丙酮丁醇梭菌发酵玉米秸秆生产丁醇

以丙酮丁醇梭菌为发酵用菌株发酵水蒸气爆破玉米秸秆酶解上清液生产丁醇,研究了酶解上清液浓度、初始pH值以及菌液接种量对丁醇产量的影响,并通过正交试验来确定营养元素的最佳添加量.结果表明:在丙酮丁醇梭菌发酵水蒸气爆破玉米秸秆酶解上清液生产丁醇的最佳条件下(上清液糖浓度57.5g/L、初始pH值6.3,菌液接种量6%,发酵温度37℃,营养元素酵母膏、乙酸铵、磷酸二氢钾、烟酰胺添加量分别为0.8、6.0、0.5、0.25 g/L),丁醇产量达9.726 g/L;水蒸气爆破玉米秸秆酶解液中有抑制产生溶剂的物质,少量烟酰胺能有效促进丁醇生产.     

甘蔗糖蜜促进类球红细菌辅酶Q10的糖转化效率

考察了甘蔗糖蜜对类球红细菌发酵生产辅酶Q₁₀生物合成的影响,优化得到最佳的甘蔗糖蜜添加工艺,提升了糖转化率,大幅度降低了生产成本。不同碳源底物对辅酶Q₁₀产物合成有较大的影响,其中葡萄糖为最适碳源,利于类球红细菌菌体的生长和辅酶Q₁₀的合成。通过正交试验对辅酶Q₁₀发酵培养基进行了优化,当甘蔗糖蜜质量浓度为20 g/L、葡萄糖质量浓度为30 g/L、KH₂PO₄质量浓度为1 g/L时,对类球红细菌生长和辅酶Q₁₀合成均有利,且辅酶Q₁₀发酵效价达到了380.1 mg/L,糖转化率12.71 mg/g。在30 L发酵罐上进行发酵放大,结果辅酶Q₁₀产量最高达到3 311 mg/L,较对照组提高了15.4%,糖转化率提高了13.9%,这些发酵过程的生理参数进一步验证了甘蔗糖蜜有利于菌体代谢活力的维持以及辅酶Q₁₀的合成。     

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%。     

Actinobacillus succinogenes NJ113利用乳清厌氧发酵制备丁二酸

考察产琥珀酸放线杆菌(A. succinogene)NJ113利用乳清作为C源厌氧发酵对菌体生长和产丁二酸能力的影响.结果表明:A.succinogenes NJ113能够充分利用乳糖进行发酵合成丁二酸.当乳清质量浓度为70g/L(以乳糖计)时,丁二酸质量浓度最高达48.44g/L.以乳清为发酵底物,当酵母膏添加量为6g/L时,丁二酸产量达到48.47g/L,与酵母膏添加量为10g/L时的丁二酸产量基本相当.以干酪乳清作为C源进行发酵制备丁二酸,与葡萄糖发酵结果相比,丁二酸产量为47.5g/L,质量收率为67.9%,比葡萄糖发酵低9.6%,同时副产物乙酸较多,丁二酸与乙酸的质量比值较低.     

发酵玉米芯水解液制备乙醇的研究

为了提高戊糖发酵制备乙醇的产率,利用经驯化后的嗜单宁管囊酵母发酵玉米芯水解液,研究了嗜单宁管囊酵母的驯化工艺和发酵条件对乙醇产率的影响,得到了优化的工艺条件。结果表明,经驯化后的嗜单宁管囊酵母发酵玉米芯水解液的糖利用率比原来提高了41.23％,乙醇得率提高了118.83％,戊糖和己糖利用率分别为89.55％和85.23％。优化的发酵条件为初始糖浓度60～90g/L,初始pH5.5～6.0,接种量(体积分数)8％,发酵周期96h。在该发酵条件下,酒精得率可达0.346g/g。     

转基因pYBGAl酵母发酵木质纤维素水解液制备燃料乙醇

采用转基因pYBGA1酵母发酵葡萄糖及纤维二糖培养基,通过交叉实验研究了温度、酵母投入量对乙醇产率的影响;对木质纤维素进行爆破预处理,得到葡萄糖和纤维二糖的质量分数占50%预处理水解液,采用转基因pYBGA1酵母对预处理水解液发酵制备乙醇。结果表明,转基因pYBGA1酵母最佳发酵温度为28℃,最佳酵母投入量为10⁸mL^-1;当水解液中糖浓度为20g/L时,预处理水解液发酵得到乙醇的最大浓度可达6.8g/L。     

表达胰岛素的毕赤酵母生长动力学及诱导策略

对本实验室构建的一株重组巴斯德毕赤酵母基因工程菌的生长及诱导进行了研究,结果表明生长阶段菌体的生长与限制性基质甘油残留浓度的关系符合Monod关系式,细胞最大生长比速率为0.204h^-1,饱和常数为24.3g/L。经参数推导得理论最大细胞对甘油得率为0.497g/g,以及菌体生长维持系数为0.007g/g·h,后者说明此株工程菌有高密度发酵的潜力。诱导阶段补加酵母提取物、大豆蛋白胨和微量元素能有效提高目的蛋白产量。在发酵罐上罐试验中,目的蛋白产量达256mg/L,蛋白产量是摇瓶发酵蛋白产量的5倍多。     

蓝莓果酒的纯种发酵工艺优化与抗氧化特性

以兔眼蓝莓为原料,采用酵母纯种发酵,在单因素试验的基础上进行正交试验设计,确定蓝莓发酵酒的最佳工艺条件,并测定蓝莓果酒对DPPH自由基、ABTS自由基和羟自由基的清除能力。结果表明,最佳发酵工艺条件为：初始糖浓度为14°B_X,起始pH值为4.5,酵母接种量为2.0 g/L,发酵温度为31℃。在最佳发酵条件下生产的兔眼蓝莓发酵果酒对DPPH自由基、ABTS自由基和羟自由基的清除率分别为59%、55%和60%,具有较强的清除DPPH自由基、ABTS自由基和羟自由基的能力,抗氧化能力与果酒体积分数呈正相关。     

以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇的研究

【目的】研究以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇(ABE)的可行性。【方法】以本研究分离鉴定的丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)J-3-3为生产菌株,通过发酵培养基和发酵条件的优化,确定最佳的发酵工艺条件。发酵产物采用气相色谱的内标法测定。【结果】最佳发酵培养基组成:甘薯液化液初糖浓度为100g/L,豆粕8g/L,KH_2PO_4 0.8g/L,FeSO_4·7H_2O 0.06g/L。最佳发酵条件:温度37℃,初始pH自然(pH值为5.8),种龄22h,接种量10%。在此发酵工艺条件下发酵60h,溶剂产量达到最大,丙酮、乙醇和丁醇的产量分别为6.98g/L、1.16g/L和15.34g/L,总溶剂23.48g/L。【结论】研究结果表明,以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇是可行的,这为拓宽发酵法生产丙酮-丁醇-乙醇的原料来源以及甘薯的深加工提供了新的思路。     

运动发酵单胞菌利用早籼米生产乙醇的研究

以运动发酵单胞菌ATCC29121为菌种,以早籼米糖化液为原料发酵生产乙醇.通过单因素试验和正交设计试验,研究了发酵温度、pH值、初糖质量浓度、接种量、发酵时间等因素对该菌乙醇产率及生物量的影响.优化后的发酵条件:发酵温度为30℃,pH值为5.5,初糖质量浓度为100g/L,接种量为10%,发酵48 h.在此条件下乙醇产率达0.4 g乙醇/g葡萄糖,葡萄糖的转化率是80.1%.     

阿特拉津高效降解菌株DnL1-1发酵培养基的优化

为提高产脲节杆菌DnL1-1的发酵水平,通过单因子筛选及正交试验,优化了DnL1-1的发酵培养基。优化得到的培养基配方为：葡萄糖15.0 g/L,蛋白胨7.5 g/L,酵母提取物0.50 g/L,磷酸氢二钾2.0 g/L,磷酸二氢钾1.0 g/L,氯化钙0.15 g/L,硫酸镁0.15 g/L。配方在接种量为1%, 180 r /min,28 ℃摇瓶振荡培养至36 h时,菌体数量达2.89×10¹⁰ cfu/mL以上。     

一株高温蛋白酶高产菌株产酶条件的优化

对一株高温蛋白酶高产菌株枯草芽孢杆菌BY25的发酵培养基组成与产酶条件进行了优化。正交试验结果显示培养基中各因子对产酶影响从高到低为:豆饼粉、葡萄糖、硫酸镁、麸皮、磷酸氢二钠、氯化钙。在此基础上进行培养基组成优化,将豆饼粉、麸皮混合氮源改为以豆饼粉为单一氮源进行蛋白酶发酵。单因素试验发现,在单一氮源培养条件下,培养基中各因子对产酶影响从高到低依次为:豆饼粉、葡萄糖、氯化钙、磷酸氢二钠。除微量氯化钙外,金属盐,尤其是金属硫酸盐的添加对产酶有显著抑制作用。此外,培养初始pH和培养时间对产酶有显著影响,接种量也有一定影响。通过绘制120 h产酶曲线发现,BY25产酶曲线为双峰,产酶曲线顶峰出现在发酵后72 h,优化后BY25发酵培养基各组分添加量为豆饼粉60 g/L、葡萄糖60 g/L、氯化钙 0.5 g/L、磷酸氢二钠 4 g/L,接种量为4.5%～5%,初始培养pH为8.0。优化产酶培养基和产酶条件后,发酵液酶活力可达到101.1 μmol/(min·mL)。     

镰刀菌（Fusarium sp.）ZW-21的鉴定及其利用玉米秸秆水解液发酵产乙醇研究

本研究通过筛选获得一株能发酵玉米秸秆水解液产乙醇的丝状真菌ZW 21,经18S rDNA序列分析鉴定其为镰刀菌属( Fusarium sp. )。研究发现,该菌株能够利用玉米秸秆水解液产生乙醇。对水解液糖浓度、氮源、pH值、温度、接种量和表面活性剂等因素进行了研究,并从中筛选出酵母膏和Tween 80两个因素采用响应面分析进一步优化,最终获得利用菌株Fusarium sp. ZW 21产乙醇的优化培养基为：玉米秸秆水解液50 g/L,酵母膏10.19 g/L , KH2PO4 10 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L, Tween 80 0.423 g/L, pH值 6.0,接种量为8%（V/V）,培养温度32 ℃,在限氧条件下培养5 d,其乙醇最高产量为22.1 g/L。     

透明质酸产生菌的化学诱变及发酵条件探索

以兽疫链球菌（Streptococcus zooepidemicus）C55151为原始菌种, 经N-甲基-N-硝基-N-亚硝基胍（NTG）诱变处理, 获得一株高产透明质酸（Hyaluroni c acid, HA）的变异株J18, 其HA产量较原始株提高一倍. 利用正交设计试验探索出该变异株的最佳发酵培养基配比为葡萄糖50 g/L, 酵母膏30 g/L, 硫酸镁0.5 g/L.　发现添加十二烷基硫酸钠（SDS）能够大幅度提高HA产量． 同时对原始株、 变异株的发酵过程进行了研究, 发现变异株J18在发酵的任何时间, 其HA产量都高于原始菌种, 且菌体浓度与发酵液中的葡萄糖浓度及pH值呈负相关性.     

Rhodotorula glutinis发酵糖蜜产油脂影响因素研究

 微生物油脂生产是解决生物柴油原料问题的重要途径之一。本文以制糖厂废糖蜜为原料,通过间歇发酵试验,考查了装液量、pH、接种量、温度,以及氮素和碳素等因素对黏红酵母（Rhodotorula glutinis）增殖与油脂合成的影响。结果表明,在稀释糖蜜COD浓度11100mg/L、初始pH值6.5、30℃和160r/min条件下发酵132h,黏红酵母的总细胞干重和油脂产量分别达到2.42和0.8g/L,去除单位COD的细胞产量和油脂产量分别为0.35和0.12kg/kg;在黏红酵母发酵系统中,氮源的补充对细胞增殖具有显著刺激作用,但对油脂合成与积累无显著影响;在发酵过程中一次性补加碳源葡萄糖10g/L,可使黏红酵母的细胞和油脂产量分别提高到3.74和1.3g/L。     

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。     

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。     

毕赤酵母发酵甘露醇产乙醇的条件研究

在250ml三角瓶中进行毕赤酵母（Pichia angophorae）发酵不同浓度的甘露醇生产乙醇的试验。试验先以浓度为20g/L、40g/L、60g/L、80g/L的甘露醇进行发酵试验确定出最适培养基组分,然后以正交试验确定菌株的最优发酵条件。结果确定出最适的发酵培养基组分为：甘露醇20g/L,酵母浸粉0.3g/L,麦芽浸粉0.3g/L,（NH4）2SO45g/L,KH2PO42g/L,MgSO4·7H2O 0.4g/L。最佳发酵条件为：温度32℃,摇床转速150rpm,初始pH值4.5,发酵液体积150ml,乙醇最大产量为0.45g ethanol/g mannitol。