发展燃料乙醇产业是当今各国开发替代石油的清洁能源的重中之重。考虑到粮食安全和我国的实际情况,“十一五”期间我国将重点推进不与粮争水争地,不与人争粮的非粮作物原料进行燃料乙醇生产,走自主创新、节能降耗,清洁生产的技术路线。本文主要对燃料乙醇高产菌种的选育及其发酵条件的优化进行了研究,取得了较理想的进展,具体如下:1.通过TTC法初筛和发酵法复筛,从113个样品中筛选到2个发酵性能较好的菌株,并以此两菌株为亲本进行了紫外诱变,并给予高温条件为其诱变后的筛选因素,从中选育出一株能在42℃正常生长的酵母菌Sky-1.5,经测试,其能在38℃的高温发酵条件下,葡萄糖利用率达到87.53%,乙醇浓度达到9.7583%(m/m),发酵完成后残糖浓度也仅为2.08 g/L。最后对筛选出的菌株Sky-1.5进行了初步的形态和生理生化特征鉴定,确定Sky-1.5为酿酒酵母。2.对酵母菌Sky-1.5同步糖化发酵生产乙醇的动力学过程进行了研究。依据菌体生长速率定义和菌体比生长速率的定义,建立了红薯同步糖化发酵生产酒精的发酵动力学方程式,并通过拟合曲线,证明了此模型适合酵母菌Sky-1.5同步糖化发酵生产乙醇。3.通过单次单因子实验法并利用JMP软件中的Plackett-Burman设计和Design-Expert软件中的响应面法,对红薯同步糖化发酵生产乙醇的发酵条件进行了优化。先采用Plackett-Burman设计对发酵条件相关影响因素的效应进行评价,确定了有显著效应的因素为初始pH,接种量,发酵温度。然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件。结果表明最佳的发酵条件为:初始pH4.4,接种量8.3%,发酵温度36.7℃。比较优化前后的摇瓶分批发酵实验结果表明,酵母菌Sky-1.5在优化条件下的淀粉利用率增加到89.38%,比优化前的86.77%提高了3.25%。4.以摇瓶优化得到的结果为基础进行了50L发酵罐上的以红薯干粉为原料的发酵实验。实验结果表明摇瓶发酵规模上对发酵条件的优化是可以放大运用的。在50L发酵罐上发酵72h,红薯干的淀粉利用率达到了89.43%。