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酵母菌利用木糖能力较低成为木糖发酵产乙醇的一个主要限制性因素,本文对中南林业科技大学生命科学与技术学院实验室保藏的CICC-1517RM酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株,采用紫外线和γ射线的复合诱变,通过TTC培养基筛选能利用木糖产乙醇的优势酵母菌,采用显微镜镜检及18srDNA对选育的突变株进行分子鉴定,对优势酵母菌发酵条件进行优化实验,获得最佳发酵工艺条件,并在最佳发酵条件下进行发酵动力学的初步研究,其结果主要如下：1.对酿酒酵母(CICC-1517RM)进行紫外线和γ射线的复合诱变,通过TTC培养基筛选优势酵母菌。酵母菌经120s紫外线诱变处理,后经0.27kGy的γ射线进行辐照诱变。经TTC培养基暗处培养2-3h。结束后挑选5株长势好,红色较深的菌落进行进一步筛选,经木糖耐性比较和乙醇发酵试验后,选出一株优势酵母菌,编号LH4。在含木糖4%的培养基中,LH4的乙醇发酵终浓度为0.531g/L,远高于原始菌株的乙醇发酵浓度0.108g/L。由此可得,突变株LH4在木糖培养基中的发酵效果优于原始菌株。2.通过显微镜进行突变株形态的观察,经美兰染色后,细胞呈椭圆形,极少部分呈白色,大部分呈蓝色,较大的母体细胞旁有一较小的芽体,母体细胞深蓝色,芽体浅蓝色。对该突变菌株进行18srDNA扩增测序,并利用NCBI数据库进行Blast比对,经MEGA6.0软件构建系统发育树。可准确断定该菌株为酿酒酵母属。3.采用四因素三水平正交实验,最终得到酵母菌利用木糖产乙醇的最佳条件为：装液量125m1,接种量为8%,pH为6.5,温度为30℃。在最优条件下进行酵母菌利用木糖进行乙醇发酵的验证实验,平行三次。测得乙醇平均得率达到0.552g/L。4.在摇床优化发酵条件的基础上,进行发酵罐放大实验,利用10L发酵罐对突变酵母菌LH4进行为期110h的发酵试验。最终乙醇得率为0.180g/L。同时以该分批发酵的数据为参考,结合数学公式推导,建立了该发酵过程中菌体生长,乙醇合成和基质消耗动力学模型,表达如下：(1)菌体生长动力学模型：(2)乙醇生成动力学模型：(3)基质消耗动力学模型：所建立的相关数学模型经拟合比较后,确定能够基本描述突变株LH4的分批发酵木糖产乙醇动态过程,为工业生产放大提供了有力依据。