一种利用甜菜生产燃料乙醇的方法[0002]燃料酒精作为一种可再生的洁净能源，能替代日益稀少、不可再生的石油化工产品，具有广阔的市场前景。然而，传统用粮食生产酒精的巨额成本限制了燃料酒精的推广使用，而且以玉米等粮食为原料生产酒精，必然引发粮食价格上涨。因此，寻求廉价易得的酒精生物质原料成为国内外研究的热点。[0003]甜菜(Betavulgaris)又名泰菜，属黎科(Familia Chenopodiaceae)甜菜属 (Genus Beta)。原产于欧洲西部和南部沿海，是除甘蔗外的一个主要糖源，也是我国的主要糖料作物之一。甜菜块根的主要化学组成成分分析表明，总糖17.3 %，水分75 %，纤维素、 半纤维素3.3%,果胶质2.3%,蛋白质及其他含氮物质1.5%,灰分0.6%。由于甜菜生物学产量和含糖量较高，也是目前世界新兴的、具有很大发展潜力的燃料乙醇生产原料之一。
[0004]本发明的目的是提供一种利用甜菜生产燃料乙醇的方法。[0005]本发明的技术方案是:一种利用甜菜生产燃料乙醇的方法，它包含有1、制备玉米浆液:1L水中加入3 0g玉米粉，加热为(90±2)°C，加入a-淀粉酶液化 35min,冷却降温至(55±2) °C ,加入糖化酶糖化50min。[0006]2、制备固定化酵母细胞活化增殖培养基:葡萄糖20g，玉米浆液30mL，硫酸铵
0.5g，磷酸二氢钾0.02g,硫酸亚铁0.003g,加水至1000mL,常规高压灭菌后冷却备用。
[0007]3、酵母菌细胞的固定化:将适量活性干酵母置于30°C无菌水中化开后，按比例与含有0.6%海藻酸钠的6%聚乙烯醇水溶液混匀，再用注射器逐滴滴入含I %氯化钙的 5%硼酸液中，制成直径为3_左右的固定化凝胶颗粒，固化50min,滤出固定化凝胶颗粒， 用生理盐水洗涤3次，浸入无菌水中备用。
[0008]4、固定化酵母细胞的增殖:将固定化酵母细胞凝胶颗粒用无菌水浸洗5次，加入同体积的固定化酵母活化增殖培养基，于30°C、120r/min通气振荡培养，13h后酵母细胞开始增殖。当培养时间至24h时，游离酵母数为3.SxlO7个/mL以上，即完成增殖过程。
[0009]5、固定化生物催化剂酒精连续发酵:将备好的连续发酵培养基用蠕动泵恒速输入固定化生物反应器中，控制发酵温度30°C，在糖化醪流加速率为15-16mL/h、停留时间为 3-4h和稀释速率0.15-0.161T1条件下进行酒精连续发酵。
[0010]6、确定聚乙烯醇(PVA)凝胶颗粒的稳定性。
[0011]优选的是:所述发酵液糖度为10%_20%。
[0012]优选的是:所述硫酸铵添加量为0.5-1.0g/L。
[0013]优选的是:所述发酵培养液pH为4.0-4.5。
[0014]优选的是:所述固定化酵母细胞凝胶颗粒填装量为45-55%。[0015]本发明的有益效果是:本发明通过将酵母固定化，使得酵母在发酵甜菜生产燃料酒精时可以重复利用，且提高了发酵效率和酵母的稳定性。

[0016]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
[0017]实施例1
一种利用甜菜生产燃料乙醇的方法，它包含有
1、制备玉米浆液:1L水中加入30g玉米粉，加热为(90±2)°C，加入a-淀粉酶液化 35min,冷却降温至(55±2) °C ,加入糖化酶糖化50min。
[0018]2、制备固定化酵母细胞活化增殖培养基:葡萄糖20g，玉米浆液30mL，硫酸铵 0.5g，磷酸二氢钾0.02g,硫酸亚铁0.003g,加水至1000mL,常规高压灭菌后冷却备用。
[0019]3、酵母菌细胞的固定化:将适量活性干酵母置于30°C无菌水中化开后，按比例与含有0.6%海藻酸钠的6%聚乙烯醇水溶液混匀，再用注射器逐滴滴入含I %氯化钙的 5%硼酸液中，制成直径为3mm左右的固定化凝胶颗粒，固化50min,滤出固定化凝胶颗粒， 用生理盐水洗涤3次，浸入无菌水中备用。
[0020]4、固定化酵母细胞的增殖:将固定化酵母细胞凝胶颗粒用无菌水浸洗5次，加入同体积的固定化酵母活化增殖培养基，于30°C、120r/min通气振荡培养，13h后酵母细胞开始增殖。当培养时间至24h时，游离酵母数为3.SxlO7个/mL以上，即完成增殖过程。
[0021]5、固定化生物催化剂酒精连续发酵:将备好的连续发酵培养基用蠕动泵恒速输入固定化生物反应器中，发酵液糖度为10%，硫酸铵添加量为0.6g/L，发酵培养液pH为4.0，固定化酵母细胞凝胶颗粒填装量为45%，控制发酵温度30°C，在糖化醪流加速率为15-16mL/ h、停留时间为3-4h和稀释速率0.15-0.1er1条件下进行酒精连续发酵。此时，总糖利用率为 68.78%o
[0022]6、确定聚乙烯醇(PVA)凝胶颗粒的稳定性，发现固定化凝胶颗粒未发现有破损现象。
[0023]实施例2
其他操作及条件不变，改变连续发酵条件为:发酵液糖度为15%，硫酸铵添加量为
0.8g/L，发酵培养液pH为4.3，固定化酵母细胞凝胶颗粒填装量为48%，控制发酵温度30°C， 在糖化醪流加速率为15-16mL/h、停留时间为3-4h和稀释速率0.15-0.161T1条件下进行酒精连续发酵。此时，总糖利用率为78.15%。未发现固定化凝胶 颗粒未发现破损现象。
[0024]实施例3
其他操作及条件不变，改变连续发酵条件为:发酵液糖度为18%，硫酸铵添加量为
1.0g/L，发酵培养液pH为4.5，固定化酵母细胞凝胶颗粒填装量为55%，控制发酵温度30°C， 在糖化醪流加速率为15-16mL/h、停留时间为3-4h和稀释速率0.15-0.161T1条件下进行酒精连续发酵。此时，总糖利用率为89.36%。未发现固定化凝胶颗粒未发现破损现象。