高强度酒精发酵是解决间歇式发酵弊端的唯一方法，因此，国内外就高强度酒精发酵进行了广泛的研究，取得了明显的成绩。研究者多从分析限制高效率（高强度）酒精发酵的因素着手，创造各种条件，以实现高效率酒精发酵。
l. 高效率酒精发酵应具备的条件
酒精发酵强度的高低一方面取决于酵母菌本身的生长繁殖力、发酵力以及对发酵环境的耐受能力，另一方面也取决于工艺对影响酵母菌发酵因素的控制上，具有了优良的生产菌种，工艺条件的控制就显得非常重要。现在一般认为，影响高效率酒精发酵的因素有葡萄糖浓度、乙醇浓度、酵母细胞密度及溶解氧浓度等四方面，针对上述影响因素，实行高效率发酵的条件是：
l．l 葡萄糖浓度应低于150g/L，否则，糖对酵母菌的发酵作用将会产生抑制。
1．2 发酵液中的酵母细胞数应尽量提高，以保证酒精发酵效率在高水平进行。
1．3 发酵液中的酒精浓度应维持在30g／L以下，以减少酒精的抑制作用。
1．4 定期供应必要的少量氧气，以保证酵母的正常代谢作用。
2. 提高发酵液中的酵母菌细胞密度
传统间歇式酒精发酵，醪液中的酵母细胞数一般为1亿个／mL左右，对应的发酵强度也只有1.8－2.2g乙醇／L.h，发酵时间长达50－68h，这种低酵母密度对应低水平酒精发酵强度是必然的。提高酵母密度的方法有：
2.1 保证酵母营养需求，增强酵母繁殖力和发酵力
2.1.1 氮源：利用淀粉质原料进行酒精生产工艺中一般不再另外添加氮源物质，虽然玉米等原料中蛋白质含量丰富（8％－11％），但由于酵母菌只能利用游离的氨基酸和极有限的二肽，不能直接利用蛋白质和多肽，而目前我国酒精生产使用的商品糖化酶中蛋白酶含量很少，致使发酵过程中蛋白质水解产生酵母可利用的氮量较少，抑制了酵母菌的增殖速度。在醪液接种之后，添加 10－16u／g原料的酸性蛋白酶，采用耐高温酵母菌种，主发酵期温度控制在35－38℃的条件下，主发酵期的酵母浓度增加一倍，发酵速率大大提高，发酵期缩短至48h，乙醇含量提高1个百分点以上。
2.1.2 无机盐：S，P，K+，Mg2+,Zn2+,Ca2+ 等无机盐在微生物的生命活动中起着十分重要的作用，它们或参与细胞结构物质的组成、或作为酶的活性基的组成部分及酶的激活剂、或可控制原生质的胶体状态和细胞透性。以玉米和薯干为原料的酒精发酵，磷、镁等无机元素含量较丰富，基本上能够满足酵母菌的要求，但对酵母发酵极为重要的 Zn2+，Ca2+含量不足，据研究，当Zn2+，Ca2+的浓度达到最佳值：Zn2+1.2mg/L，Ca2+300mg/L时，可大幅度增加游离细胞的发酵力，提高酵母细胞耐受酒精和温度的能力，因此，应以硫酸盐形式补充锌和钙元素。
2.2 固定化酵母发酵技术
固定化酵母酒精发酵技术是近年来迅速发展起来的一种生物技术，根据固定原理的不同，一般可分为吸附法、包埋法和共价键（交联）法三类，三类方法各有其特点。目前，固定化酵母发酵技术在糖蜜以及淀粉质原料酒精发酵中已有工业化规模的应用，由于将酵母活体细胞吸附或包埋于载体之中固定起来，使其能够不断快速地繁殖而又能阻止细胞流失，因此在发酵醪液中可形成高密度的酵母细胞，产生强大的生化反应动力，从而增加了酒精发酵的强度。在淀粉质原料的批生产中，增殖后的载体酵母细胞数稳定在8亿个/mL左右，发酵醪中游离细胞数一般在9－13h就达到传统发酵的水平（1.0-1.4亿个／mL），18h后可达到1.8－2.0亿个／mL，并趋于稳定，发酵强度平均为18g乙醇／L.h，发酵时间缩短近50%。
另一种新的固定化方法是利用絮凝酵母自身的凝聚力形成稳定的无载体酵母絮凝颗粒，这种方法与普通固定化方法相比较，具有方法简单、无附加费用、不易染菌等优点。絮凝作用首先由Louis Paseur在酵母培养过程中观察到，现象是悬浮于液体中的单细胞相互聚集形成絮凝状或丝状物，然后沉降或漂浮，这种特性使得絮凝酵母在单位体积醪液中的细胞数大大提高。有关工业化规模试验结果显示，絮凝酵母在淀粉质原料间歇式单罐发酵时，发酵醪中酵母细胞数为3亿个／mL左右，发酵强度为 4.5 g乙醇／L.h；在糖蜜原料连续发酵中，发酵强度由原来的2g乙醇／L.h提高到7－8g乙醇／L.h，发酵时间缩短到10－12h。表明应用絮凝酵母已成为解决传统发酵速度慢、效率低的方便而有效的途径。
2.3 酵母细胞分离回用技术
该技术的原理是将通常情况下会随发酵成熟醪流走的酵母细胞用一定的方法从醪液中分离出来，并返回到发酵系统中继续进行发酵，而使酵母细胞密度提高。这种形式的发酵系统得到了广泛的研究，并已有应用于大生产的实例，一种带离心机的细胞回用发酵系统，可使酵母细胞密度增加到83g/L发酵强度达30－40g乙醇／L．h。细胞回用技术的关键是酵母细胞的分离，离心机分离是常用的一种方法，近年来，膜分离技术的研究非常活跃，其中也涉及到酵母细胞的分离，但由于分离细胞而导致的设备投资和操作成本的增加是一个需要解决的问题。（甘肃工业大学轻工系 李雪雁 ）
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