木糖发酵菌株的筛选

本实验利用传统的方法从森林土样中分离筛选出一株能有效发酵木糖生产乙醇的酵母菌株。首先通过富集培养、初筛、复筛等步骤筛选出一株（1#菌株）能够利用木糖的酵母菌株,对其进行了生理生化性能指标试验,初步鉴定为假丝酵母菌（Candida sp.）。并对其进行了利用木糖发酵乙醇试验,实验结果表明：在培养温度为30℃,pH5.0,接种量为10％左右,初始木糖浓度为40g/L时,该菌株可以利用木糖发酵生产乙醇,产乙醇量为1.06g/100mL,相当于理论转化率的56.9%。     

发酵木糖高产乙醇树干毕赤酵母菌株的Co60诱变选育

【目的】选育能够利用木糖高产乙醇的酵母菌株。【方法】采用Co60诱变树干毕赤酵母(Pichia stipitis),筛选乙醇产量高的突变菌株,并对原始菌株、突变菌株的生长发酵特性和两个菌株对高浓度木糖、乙醇的耐受性进行比较。【结果】在YPX培养基上筛选获得1株能够高效发酵木糖的突变菌株1K-9。该菌株在50mL 15%FM发酵84h,发酵液乙醇含量最高达(51.034±0.112)g/L,比原始菌株提高10.05%;在500mL 15%FM发酵96h,乙醇含量最高达(51.390±0.119)g/L;在500mL 20%FM发酵156h,乙醇含量最高达(52.496±0.513)g/L。菌株1K-9在HSM培养基或含4%~5%乙醇的YPX培养基中生长良好,在含6%~7%乙醇的YPX培养基中生长缓慢。【结论】Co60诱变对于树干毕赤酵母(Pichia stipitis)菌株是有效的,能选育出木糖高产乙醇酵母菌株1K-9。     

戊糖己糖混合糖发酵生产乙醇的主要影响因素

以树干毕赤酵母为发酵菌株,高混合糖(木糖、葡萄糖)为发酵底物,确定树干毕赤酵母高糖浓度发酵时所需的条件.研究结果表明,在高糖浓度乙醇发酵中,树干毕赤酵母较为适宜的发酵温度为30℃,发酵24 h,残糖浓度和乙醇浓度分别为0.1 g/L和32.5 g/L.添加硫酸铵1.1 g/L+微量元素发酵效果较好,乙醇浓度为33.2g/L.由典型发酵过程中各物质浓度变化曲线可知,酵母优先利用葡萄糖,发酵12 h葡萄糖和木糖的还原糖利用率分别为89.3%、10.7%.待12 h葡萄糖几乎被消耗完后,对木糖的利用开始占主导地位,乙醇浓度随着糖的不断消耗而逐渐提高.发酵28h时乙醇浓度最高,达到33.2 g/L.     

休哈塔假丝酵母发酵木糖产乙醇的研究

对休哈塔假丝酵母初始菌株经过驯化筛选出一株TZ-8高产酒精菌株,研究了木糖初始浓度、温度、转速以及pH值对TZ-8菌株发酵产乙醇的影响,实验结果表明,最适发酵条件是木糖初始浓度为40 g/L,温度为30℃,转速90~110 r/min,初始pH4.5~5.0,乙醇产量为11.02 g/L,木糖利用率达到86.9%.     

管囊酵母的诱变育种及甜高粱渣水解液发酵

对管囊酵母1771进行硫酸二乙酯(DES)与紫外线(UV)复合诱变,筛选得到一株菌DU-13,其糖醇转化率较出发菌株提高28.7%。用DU-13菌株在甜高粱渣酸水解液和发酵培养基中进行发酵,乙醇产量分别为3.5g/L和7.4g/L;转化率分别为0.173g/g和0.250g/g,水解液发酵效果不如发酵培养基。在甜高粱渣酸水解液中添加营养物质,并设计正交实验优化添加方案。将优化水解液在相同条件下利用DU-13菌株进行发酵,结果表明优化水解液发酵效果优于发酵培养基和水解液：乙醇产量为13.5g/L,转化率为0.378g/g。     

从木糖生产酒精发酵工艺的研究

本研究应用酵母Saccharomyces Cereviciae AM12菌株,在木糖异构酶存在下,以木糖为基质发酵生产酒精。重点研究了基质浓度对酒精发酵速率的影响及菌体的接种量、增殖与乙醇生成的关系。实验结果表明,无论是氧限制或厌气发酵过程,在木糖异构酶的存在下,该菌株均可利用木糖发酵生成酒精。但是,在乙醇积累的同时,伴有副产物木糖醇的生成。     

东方伊萨酵母降解木糖醇发酵抑制物研究

选择存在于半纤维素水解物中6种主要微生物代谢抑制物,用HPLC-DAD建立检测方法,分析东方伊萨酵母对这些抑制物的降解活性、代谢途径,以及生物脱毒处理对热带假丝酵母木糖醇发酵性能的影响。结果表明,东方伊萨酵母能直接利用醋酸,将芳香醛还原为相应的醇,含有裂解芳香环,最终将其彻底降解的复杂酶系。东方伊萨酵母对抑制物:醋酸4000mg·mL-1、糠醛400mg·mL-1、香草醛90mg·mL-1、对羟基苯甲酸40mg·mL-1、阿魏酸100mg·mL-1和愈创木酚30mg·mL-1脱毒发酵80h的降解率分别为100%,100%,100%,14.3%、65.8%、78.6%,木糖醇发酵性能得到显著改善。经生物脱毒处理之后的醋酸、糠醛、愈创木酚、阿魏酸培养基,再用热带假丝酵母进行木糖醇发酵的产物生成速率(木糖醇g.L-1.h-1)分别为2.67,2.66,2.72,2.66,基本达到了商品木糖培养基的木糖醇生成速率水平(2.79)。     

7种抑制物对热带假丝酵母木糖醇发酵性能的影响

在木糖培养基上分别研究7种已知存在于半纤维素水解物中的微生物代谢抑制物(甲酸、乙酸、糠醛、苯甲醛、香草醛、愈创木酚、对羟基苯甲酸)对热带假丝酵母细胞生长及木糖醇发酵性能的影响,并采用二次正交旋转组合设计研究试验中毒性最强的甲酸与香草醛、苯甲醛这3种代表性抑制物共存条件下的抑制效应.结果表明,这些抑制物在低浓度条件下虽然对酵母细胞生长有抑制作用,但是却能使木糖醇比生成速率略有提高.随着抑制物浓度的提高,它们最终均能完全抑制酵母细胞生长,使木糖醇发酵完全不能进行.对酵母细胞生长而言,甲酸与醛类抑制物之间存在毒性相互拮抗作用;对于木糖转化率和木糖醇比生成速率,甲酸和苯甲醛之间存在明显的拮抗作用;对所有考察指标,醛类化合物之间均无显著的拮抗作用,它们之间对酵母细胞的抑制作用呈累加效应.     

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%。     

氧化葡萄糖酸杆菌驯化选育及其产二羟丙酮

通过梯度增加种子培养基中甘油浓度驯化氧化葡萄糖酸杆菌（Cluconobater oxydans）,有效地提高了该菌对甘油的耐受性,菌株产二羟丙酮水平比驯化前提高了29%,在此基础上,采用单因素试验,对其发酵工艺进行优化。考察甘油质量浓度、酵母膏质量浓度、CaCO₃质量浓度、接种量对发酵的影响,结果显示最佳工艺条件为:甘油质量浓度为60 g/L,酵母膏质量浓度为5 g/L,CaCO₃质量浓度为10 g/L,接种量4%,在此条件下,经72 h摇瓶发酵甘油转化率达96%,二羟丙酮产量可达57.4 g/L,7.5 L发酵罐分批发酵54 h时甘油转化率达97%,二羟丙酮产量可达58.2 g/L。     

Fermentation of xylose to produce ethanol by recombinant <Emphasis Type="Italic">Saccharomyces cerevisiae</Emphasis> strain containing <Emphasis Type="Italic">XYLA</Emphasis> and <Emphasis Type="Italic">XKS1</Emphasis>

Fermentation of the pentose sugar xylose to produce ethanol using lignocellulosic biomass would make bioethanol production economically more competitive. Saccharomyce cerevisise, an efficient ethanol producer, cannot utilize xylose because it lacks the ability to convert xylose to its isomer xylulose. In this study, XYLA gene encoding xylose isomerase (XI) from Thermoanaerobacter tengcongensis MB4T and XKS1 gene encoding xylulokinase (XK) from Pichia stipitis were cloned and functionally coexpressed in Saccharomyces cerevisiae EF-326 to construct a recombinant xylose-utilizing strain. The resulting strain S. cerevisiae EF 1014 not only grew on xylose as sole carbon source, but also produced ethanol under anaerobic conditions. Fermentations performed with different xylose concentrations at different temperatures demonstrated that the highest ethanol productivity was 0.11 g/g xylose when xylose concentration was provided at 50 g/L. Under this condition, 28.4% of xylose was consumed and 1.54 g/L xylitol was formed. An increasing fermentation temperature from 30℃ to 37℃ did not improve ethanol yield.     

生物脱毒改善蔗渣水解物木糖醇发酵性能的研究

为提高热带假丝酵母Candida troplicalis 1-18代谢产物木糖醇的产量,本研究以蔗渣半纤维素稀酸水解物作为研究材料,以生物脱毒菌株东方伊萨酵母Issatchenkia orientalis S-7细胞干重、水解物在280 nm处紫外吸收物含量、木糖醇产量作为评价指标,考察尿素、pH值、脱毒时间、预浓缩比例和细胞循环利用等5个因素对蔗渣半纤维素稀酸水解物木糖醇发酵性能的影响。结果表明,蔗渣半纤维素稀酸水解物采用Ca（OH）₂调节pH值为5,预浓缩至1/2体积,添加2 g·L^-1尿素,东方伊萨酵母S-7生物脱毒40 h,脱毒后水解物预浓缩至木糖浓度为150 g·L^-1时,热带假丝酵母1-18发酵的木糖醇产量最高,达134.5 g·L^-1,比对照组高出70 g·L^-1;循环利用细胞进行生物脱毒,脱毒时间缩短13 h;循环利用热带假丝酵母1-18对生物脱毒水解物进行产醇发酵,木糖醇产量达163.8 g·L^-1,生成速率为5.85 g·L^-1·h^-1,比第一代发酵（1.95 g·L^-1·h^-1）提高2倍。生物脱毒是改善木质纤维稀酸水解物木糖醇发酵性能的有效手段。     

管囊酵母D-21木糖乙醇发酵条件的优化

对一株能利用木糖产乙醇的管囊酵母D-21进行了发酵条件的优化,研究了接种量、氮源、碳源和维生素对乙醇产量和还原糖利用率的影响。结果表明:接种量过高会影响乙醇产量,以6%(体积分数)为宜;当木糖质量浓度为50 g/L,碳氮质量比为20∶1,使用酵母膏和尿素组成的复合氮源时(质量比为2∶1),发酵72 h后所得乙醇质量浓度为12.5 g/L,达到理论产量的55%;当木糖与葡萄糖的质量比为3∶1时,乙醇质量浓度为15.72 g/L,为理论产量的69%;在发酵培养基中添加质量分数为2×10-5维生素B6可使乙醇产量提高18.3%。     

离子色谱法测定加里料后白肋烟中木糖醇的含量

建立了一种快速测定加里料后白肋烟中木糖醇的离子色谱的定量分析方法.结果表明,在1.025×10-6～1.025×10-7浓度范围内,该方法的工作曲线线性良好(相关系数为0.9995),回收率在94.3%～102.5%之间,RSD为0.08%.该方法操作简便、灵敏度高、分析速度快,可以应用于批量加料处理后白肋烟中木糖醇含量的测定.     

CCFSLET污水自动净化器处理木糖醇废水的COD去除试验研究

采用CCFSLET污水自动净化器处理木糖醇生产过程中的废水.试验结果表明：在进水CODcr、HRT和容积负荷分别为6 000 mg/L4、8 h和6.18 kg/（m^3.d）时,CODcr的去除率稳定保持在89%-95%的范围内.     

提高微拟球藻油脂产量的培养工艺优化

为了提高微拟球藻油脂产量,采用二次正交旋转组合设计方法,选取NaNO3浓度、NaH2 PO4浓度、温度、CO2质量分数和光照强度5个因素,对微拟球藻自养产油脂的工艺参数进行优化.得到的最佳培养工艺条件为:NaNO3质量浓度0.38 g/L、NaH2PO4质量浓度0.35 g/L、温度27.1℃、CO2质量分数6.67％、光照强度5 454 lx,预测理论最大油脂产量为0.72 g/L.在最佳工艺条件下进行验证实验,实际油脂产量0.70 g/L,是优化前的3倍多.微拟球藻油脂以C16和C18脂肪酸为主.     

红毛藻R-藻红蛋白果冻的制备工艺

为了研究红毛藻R-藻红蛋白、卡拉胶 魔芋粉复合胶、木糖醇、柠檬酸的不同添加量对红毛藻R-藻红蛋白果冻品质的影响,通过单因素实验筛选获得4种物质的最佳添加量,并采用正交法优化果冻配方,确定红毛藻R-藻红蛋白果冻的最优制备工艺条件。结果表明,得到的最佳配方是复合胶、木糖醇、柠檬酸、红毛藻R-藻红蛋白液的质量分数分别为0.9%,9.0%,0.10%,4.5%;感官评分为87.64,弹性为（0.98±0.016）mm,咀嚼性为（0.789±0.021）N;可溶性固形物质量分数为24.3%;菌落总数为40 CFU/g,未检出大肠杆菌,结果符合国家标准要求。