固定化技術(shù)是20世紀60年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一項新興技術(shù),它是用物理或化學(xué)的手段將游離細胞定位于限定的空間區域,并使其保持催化活性、反復使用的一種基本技術(shù).固定化技術(shù)包括固定化酶技術(shù)和固定化細胞技術(shù)。
傳統的酒精發(fā)酵工藝采用游離細胞發(fā)酵,酵母隨發(fā)酵醪液流走,造成發(fā)酵罐中酵母細胞濃度不夠大,酒精發(fā)酵速率慢,發(fā)酵時(shí)間長(cháng),設備利用率不高,發(fā)酵生產(chǎn)中酵母細胞數少、產(chǎn)酒率不高、雜菌污染嚴重以及菌種單一等缺點(diǎn).對傳統發(fā)酵工藝技術(shù)進(jìn)行工藝改造,在酒母工段采用固定化復合酵母增殖細胞,不但可以解決上述問(wèn)題,而且在不影響原酒風(fēng)味的前提下提高產(chǎn)量和質(zhì)量,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序,節能降耗,提高了設備利用率.固定化細胞技術(shù)具有較好的催化活性和多種優(yōu)點(diǎn)而被應用在制藥行業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境保護及傳統發(fā)酵工業(yè)中,尤其在工業(yè)生產(chǎn)應用中,固定化細胞酒精發(fā)酵技術(shù)研究得最活躍、最深入和最為成熟。
1 實(shí)驗部分
1.1 實(shí)驗材料
1)安琪高活性干酵母
2)增殖培養基:葡萄糖5.0g/L,蛋白胨0.5g/L,酵母膏0.5g/L,七水硫酸鎂0.1g/L,磷酸二氫鉀0.1g/L,調節pH為5.0.
3)發(fā)酵培養基:葡萄糖12%~15%,蛋白胨0.5g/L,酵母膏0.5g/L,七水硫酸鎂0.1g/L,磷酸二氫鉀011g/L,硫酸銨015g/L,調節pH為510。
1.2 實(shí)驗方法
1.2.1 活性干酵母的活化
用電子天平各稱(chēng)取1100g干酵母,分別放在兩個(gè)250.mL三角瓶中,用50mL質(zhì)量分數為2%的蔗糖溶液在30.℃恒溫活化30.min,分別編號.1#、2#備用。
1.2.2 酵母菌增殖培養
將活化后的酵母菌1#.、2#.分別加入裝有50mL編號為1#、2#增殖培養基的三角瓶中,放入臺式恒溫振蕩器中,在28.℃、120r/min條件下增殖培養24h.
1.2.3 海藻酸鈉-酵母菌懸液制備
用100mL蒸餾水加熱溶解一定量海藻酸鈉,將增殖酵母菌液1#與海藻酸鈉溶液充分混合均勻,形成海藻酸鈉—酵母菌懸液。
1.2.4 酵母細胞的固定化
稱(chēng)取3g無(wú)水氯化鈣,溶于150mL蒸餾水中,配制成所需質(zhì)量分數2%的氯化鈣溶液,將其置于20℃的電子恒溫水浴鍋中,將海藻酸鈉—酵母菌懸液滴入氯化鈣溶液中造粒,并恒溫維持2h,使酵母充分固定化.傾倒去上清液,用蒸餾水沖洗固定化酵母3次,然后重新置于2%的氯化鈣溶液中平衡24h后,備用。
1.2.5 固定化酵母的發(fā)酵試驗
將固定化好的酵母置于1000mL,pH=5.0的發(fā)酵培養基中,放置于30℃的電子恒溫培養箱中進(jìn)行發(fā)酵,定時(shí)記錄發(fā)酵酒精體積分數、酸度和糖度的變化.
1.2.6 游離酵母的發(fā)酵試驗
直接將配好的2#酵母菌添加于1000mL,pH=5.0的發(fā)酵培養基中,放置于30℃的電子恒溫培養箱中進(jìn)行發(fā)酵,定時(shí)記錄發(fā)酵液糖度、酒精體積分數、酸度和糖度的變化.
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