1. 研究目的与意义

1.1研究目的

乙醇作为能源替代品，与石油相比具有可再生、污染小、可减少温室效应等优点，是世界公认的可再生环保新能源之一。目前用乙醇发酵的原料主要有纤维质原料、淀粉质原料和糖质原料等。利用工业废弃物乳清粉发酵生产乙醇以代替不可再生能源的消耗。

1.2研究意义

2. 国内外研究现状分析

2.2国内外研究现状

2.2.1乳清粉(成分及应用)

目前，奶酪乳清由于其极高的碳水化合物含量和可用性已被许多研究者用于乙醇的生产的研究。乳清是乳制品企业利用牛奶生产干酪时所得的一种天然副产品，它是液态的，将乳清直接烘干后就得到了乳清粉，乳清粉中的乳清蛋白极低，一般为百分之十几，不超过百分之三十。因此乳清粉的价格也非常低廉。正常的乳清粉其色泽呈现为白色至浅黄色，有奶香味。如果在加工过程中经过漂白处理，其产品呈现乳白色，如不经过漂白，则呈现白色至浅黄色不等，这是由于生产不同的奶酪得到的乳清颜色不同。典型的奶酪乳清包含5-6%乳糖、0.8-1%的蛋白质和0.06%的脂肪^[6]。然而很少有酵母乙醇菌株能发酵乳糖。大部分的酵母属物种由于缺乏半乳糖发酵酶以致不能发酵乳糖产乙醇。大部分的克鲁维酵母菌属物种能发酵乳糖产乙醇。包含5-6%乳糖的奶酪乳清在直接进行发酵时乙醇收益率近2.5%,发酵时使用乳清粉(cwp)替代乳清可省去超滤步骤和提高经济效益^[7]。所以乳清粉在进行发酵时具有相当大的优势。

3. 研究的基本内容与计划

3、研究内容及计划

研究内容

（1）乳糖、葡萄糖、半乳糖、以及乙醇分析测定方法的建立

4. 研究创新点

4、特色与创新

本实验采用HPLC(高效液相色谱) 同时测定乳糖、半乳糖、葡萄糖以及乙醇含量；对由本实验室构建的E.coli BL21 (pETDuet-gal) 进行诱导表达，镍柱纯化以获取β-半乳糖苷酶纯酶，用oNPG法测定酶活；分别进行低底物浓度时的单糖与混糖发酵，分析发酵历程中各物质含量变化，分析糖利用规律探索乳清粉中乳糖酶解的最适酶用量，最适酶解pH，以及底物浓度对酶解的影响。通过分批补料同步糖化发酵乳清粉，比较接种量、发酵pH、底物浓度几发酵方式等对乳清粉发酵的影响，最终找出乙醇产量最高的条件。