[01284548]甘蔗糖蜜乙醇高产、节能转化技术推广应用

本项目属于乙醇发酵产业,具体为以甘蔗糖蜜为原料发酵生产乙醇产业。课题针对我国甘蔗糖蜜乙醇产业长期面临的发酵水平较低,缺乏高性能的优良生产菌种,对发酵废水尚缺乏有效、可行的处理办法,严重污染环境等技术难题,将广西科学院所研发的科研成果“甘蔗糖蜜酒精高产专用酵母的选育构建”进行推广应用,研究内容包括生产菌株的基因工程改造、生产工艺条件优化、发酵废水处理、技术的生产试验和应用、生产质量控制等。 其技术原理主要是将高性能菌株用于甘蔗糖蜜乙醇发酵生产,通过提高乙醇发酵浓度来降低蒸馏能耗,降低废水处理成本,降低生产劳动成本,通过提高发酵效率来降低生产原料单耗,通过建立发酵废水处理技术来实现甘蔗糖蜜乙醇清洁发酵生产,由此实现甘蔗糖蜜乙醇的高产、节能转化和清洁生产。采用比较基因组学研究策略,先对乙醇发酵性状（菌株生长速率、乙醇发酵浓度、对糖分的利用能力、呼吸强度、对不同碳源的同化能力、对胁迫的耐受能力等）不同的系列酿酒酵母菌株进行全基因组测序和基因组比较分析,获得生产菌株的基因组及其与乙醇发酵相关的信息。以此为基础,采用二种基因组改造方法进一步提高生产菌株的乙醇发酵性能：（1）将甘蔗糖蜜乙醇低产菌株的CDC15基因置换生产菌株MF1001的同源基因,构建得到1株耐高温的生产菌株MF1001-CDC15,37℃高温条件下甘蔗糖蜜乙醇发酵浓度达到了13.04～13.22%（V/V）,较野生高产菌MF1001（11.08%,V/V）高17.69～19.31%;（2）将里氏木霉的AGL3基因导入生产菌株MF1001的核基因组稳定表达,构建得到了甘蔗糖蜜乙醇发酵浓度进一步提高到16%（V/V）以上的高产菌株MF1001-3-1菌株。（2）发酵工艺条件优化。（3）废水处理及浓缩肥料化应用。（4）（4）技术整合和生产应用。和（5）生产质量控制技术建立。 本项目针对我国甘蔗糖蜜乙醇发酵产业长期面临的发酵水平低下,对发酵废水难以有效处理等二大技术瓶颈,将广西科学院所研发的科研成果“甘蔗糖蜜酒精高产专用酵母的选育构建”进行推广应用,开展了生产菌株的进一步基因工程改造、甘蔗糖蜜乙醇高浓度发酵工业生产技术建立、发酵废水处理技术建立、技术整合及工业生产应用、生产质量控制技术建立等五个方面研究,大幅提高了甘蔗糖蜜乙醇发酵工业生产的技术水平,显著降低生产成本,实现了甘蔗糖蜜乙醇高产、节能转化的清洁生产,解决了该产业长期存在的技术瓶颈,技术达到国际先进水平。该项目提高我区甘蔗糖蜜乙醇的生产技术水平;推动我区生物能源产业的发展;解决甘蔗糖蜜乙醇发酵产业长期严重污染环境的问题。应用前景良好。