甘蔗糖蜜酒精高产酵母的发酵特性研究

采用20L三联装发酵罐进行甘蔗糖蜜高浓度酒精发酵研究高产酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)MF1001菌株的甘蔗糖蜜酒精发酵特性。结果表明,锤度为20°Bx的糖蜜对菌株生长和发酵均没影响,发酵的适宜温度为30℃,pH值4.0的发酵效果明显优于pH值3.80,传代培养16代及不同的接种量对菌株的发酵没有影响。按目前甘蔗糖蜜酒精生产的发酵工艺,用锤度为20°Bx糖蜜培养基培养菌株,制备种子液,然后将种子液与锤度为55°Bx的糖蜜培养基1∶1混合进行发酵,发酵50h的醪液酒精含量达到了13.2%(V/V),60h达13.8%(V/V),72h达14.3%(V/V)。发酵结束时醪液可发酵残糖含量低至0.44%,发酵效率分别为理论值88.6%(50h)、94.3%(60h)和98.6%(72h)。该菌株有望用于甘蔗糖蜜酒精发酵生产,提高甘蔗糖蜜酒精发酵的醪液酒精含量。     

三株甘蔗糖蜜酒精发酵高产酵母菌株的筛选

从甘蔗糖厂的废弃物中筛选到3株甘蔗糖蜜酒精发酵高产菌株MF1001、MF1002和MF1003,经rDNAITS序列同源比对鉴定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的不同菌株。3个菌株均可以完全利用葡萄糖和蔗糖,部分利用棉子糖和半乳糖,均不能利用乳糖和木糖。MF1001发酵甘蔗糖蜜的残糖含量明显低于目前使用的生产菌株,略低于标准测定菌株CICC31149和CICC31279,MF1002和MF1003的残糖含量略低于目前使用的生产菌株。与生产菌株相比,3个菌株在甘蔗糖蜜的生长速率略低,但是维持高菌数的时间较长。按目前甘蔗糖蜜酒精生产的发酵工艺,3个菌株30℃发酵72h的醪液酒精含量分别为14.26%(V/V)、14.48%(V/V)和13.50%(V/V),比目前生产使用的菌株高19.5%~28.6%;37℃发酵40h的醪液酒精含量分别为12.03%(V/V)、12.06%(V/V)和12.14%(V/V),比目前生产使用的菌株高10.0%~11.7%。这3个菌株具有提高甘蔗糖蜜发酵醪液酒精含量的潜在工业价值。     

固定化增殖酵母糖蜜酒精连续发酵的研究

本研究采用海藻酸钙胶为载体,将糖蜜酒精酵母P396驯化株固定于2.5公升维型筛板生比反应器中,以甘蔗糖蜜为基质进行快速酒精连续发酵试验。证明该反应器能较好地解决CO_2滞留及CO_2与酒精对酵母发酵的抑制问题;探讨了该反应器连续发酵的动力学模型及发酵条件。发酵连续操作85天,平均产酒8.1×10~(-2)kg/L,平均生产能力1.5×10~(-2)kg/L·hr比游离细胞分批发酵效率提高17.4倍。     

甘蔗糖蜜酒精废液产腐殖酸的菌株筛选与鉴定

以甘蔗糖蜜酒精废液作为筛选培养基,从土壤中筛选出一株能利用酒精废液为原料发酵生产腐殖酸的细菌AS019,通过形态特征、培养及生理特征及生理生化特征研究,结合16S rDNA序列分析比对,进行菌株鉴定,并利用红外光谱测试分析发酵产物腐殖酸的结构。实验结果表明:初步鉴定菌株AS019为芽孢杆菌属的巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium,发酵前后腐殖酸含量分别为6.60和25.33g/L,发酵产品腐殖酸含有多种活性官能团。可见,甘蔗糖蜜酒精废液可以作为微生物培养基发酵生产出高附加值腐殖酸,解决了糖厂酒精废液处理问题,对甘蔗酒精废液的开发利用、环境保护和蔗糖业循环经济发展等具有重要意义。     

甘蔗糖蜜总糖中提高蔗糖纯度的菌株分离鉴定及生物纯化性能

从甘蔗糖厂周边环境采集污泥、土壤及污水样品,通过甘蔗糖蜜纯化发酵试验筛选提高甘蔗糖蜜总糖中蔗糖纯度的菌株,并对菌株进行形态观察、生理生化特征比较和26SrDNA基因序列同源性分析鉴定。结果筛选获得1株提高甘蔗糖蜜总糖中蔗糖纯度的菌株m-6。菌株m-6纯化发酵10h,甘蔗糖蜜中葡萄糖、果糖的去除比例分别为96.5%、100%,蔗糖在糖蜜总糖中的纯度由初始的55.6%提高至85.7%,菌株m-6对甘蔗糖蜜有良好生物纯化作用。菌株m-6属于库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。     

甘蔗糖蜜发酵生产L-乳酸工艺条件研究

以甘蔗糖蜜作为原料,利用经诱变筛选得到的鼠李糖乳杆菌SCT-10-10-60发酵生产L-乳酸.通过设置单因素实验,研究不同初始糖蜜浓度(50％、40％、30％、20％)、不同发酵温度(30℃、37℃、42℃、47℃)、不同pH调节剂碳酸钙加入量(4％、6％、8％、10％)和氮源替代(尿素替代酵母粉)对L-乳酸产量的影响...     

玉米原料酒精高浓度发酵中间试验的研究

以啤酒酵母菌种 (Saccharomyces cerevisie) Y316进行 10 0 0 L罐的酒精生产性中试。玉米粉的质量分数为 33.3% ,95℃下液化 1h,6 0℃糖化 1h,30℃保温发酵 (6 0～ 70 ) h。发酵醪产酒精 13.9%以上 ,残糖 1%以下 ,淀粉利用率 90 .5 %以上。     

树干毕赤酵母连续发酵戊糖己糖生成酒精

以30g/L葡萄糖和15g/L木糖混合物为发酵底物,在工作体积约为1.5L的全混釜生物反应器中,对一株树干毕赤酵母驯化菌株P2进行了一级和二级连续发酵研究。结果表明,在一级连续发酵木糖、葡萄糖混合物中,当稀释率为0.06h-1时,酒精产率达到最大0.790g/(L·h),发酵溢出液中酒精浓度为13.16g/L,还原糖利用率仅为77.51%。在二级连续发酵木糖、葡萄糖混合物时,当底物流加速度约为60mL/h时,发酵液酒精浓度为13.23～14.85g/L,还原糖利用为83.23%～84.37%。     

固定化酵母发酵废糖蜜生产酒精

利用包埋与吸附固定化方法 ,采用不同的包埋剂和添加剂制备固定化细胞 ,发酵甘蔗废糖蜜生产酒精。试验表明 ,固定化细胞发酵糖蜜产酒精率高于游离细胞。其中海藻酸钠包埋法为一种较好固定方法 ,发酵 48h产酒率较游离细胞高出 8 72 %。添加剂Al2 O3 和麸皮的使用可使产酒率略有提高 ,并可改善凝胶珠机械强度。     

甘薯直接发酵生产酒精工艺条件的研究

以甘薯(Ipomoea batatas Lam.)为原料,对发酵法生产酒精工艺条件进行了初步研究.发酵温度、用曲量、料水比、发酵时间,是甘薯淀粉直接发酵生产酒精的4大主要影响因素.其中,选用生料酒曲茵种,以酒精产量为指标,通过单因素试验、L<,9>(3<'4>)正交试验,最终筛选出甘薯直接发酵最佳工艺条件.结果表明,最佳发酵条件:发酵温度为32℃,用曲量为1%,料水比为1∶3.5,发酵时间为5 d.发酵成熟醪酒分为9.1%(v/v),发酵率为80.9%.     

发酵法提纯大豆糖蜜中低聚糖的菌株筛选

 大豆糖蜜是大豆浓缩蛋白生产的副产物,是脱脂豆粕乙醇萃取液经浓缩后形成的一种棕色黏稠的浆状物,含有多种功能性成分,主要有大豆低聚糖、大豆异黄酮等生理活性物质,对人体健康有着许多有益的作用。本文运用发酵法消化大豆糖蜜中的单糖和多糖,提高功能性多糖浓度,达到糖原纯化的目的,对1种乳酸菌、4种酵母菌进行筛选试验,筛选出消耗蔗糖最多,同时水苏糖、棉子糖等低聚糖保留率最高的1种酵母菌,即酿酒酵母C。其最佳发酵条件为,糖蜜初始糖浓度9%,初始pH值6.5,接种酿酒酵母C的接种量3%,在30℃的条件下发酵24h。大豆糖蜜发酵液中各糖分的保留率为：蔗糖0%,功能性低聚糖60.90%,果糖和葡萄糖含量24.46%,发酵的重复稳定性高达95%以上。     

专性厌氧菌发酵罐制氢工艺

采用批式发酵工艺研究了专性厌氧菌P的产氢特性.分别探讨了P菌在小样及发酵罐扩大试验中的生长周期、pH值、葡萄糖浓度以及糖蜜浓度等生态因子对产氢能力的影响.结果表明,P菌是一种高效产氢的菌株,在培养10h后进入对数生长期和高速产氢阶段.当葡萄糖浓度为10 g/L,初始pH为7.0,接种比例为10％时,小样发酵和发酵罐的气体总产量均达到最大值,分别为485 mL和17.4L;在发酵罐中,通过连续补加NaOH溶液使pH恒定在7.0左右,可使每升培养基产氢量达到2.473 L,比小样提高了5％,此时葡萄糖分解率达到95.2％,且氢气的质量分数达到68.73％;利用糖蜜作为发酵底物,具有广阔的经济效益和除废产能的环境效益,当糖蜜底物浓度为35 g/L时的产气能力最佳,发酵罐中最大产气量为22 L.     

污泥-废糖蜜联合发酵培养Bt生物杀虫剂

考察了城市污泥与废糖蜜联合发酵培养苏云金芽孢杆菌（Bt）生物杀虫剂的可行性。作为污泥发酵的补充碳源,废糖蜜添加比例低于2.0%（质量比）时,对Bt的生长、代谢、晶体蛋白合成以及毒效有良好的促进作用,当添加比例高于2.0%时则表现出抑制作用。通过改变废糖蜜添加比例,获得污泥与废糖蜜的最佳配比：即在含固率为3%的污泥中添加1.5%（质量比）的废糖蜜。此配比对Bt生长代谢最为有利,活菌数与活芽孢数最大值可分别达到4.17×10⁸和3.60×10⁸CFU?mL^-1,发酵48 h后,发酵液中晶体蛋白产量约为1.96 mg?mL^-1,毒效788 IU?μL^-1,高于其他复配培养基。此外,本研究表明,晶体蛋白产量与发酵液生物毒效有显著相关性,晶体蛋白含量可作为一种简单可靠的Bt发酵性能表征指标,在Bt生产中有一定实用价值。     

酿酒酵母YBR019C基因缺失突变的分析

【目的】研究目的基因YBR019C缺失对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株糖代谢和乙醇发酵的影响。【方法】以酿酒酵母野生菌NF1002为出发菌株,选择2号染色体上的基因YBR019C为目的基因,以质粒pUG6和pUG66为模板进行PCR,构建带有Cre/loxP系统的酿酒酵母YBR019C基因敲除组件,并转化酿酒酵母NF1002,利用筛选标记Kan r和Ble r与YBR019C基因进行同源重组,筛选YBR019C双倍体缺陷型菌株。利用蔗糖和甘蔗糖蜜为碳源,对突变菌进行发酵特性的研究。【结果】成功获得YBR019C双倍体缺陷型菌株NFybr。碳源同化实验表明,突变株和野生菌均能利用葡萄糖和蔗糖,不能利用乳糖和木糖;但相比野生菌,突变株利用棉子糖和麦芽糖的能力有所下降,而且完全不能利用半乳糖。蔗糖发酵实验表明:突变株NF-ybr与野生菌株相比,在发酵终点乙醇浓度提高10.7%,发酵周期有所延长。按目前甘蔗糖蜜乙醇生产的发酵工艺,突变株在30℃发酵72h的醪液乙醇含量为12.52%,低于野生菌的13.89%。【结论】YBR019C基因的缺失影响了菌株对糖份的利用,导致乙醇发酵能力不及野生菌。本研究为菌株高效快捷的基因改造提供了参考。     

利用柑桔加工废弃物制取糖蜜及乙醇

柑桔加工废弃物约占果实质量的50%,含大量糖分,适宜制备糖蜜和发酵生产乙醇.研究了用废弃物制取糖蜜及生产乙醇的工艺和条件.结果表明,柑桔皮渣制取糖蜜时,生石灰的适宜添加量为0.3%,制得的可溶性固形物为40%的糖蜜,总糖含量为34%.对pH值、糖度、接菌量和温度等影响发酵的主要因素做单因素研究基础上开展了正交试验,得到柑桔糖蜜发酵的较佳工艺条件为:发酵液的初始pH 5.0,初始含糖量25%,接种量3×107个/mL,温度保持在30℃,静置发酵.由此获得含量为10.6%的乙醇产品,为探索用柑桔糖蜜生产燃料乙醇提供了参考.     

木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇工艺研究

【目的】对木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇的工艺进行研究,为其工业化生产奠定基础。【方法】首先通过单因素试验确定发酵中主要影响因素的最佳水平,然后利用响应面法对主要因素的相互作用进行研究,最后对发酵温度进行梯度降温控制,以提高乙醇的产量。【结果】单因素试验确定主要影响因素的最佳水平:颗粒淀粉水解酶用量为0.8GAU/g木薯粉,底物浓度为36%(W/V),初始pH值为4.2。响应面法优化的结果:颗粒淀粉水解酶用量为0.82GAU/g木薯粉,底物浓度为37%(W/V),初始pH值为4.3。对发酵温度进行梯度降温控制,则可降低醪液残糖,提高原料转化率。在技术集成基础上,对木薯生粉发酵96h,醪液乙醇产量可达16.24%(V/V),残还原糖含量为0.29%(W/V),残总糖含量为1.81%(W/V)。与初始条件相比,乙醇产量提高25%。【结论】木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇,在技术集成基础上可降低能耗,节约生产成本,具有较好的工业化应用前景。     

糖蜜的可发酵性与制氢条件

为了提高糖蜜的可发酵性和氢转化率,采用批式发酵法研究了糖蜜前处理过程和发酵条件对Ethanoligenens sp B49生长和产氢的影响。结果表明去除煮沸驱氧过程可以大大提高Ethanoligenens sp B49发酵糖蜜产氢的性能和糖蜜的氢转化率。Ethanoligenens sp B49细胞生长和产氢的最佳COD为20.6g/L,可发酵糖蜜的最大耐受COD为41.2 g/L,酵母粉可以大大提高糖蜜的生物可利用性和比产氢率。COD为20.6g/L,外加酵母粉浓度为4g/L是Ethanoligenens sp B49发酵糖蜜产氢的最佳条件,单位体积产氢量达到78.97mmolH2/L培养基,比对照提高了76.2%。本研究改进糖蜜发酵前处理方法和发酵条件,可以大大提高了糖蜜制氢的生物可发酵性和比产氢率。