sufficiently capable of being used for ethanol production from sweet
sorghum. The suppression of the growth of yeasts in FS501 and
KCS105 may have been caused by (a) growth inhibitor(s), since both
sweet sorghum varieties contain sufficient sugar for growth. It has
been reported that the fermentation inhibitors in sweet sorghum
apparently rose in correspondence to the rise in fermentable sugars,
and sweet sorghum juices did not ferment as well as sugar cane juices
(17).
Since it was confirmed that ethanol was efficiently produced with
the combination of sweet sorghum variety FS902 and S. cerevisiae
strain NBRC 0216 or Hitachi, next it was attempted to establish a
repeated-batch fermentation procedure with the reuse of S. cerevisiae
cells. A repeated-batch fermentation, which was composed of the 1st
cycle involving the growth of inoculated S. cerevisiae cells and the
following cycles reusing the cells recovered from the preceding
fermentation broth, was designed. First of all, the glycerol stock
solutions of S. cerevisiae NBRC 0216 and Hitachi were prepared by
adding an equal volume of sterilized 50% (v/v) glycerol into the culture
broth of YMmediumfor 2 days at 30°C and kept at−80°C. To determine
the inoculum size of cycle 1, the prepared glycerol stock solution was
transferred into the YM medium with 0.1% (v/v)-inoculation as a preculture,
and after cultivation at 30°C for 2 days, the cells of the preculture
were added into the juice of FS902 (10 ml) with 0.01% (v/v)-,
0.05% (v/v)-, and 0.1% (v/v)-inoculation.After inoculation, fermentation
was conducted at 30°C for 5 days with standing and then the ethanol
production, residual sugar, and yeast growth, were analyzed every day
(Fig. 1). In the 0.01% (v/v)-inoculation, neither strain could grow well,
and the insufficient sugar consumption resulted in a less than 20%
ethanol yield even after 5 days of cultivation (Fig. 1Aand D). In the 0.05%
(v/v)-inoculation, the growth of both strainswas significantly improved
and reached its respective maximum level; i.e., 4.82 in NBRC 0216 and
7.04 in Hitachi, after 3 days of cultivation. Accordingly, the NBRC 0216
and Hitachi cells produced 5.08% (v/v) and 5.49% (v/v) ethanol
accompanying a sugar consumption of over 97% in 4 days
(Fig. 1B and E). In the 0.1% (v/v)-inoculation, growth was slightly
higher compared with the 0.05% (v/v)-inoculation, and the ethanol
yields showed approximately 85% (Fig. 1C and F). Taken together, the
0.1% (v/v)-inoculation of pre-culture was preferable for the starting
cycle of the repeated-batch fermentation over 0.05% (v/v)-inoculation,
and it was confirmed again that both stains were compatible with
ethanol production, although the strain Hitachi was slightly better than
NBRC 0216 from the viewpoints of cell growth and ethanol production.
In addition, it was found that a sufficient fermentation period with
ethanol yields of over 75% required at least 3 days in cycle 1.
The repeated-batch fermentation which consisted of 16 cycles was
examined using the juice of FS902 in cycles 1–10, that of FS501 in
cycles 11–13, and that of KCS105 in cycles 14–16 as a carbon source,
respectively (Fig. 2). The pre-culture using the glycerol stock solution
of strains NBRC 0216 or Hitachi was carried out according to the
procedure mentioned above. For cycle 1, the pre-culture was transferred
into 10 ml of the juice of FS902 in 15 ml-plastic tubes with 0.1%
(v/v)-inoculation, and cultivated at 30°C for 3 days. In cycle 2 and
the later cycles, the cells in the tube were collected by centrifugation
at 3500×g for 5 min at room temperature, and the fermentation
broth was removed. One of the three kinds of fresh juice (10 ml) was
added into the tube containing the cells and incubated at 30°C for
1 day each. The procedure was repeated up to cycle 16. The tubes used
in this experiment were not sterilized and the manipulation was
performed under ambient atmosphere except for the pre-culture.
Consequently, the strain Hitachi produced 5.59 to 6.13% (v/v) ethanol,
and from 10.1% (w/v) sugar in FS902 during the first 10 cycles,
showing 83.3–91.4% conversion of the theoretical value. The strain
NBRC 0216 also fermented ethanol well with 78.7–89.2% conversion,
although a lower conversion of 61.4% was observed in cycle 2. The
juice of FS501 used in cycles 11–13 and that of KCS105 used in cycles
14–16 were also fermentable materials in the repeated-batch
fermentation with conversion of over 85%, although neither strains
could grew well in the juices. Generally, ethanol yields differ with
the sweet sorghum strain, growing conditions, and juice batches, as
well (17). In this study, however, good yields were obtained with
all the sweet sorghum extracts after yeast was adapted to the ethanol
producing conditions. By applying the technique reported here to
ethanol production using yeast, the range of sorghum strains which
could be used as a bioresource could be broadened.
Thus, the ethanol production from sweet sorghums without
pasteurization or acidification for prevention of contamination of
bacteria was accomplished by this simple fermentation process. We
are planning to actually produce bioethanol from sweet sorghum
on a pilot-scale according to the procedure established here in the
near future.
This work was supported by the Global
เพียงพอสามารถถูกใช้สำหรับการผลิตเอทานอลจากข้าวฟ่างหวาน
การปราบปรามการเจริญเติบโตของยีสต์ใน fs501 และ
kcs105 อาจเกิดจาก ( 1 ) ยับยั้งการเจริญเติบโตของข้าวฟ่างหวานพันธุ์ เนื่องจากทั้งคู่
มีน้ำตาลเพียงพอสำหรับการเจริญเติบโต มีการรายงานว่า หมัก
ข้าวฟ่างหวานและการเพิ่มขึ้นในการเห็นการเพิ่มขึ้นในน้ำตาลหมัก
,ข้าวฟ่างหวานและผลไม้ไม่ได้หมักเช่นเดียวกับน้ำผลไม้อ้อย
( 17 ) .
เพราะมันได้รับการยืนยันว่าผลิตเอทานอลได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการรวมกันของข้าวฟ่างหวานพันธุ์
fs902 และ S . cerevisiae สายพันธุ์ nbrc 0216 หรือฮิตาชิ ต่อมาก็พยายามสร้าง
ซ้ำขั้นตอนการหมักแบบใช้ S โดย
เซลล์ ซ้ำแบบหมักซึ่งประกอบด้วยวงจรที่เกี่ยวข้องกับ 1
การเจริญเติบโตของเชื้อ S . cerevisiae เซลล์และ
ต่อไปนี้รอบการนำเซลล์ฟื้นตัวจากเดือนก่อน
น้ำหมัก , ออกแบบ แรกของทั้งหมด , กลีเซอรอลอก
โซลูชั่นของ S . cerevisiae nbrc 0216 และ Hitachi ได้ถูกเตรียมโดย
เพิ่มเท่ากับปริมาณฆ่าเชื้อ 50 % ( v / v ) กลีเซอรอลในวัฒนธรรม
น้ำซุปของ ymmediumfor 2 วัน ที่ 30 ° C และเก็บไว้ที่− 80 องศา เพื่อกำหนดขนาดของรอบ 3
1 , เตรียมสารละลายกลีเซอรอลอก
โอนเข้ามา ) กลางกับ 0.1 เปอร์เซ็นต์ ( v / v ) - ใช้เป็นพันธุ์ปลูก
และหลังจาก , 30 ° C เป็นเวลา 2 วัน เซลล์ของพันธุ์
ถูกเพิ่มเข้าไปในน้ำ fs902 ( 10 ml ) 0.01 เปอร์เซ็นต์ ( v / v ) -
0.05 % ( v / v ) และ 0.1 เปอร์เซ็นต์ ( v / v ) - การฉีดวัคซีนหลังจากที่ได้รับการหมัก
ดำเนินการที่ 30 ° C เป็นเวลา 5 วัน กับการยืนแล้วเอทานอล
การผลิตที่เหลือ น้ำตาล และการเจริญเติบโตของยีสต์ วิเคราะห์ทุกวัน
( รูปที่ 1 ) ใน 0.01 เปอร์เซ็นต์ ( v / v ) - การฉีดวัคซีน หรือสายพันธุ์ที่สามารถเจริญเติบโตได้ดี
และการบริโภคน้ำตาลไม่เพียงพอส่งผลให้น้อยกว่า 20 %
เอทานอลให้ผลหลังจาก 5 วันของการปลูก ( รูปที่ 1aand D ) ในระดับ 0.05 %
( v / v ) - การฉีดวัคซีน , การเจริญเติบโตของทั้ง strainswas เพิ่มขึ้นและสูงสุดของแต่ละระดับถึง
; คือ 4.82 และใน nbrc 0216
7.04 ใน Hitachi , หลังจาก 3 วันของการ ดังนั้น nbrc 0216
และ Hitachi เซลล์ผลิต 5.08 เปอร์เซ็นต์ ( v / v ) และ 5.49 % ( v / v ) เอทานอล
พาการบริโภคน้ำตาลกว่า 97% ใน 4 วัน
( รูปที่ 1A และ E ) ใน 0.1 เปอร์เซ็นต์ ( v / v ) - การฉีดวัคซีน ,การเจริญเติบโตเล็กน้อย
สูงกว่าเมื่อเทียบกับ 0.05 % ( v / v ) - การปลูกและผลผลิตเอธานอล
พบประมาณ 85% ( ภาพที่ 1C และ F ) ถ่ายด้วยกัน
0.1 เปอร์เซ็นต์ ( v / v ) - การฉีดวัคซีนของวัฒนธรรมก่อนเป็นดีกว่าสำหรับเริ่มต้น
วัฏจักรของการหมักแบบซ้ำมากกว่า 0.05 % ( v / v ) - การฉีดวัคซีน ,
และก็ยืนยันอีกครั้งว่า ทั้งคราบเข้ากันได้กับ
การผลิตเอทานอลแม้ว่าความเครียด Hitachi เป็นเล็กน้อยดีกว่า
nbrc 0216 จากทัศนะของการเจริญเติบโตของเซลล์และการผลิตเอทานอล .
นอกจากนี้พบว่าระยะเวลาการหมักเอทานอลเพียงพอกับ
ผลผลิตกว่า 75 % ต้องใช้เวลาอย่างน้อย 3 วันในรอบ 1
การหมักแบบซ้ำซึ่งประกอบด้วย 16 รอบคือ
ตรวจสอบโดยใช้ น้ํา fs902 ในรอบ 1 - 10 ของ fs501 ใน
รอบ 11 – 13 และของ kcs105 ในรอบ 14 – 16 เป็นคาร์บอนแหล่ง
ตามลำดับ ( รูปที่ 2 ) ก่อนวัฒนธรรม โดยใช้โซลูชั่นหุ้นกลีเซอรอล
สายพันธุ์ nbrc 0216 หรือ Hitachi ได้ดำเนินการตาม
ขั้นตอนที่กล่าวถึงข้างต้น สำหรับฤดูกาลที่ 1 , วัฒนธรรมก่อนโอน
ออกเป็น 10 มิลลิลิตรของน้ำของ fs902 15 ml หลอดพลาสติก 0.1 %
( v / v ) - การฉีดวัคซีน ,และแหวนที่ 30 ° C เป็นเวลา 3 วัน ในฤดูกาลที่ 2 และ
รอบต่อมาเซลล์ในหลอดมีจำนวน 3
ที่ 3500 × G สำหรับ 5 นาทีที่อุณหภูมิห้อง และหมัก
ซุปถูกลบออก หนึ่งในสามชนิดของน้ำผลไม้ ( 10 ml ) คือ
เพิ่มลงในหลอดที่มีเซลล์ที่บ่มที่ 30 ° C
1 วัน แต่ละ กระบวนการทำซ้ำถึงรอบ 16 หลอดใช้
ในการทดลองนี้ไม่ได้ผ่านการฆ่าเชื้อ และจัดการ
ดำเนินการภายใต้บรรยากาศยกเว้นวัฒนธรรม pre .
ดังนั้นเมื่อย Hitachi ผลิต 5.59 ถึง 6.13 เปอร์เซ็นต์ ( v / v )
, เอทานอลและ 10.1 % ( w / v ) น้ำตาลใน fs902 ในช่วง 10 รอบแรก ส่วนที่แสดงค่า )
% การแปลงค่าตามทฤษฎี เมื่อย
nbrc 0216 ยังหมักเอทานอลด้วยการแปลง 78.7 – 89.2 %
แม้ว่าการแปลงล่างของ 61.4% พบว่าในรอบ 2
น้ำ fs501 ใช้ในรอบ 11 – 13 และที่ใช้ในรอบ kcs105
14 16 และยังวัสดุหมักในซ้ำชุด
หมักกับการแปลงมากกว่า 85% แม้ว่าทั้งสายพันธุ์
อาจขยายตัวดีในน้ำผลไม้ โดยทั่วไปผลผลิตเอทานอลแตกต่างกับ
ข้าวฟ่างหวานสายพันธุ์ การปลูก เงื่อนไข และน้ำได้โดย
ดี ( 17 ) ในการศึกษานี้ อย่างไรก็ตาม ผลผลิตที่ดีได้
ทั้งหมดข้าวฟ่างหวาน สารสกัดจากยีสต์ที่ถูกดัดแปลงเพื่อการผลิตเอทานอล
เงื่อนไข โดยการประยุกต์ใช้เทคนิครายงานที่นี่
การผลิตเอทานอลโดยใช้ยีสต์ ช่วงของข้าวฟ่างสายพันธุ์ซึ่ง
สามารถใช้เป็นทรัพยากรชีวภาพสามารถ broadened .
ดังนั้น การผลิตเอทานอลจากข้าวฟ่างหวานโดย
การฆ่าเชื้อเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของกรดหรือ
แบคทีเรียได้ โดยกระบวนการหมักนี้ง่าย เรา
วางแผนที่จริงการผลิตเอทานอลจากข้าวฟ่างหวาน
นำร่องตามกระบวนการก่อตั้งที่นี่
ใกล้ในอนาคต งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากส่วนกลาง
การแปล กรุณารอสักครู่..
