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在酒精发酵过程中,糖的利用是非常关键的,高浓度甘蔗汁酒精发酵后期普遍存在果糖利用缓慢或停滞的现象,导致糖利用率和乙醇产率下降。因此,有必要从发酵过程出发,找出酵母偏向利用葡萄糖、发酵后期果糖利用缓慢等原因,旨在加强控制发酵进程,优化糖消耗速率,从而提高乙醇产率和发酵效率。本文首先采用YEP系列培养基,研究糖类别、糖浓度和温度等对酒精发酵过程中果糖/葡萄糖利用差异性的影响;然后将甘蔗汁中蔗糖彻底酸水解,并添加等量葡萄糖和果糖调整蔗汁糖浓度,研究不同时间添加氮源、两阶段控温和补料操作等对酒精发酵过程中果糖/葡萄糖利用差异性及其它发酵参数的影响,得出的结论如下:(1)果糖与葡萄糖发酵对比表明,在糖浓度140g/L~180g/L时,果糖与葡萄糖消耗速率明显不同但其乙醇产率几乎相当,当糖浓度≥250g/L时,果糖与葡萄糖利用速率及其乙醇产率均明显不同;果糖利用相对缓慢是酒精酵母GJ2008的内在特性,与葡萄糖存在与否无关。等比例果糖与葡萄糖混合发酵表明,酒精酵母GJ2008始终会偏用葡萄糖,果糖利用一直受到葡萄糖的竞争性抑制。就外部因素对果糖/葡萄糖利用差异性的影响而言,糖浓度对果糖代谢的影响要大于对葡萄糖代谢的影响,较低糖浓度有利于后期果糖/葡萄糖利用差异性的缩小;温度对果糖代谢的影响要小于对葡萄糖代谢的影响,较低温度对果糖后期缓慢现象有所缓解。本文还研究了高浓度乙醇下外部因素对果糖/葡萄糖利用差异性的影响,结果表明,在高浓度乙醇下,葡萄糖含量占初总糖40%及以上时,果糖代谢会严重地受到葡萄糖的代谢阻遏;微通氧可有效地缩小发酵后期果糖/葡萄糖利用差异性,提高乙醇产率61.70%;较低温度明显有利于发酵后期酵母数的维持。酒精酵母GJ2008对葡萄糖有一定偏好性,然而此种偏好性不会受到外部因素的影响。(2)甘蔗汁不同时间添加氮源发酵表明,酒精酵母GJ2008始终会优先利用葡萄糖,果糖的利用滞后于葡萄糖的利用;12h前添加氮源可有效地缩小果糖/葡萄糖利用差异性。此外,还考察了两阶段控温策略对果糖/葡萄糖利用差异性的影响,结果表明,12h降温确实利于酵母数的维持和总糖的消耗,有效地缩小了发酵后期果糖/葡萄糖利用差异性,提高乙醇产率2.71%。运用两阶段控温策略,在60h内,酒精酵母GJ2008利用糖转化乙醇浓度可达19.50%(v/v)。最后进行了甘蔗汁补料分批酒精发酵,甘蔗汁分批总糖为250g/L,运用两阶段控温策略,13h一次补加等量果糖与葡萄糖调整实际总糖浓度为340g/L,最终发酵酒精度为18.55%(v/v),发酵效率和乙醇产率分别为84.94%和2.71g/L·h,较甘蔗汁分批发酵分别提高了2.15%和8.86%。