甘油外，葡葡糖作为主要反应底物，是影响酵母细胞产量的最主要因素风，主江龙等在摸模索了最适培养温度和通气量的条件下，对絮凝酵母高密度培养条件进行研究，玉米糖化液等碳源仍是进行条件优化的主要因素。在离子方面，赵宝华等探讨了外加金属离子Ca和稀土离子 La*对酿酒酵母生长的影响，认为适当的离子浓度可以促进细胞生长，而过高或过低的浓度则会抑制或减缓细胞生长。培养过程中进行分批补料流加和连续流加等改进加料方法围或者内置膜过滤反应器及时分离浓缩酵母，也是提高细胞密度的有效方法闪。由此可知，提高酵母细胞密度有很多方法，本研究着眼于优化培养基组分和培养工艺来提高酵母细胞密度，以达到制备高效发酵剂的目的。
酵母S132是本实验室选育出的一株耐高温、高浓度酒精优良酵母菌，具有应用于工业高效生产燃料乙醇的
基金项目：国家"十一五"支撑计划项目(2007BAD41B02)；公益性行业（农业)科研专项课恩（nyhyzx07一018-08)：现代农业产业技术体系建
设(nycytx-19-E22)
作者简介：朱作华(1981-)，男，潮南邵阳人，助理研究员，主要从事农产品生物加工研究工作：熊和平*，研究员，通讯作者，
种子液对已酸产量和蛋白质含量有一定的抑制作用，且影响幅度与接种剂量有关：接种窖泥能增加己酸和蛋白质含量：醋酸菌、放线菌与窖泥在接种前的处理方式也能影
响己酸产量和蛋白质含量。参考文献：
[1]姚维承，张宗奇.影响已酸消生长代谢的因素与培养应用[.酿清科
技，2008(2)：82-85.
[2]姚继承，张宗其.快速恢复人工窖泥生物功能的有效途径[]酿酒， 2004 (2) : 8-10.
[3]武双,李丽,赵良启.酯酸菌培养条件的优化及酯酸分批发醇[] 食品与药品，2007,9(1)：11-14
[4]宋光桃，周国英，罗秋良，等，油茶林土壤放线菌的分离及其措抗油茶炭疽病菌的筛选[1].福建林学院学报，2009,29(4)：297-300.