面对化石能源的日益枯竭以及化石燃料燃烧过量排放二氧化碳导致的环境恶化,寻找新的替代生物能源已经成为全球共同努力的目标。生物乙醇作为燃料具有节能和环保的优点,是一种清洁可再生能源,可节省石油资源。目前,生物乙醇的原料通常采用当地的主要农作物。生物乙醇的迅速发展,会使用大量的农产品,并且使农产品价格与能源价格密切相连,进而会引起农产品价格上涨、粮食安全问题等。海带类大型海藻是一种分布较广的水体生物,细胞内含有叶绿体,在光照条件下,利用二氧化碳和水合成有机物质,以进行无机光能营养,含有大量的碳水化合物,这些碳水化合物中含有大量的糖分,能被微生物利用进行发酵作用来生产乙醇。本文以舟山海域养殖的海带为原料,在实验室条件下,以酿酒酵母为发酵微生物,首先通过对原料海带和酿酒微生物的化学组成进行分析,然后通过研究酵母培养和发酵过程,建立了酿酒酵母培养的生长动力学模型与海带提取生物乙醇的工艺流程,并对几个环境影响因素进行了控制研究。实验结果表明,海带中的多糖基本上是由鼠李糖、褐藻糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖和肌醇8种单糖组成,其中,含量最高的为褐藻糖和肌醇两种,约占了总糖含量的43%。在酿酒酵母的扩大培养过程中,通过对酵母的世代时间的测定,发现实验用酿酒酵母的最适培养温度为28～30℃,最适pH为5.5～6.5,可以达到微生物的最佳培养效果。海带通过发酵过程能使部分的碳水化合物转变为乙醇,控制温度30℃～35℃、pH=6～7和发酵时间6～7d,可以获得最大的乙醇产率;酵母培养液磷酸盐和镁离子的最适营养浓度分别为3g/L和1.5g/L。通过工艺研究,将新鲜干海带通过海带预处理、酿酒酵母选育与扩大培养、发酵设备和发酵培养基灭菌、入罐发酵、发酵液的预处理及乙醇的提取和纯化这11步的工艺步骤,能较好地实现发酵提取生物乙醇的目的。这不仅为利用海带发酵生产乙醇提供了重要的技术参数,而且对开辟新的海藻生物能源具有深远的实践意义。