孙 叶，郑兆娟，徐明月，欧阳嘉

(南京林业大学 化学工程学院，江苏 南京 210037)

乳清是牛奶奶酪加工过程中的一种副产物，存在于牛奶酪蛋白凝固过程中的水相里，占牛奶体积的85%～95%。乳清富含乳糖(45～50 g/L)、可溶性蛋白质(6～8 g/L)、脂质(4～5 g/L)、矿物盐(80～100 g/L)等，含有55%的牛奶营养[1]。由于处理乳清的生化需氧量(BOD)为27～60 g/L，化学需氧量(COD)为50～102 g/L，因此，乳清被认为是一种严重的环境污染物[2]。世界年产乳清约9×107t，其中50%被当作废水排放，这不仅浪费资源，更污染环境。为了使大量工业盈余的乳清变废为宝，研究者利用乳清水解物生产乳清饮料、糖浆以及食品添加剂等化学品[3]。此外，乳清水解物还可以用于生产燃料乙醇，此研究近年来受到研究者的广泛关注。乳清粉是乳清浓缩干燥的产物，相对于乳清来说，乳清粉营养物质浓度高、可以长期稳定放置、乙醇得率高、后续分离成本低，是一种更好的乙醇生产原料[4]。

目前，以乳清粉为原料发酵制备乙醇的菌种一般为马克斯克鲁维酵母(Kluyveromycesmarxianus)[5-6]和酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)[7-8]，其中，酿酒酵母是一种乙醇生产的传统菌株，但它不能直接利用乳糖，需要先将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖。利用酿酒酵母发酵乳清生产乙醇的方式有分步糖化发酵(SHF)和同步糖化发酵(SSF)。SHF可以分别控制乳糖水解和乙醇发酵的工艺条件，使得水解和发酵过程都在最适条件下进行。SSF可以使乳糖水解生成的单糖被及时发酵为乙醇，在发酵过程中单糖不积累，可避免底物抑制现象出现。此外，SSF中较低的葡萄糖浓度可有效避免杂菌污染，而且可以加速体系中其他糖的利用[9-11]。……