乙醇发酵厌氧高温菌培养基,其制备方法和其应用技术

本发明专利技术公开一种用豆腐渣为培养基营养物质的微生物培养基，提供利用豆腐渣作为培养基营养物质的乙醇发酵高温厌氧菌的培养基及其制备方法，豆腐渣及含其的培养基在生产乙醇和培养乙醇发酵厌氧菌中的应用。添加含水量７５％的豆腐渣在培养基中的重量比浓度不低于０．５％时，可取代目前培养技术中利用的蛋白胨和酵母提取物作为培养基营养物质，达到促进厌氧高温菌的生长繁殖并提高乙醇发酵代谢的效果。提供适用于该类微生物的低成本培养基以及应用该培养基的微生物培养方法和乙醇生产的技术。

【技术实现步骤摘要】
,其制备方法和其应用的制作方法
本专利技术涉及生物
，具体地，涉及用豆腐渣或与豆腐渣成分类似的物质 为营养物质的微生物培养基，及其制作方法、培养方法 以及利用上述方法的乙醇发酵技术，豆腐渣及含其的培养基在生产乙醇和培养乙醇 发酵厌氧菌中的应用。
技术介绍
微生物培养基是{ 生物生长繁殖所需的一组人工配制的营养物质，它必需含 有微生物生命活动所必需的水分、碳源、氮源和无机盐类等基本营养物质。部分乙 醇发酵高温厌氧菌，如热纤梭菌(Clostridium thermocellum)和嗜热乙醇杆菌 (Thermoanaerobacter ethanolicus)等属于生长因子异养型微生物 (auxoheterotrophs)。它们除需要上述的基本营养物质外还必需添加某些特殊的生 长因子才能使其正常生长繁殖并生物合成特定的代谢产物。目前主要以蛋白胨和酵 母抽提物作为氮源和生长因子，得以,其微生物的生长繁殖和乙醇发酵的代谢活 性。但是由于酵母提取物和蛋白胨的原料来源有限、不易取材、价格昂贵等原因， 不适合作为工业发酵培养基的原料。探索利用廉价且容易取材的原料，开发一种经 济可行、适合于大规模工业发酵的乙醇发酵高^R氧菌的培养基，并利用该培养基 开发低成本的乙醇发酵高MM氧菌的培养方法和乙醇生产的技术具有重要的应用 前景。迄今，现有乙醇发酵高MM氧菌的培养技术中未有利用豆腐渣作为培养基原 料的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用豆腐渣为培养基营养物质的微生物培养基，乙醇 发酵高,氧菌的培养基及其制作方法、培养方纟去以及利用上述方法的乙醇发酵技 术，豆腐渣及含其的培养基在生产乙醇和培养乙醇发酵厌氧菌中的应用。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案 ，用豆腐渣或与豆腐渣成分类似的物质为乙醇发酵 厌氧高温菌培养基营养物质。所述豆腐渣包括豆腐渣原有的成分和豆腐渣的固体或液体成分的任何部分。豆腐渣在培养基溶液中的重量比浓度范围为(1)添加含水量65-85%的豆腐渣原液时基础培养基中的重量比浓度范围为 0. 1-6. 0%;(2)添加经干燥处理的豆腐渣时，按豆腐渣干重换算后在基础培养基中的重 量比浓度范围为0. 1-1%。所述豆腐渣包括未经任何处理的豆腐渣原料和利用下列(D-③方法之一进行预处理的豆腐渣；O)物理法预处理:干燥、研磨、粉碎、加热、蒸气爆破等；②化学 法:酸处理、碱处理和酸碱分步处理；③进行结合上述化学法和物理法进行的综合 性预处理。所述与豆腐渣成分类似的物质包括但不限于豆腐、豆乳。所述的乙醇发酵厌氧高、温菌培养基，在常规基础培养基上添加含水量65-85% 的豆腐渣原液，使其在基础培养基中的重量比浓度范围为O. 1-6.0%;或添加经^P燥 处理的豆腐渣，按豆腐渣干重换算后在基础培养基中的重量比浓度范围为0.1-1%。所述的，每升培养基中各组分的含量为蛋白胨 0-10g;微结晶纤维素或葡萄糖2-100g;六水氯化镁0. 5-2g;二水氯化锌0. 075-0. 3g; 六水硫酸亚铁0. 62-2. 5mg;磷酸二氢钾0. 75-3. 0g;磷酸氢二钾1. 5-6. 0g;盐酸半 胱氨酸O. 25-1. 0g;刃天青O. 25-2. Omg;在上述基础培养液中加入豆腐渣营养原液， 分别配制为含有豆腐渣0.1-6. 0%重量比浓度的培养基。所述的，每升培养基中各组分的含量为蛋白胨 10g;微结晶纤维素或葡萄糖5g;六水氯化镁lg; 二水氯化l丐0. 15g;六水硫酸亚5铁1. 25mg;磷酸二氢钾1. 5g;磷酸氢二钾3. 0g;盐酸半胱氨酸0. 5g;刃天青1. 0mg; 在上述基础培养液中加入豆腐渣营养原液，分别配制为含有豆腐渣O. 5%-4%重量比浓度的培养基。本专利技术乙醇发酵厌氧高纟显菌培养基在培养乙醇发酵厌氧菌中的应用。 本专利技术在生产乙醇中的应用。 本专利技术在没有添加任何维生素类和酵母提取物等生长因子、并降低蛋白胨含量 的标准培养基中添加不同量的豆腐渣作为乙醇发酵高温厌氧菌的培养基。本专利技术中作为培养基营养物质的豆腐渣可包括(1)使用豆腐制作过程中将豆浆过滤后分离 的，含7jC分(一般含水量为70-80%)的豆渣原液成分。(2)使用上述豆腐渣的固体成 分或液体成分。(3)使用经过下列①-③方法进行预处理的豆腐渣。①经过干燥、研 磨、粉碎、加热、蒸气爆破等物理法预处理的豆腐渣;②经过:酸处理、碱处理和酸 碱分步处理等化学法预处理的豆腐渣；③结合上述化学、法和物理法进行综合性预处 理的豆腐渣。(4)使用与豆腐渣成分类似的物质如豆腐、豆乳等。调整pH值为5-8的，培养基成分，通过煮沸驱氧、气层置换等物理法或利 用催化剂等化学方法制作厌氧培养基后分装到厌氧试管或各种厌氧发酵罐中，高温 高压灭菌处理，可作为乙醇发酵高温厌氧菌的培养或高t显乙醇发酵工业所使用。本专利技术在上述培养基中接种乙醇发酵高M^氧菌，在60摄氏度下厌氧培养96 小时后测定菌体的600nm光密度(optical density, 0D柳)和培养液中的乙醇含量。 并与用酵母提取物为营养成分的培养基进行了比较分析，评价了豆腐渣的促进效 果。结果表明，豆腐渣对乙醇发酵高温厌氧菌的生长繁殖和乙醇生成的促进效果等 同或高于酵母提取物。证实了豆腐渣可以取代酵母提取物和蛋白胨作为乙醇发酵高 MJ^氧菌的培养基的营养原料。通过本专利技术的技术方案，本专利技术达到了研制成功一种价格低廉、质量稳定、易 于大量取材的培养基原料，从而提供乙醇发酵厌氧高温菌的低成本培养基的审U作方6法以及利用该培养基的菌种培养和乙醇发酵技术的目的。由于豆腐渣中仍然残留丰富的植物纤维、粗蛋白、矿物质、维生素类等营养物 质，是一种含水量高、容易腐坏、不易储存和运输的食品副产物，能开发为工业发 酵微生物培养基原料。因此本专利技术在尝试了利用豆腐渣作为培养基营养物质的可适 性研究的基础上，经试验结果表明，豆腐渣对该类微生物的乙醇发酵代谢和生长繁 殖具有促进作用，可取代酵酵母粉和蛋白胨成为培养基的营养原料。本专利技术利用豆 腐渣取代价格昂贵的酵母提取物和蛋白胨，开发为乙醇发酵高皿氧菌培养基的营 养原料，不仅能降低高温乙醇发酵工艺的培养基成本，还能够{腿食品副产物的再 利用，从而为推动环境友好型的循环经济的发展。具体实施例方式以下所列举的实施例是为进一步解释本专利技术的内容及其效果，不应视为对本发 明范围的限制。实施例l:豆腐渣作为营养物质的培养效果豆腐渣营养原液的配制称量20g豆腐渣(湿重)，加入80ml纯水中，搅拌均 匀后用适量的NaOH溶液将pH值调整为7 ，作为豆腐渣营养原液备用。本试验使用 的豆腐渣是未经任何加工或处理的原料，其水分含量为75%。乙醇发酵高温厌氧菌的基本培养基的配制将下列组分溶解于l升纯水中，用 NaOH溶液将pH值调整为7 ，作为高温菌培养试验的基础培养基溶液备用。培养基组分蛋白胨(p印tone): 10g;酵母提取物(Yeast extract): Og;微 结晶纤维素(Avicel)或葡萄糖(Glucose): 5g;六水氯化镁(MgCl2'6H20): lg; 二 水氯化锌(CaCl2'2H20): 0.15g;六水硫酸亚铁(FeS(V6H20): 1. 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
乙醇发酵厌氧高温菌培养基，其特征在于用豆腐渣或与豆腐渣成分类似的物质为乙醇发酵厌氧高温菌培养基营养物质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伊日布斯，尚淑梅，李昆志，陈丽梅，赵立峰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]