泸型酒酿造过程中上层和下层酒醅的有机酸变化分析

采用高效液相色谱技术(HPLC),对泸型酒上层和下层酒醅发酵过程中的7种有机酸(丙酮酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、乙酸和柠檬酸)的含量变化进行分析。结果表明,上层和下层酒醅发酵结束时,7种有机酸总量分别为47. 02±0. 83 mg/g干醅和72. 18±0. 11 mg/g干醅。上层酒醅有机酸含量在整个发酵过程中缓慢增长,而下层酒醅在前21天持续较快增长,随后波动增长。乳酸、乙酸、柠檬酸为3种主体有机酸,占7种有机酸总含量的94%以上。乙酸、柠檬酸在上层和下层酒醅中的变化趋势相似,乙酸在第15～18天快速上升,然后急剧下降,之后缓慢增长;柠檬酸在第18～21天出现大幅增长,随后保持缓慢增长。     

水生能源植物浮萍中抑菌成分对酵母乙醇发酵的影响

研究了水生能源植物浮萍中黄酮类成分对酵母生长和乙醇发酵的抑制作用,并提出了水提去抑制的处理方法.采用酸水解和酶水解2种方法对浮萍进行水解,水解物的乙醇发酵效率为13.3%～48.1%,远低于对照发酵效率.水解物经添加氢氧化钙等脱毒处理后未提高发酵效率;经水提取后发酵效率达74.3%～85.3%.采用高效液相色谱法(HPLC)检测发现浮萍渣的醇提物中存在黄酮类物质木犀草素,该物质在350 nm具有特征吸收光谱,在乙醇发酵过程中使酵母细胞变小且易破碎,无法将底物转化为乙醇.抑菌试验结果表明,浮萍渣的醇提物对酿酒酵母的生长有明显的抑制作用.     

几种无机离子和氨基酸对酿酒酵母酒精耐性的影响

研究了几种无机离子和氨基酸对酿酒酵母的生长和发酵的乙醇耐性的影响。结果表明,镁离子和锌离子都能提高酵母菌在乙醇存在下的生物量,并增加发酵的酒精度和缩短发酵时间;镁离子作用强于锌离子;钙离子对酵母菌生长的乙醇耐性有促进作用,但高浓度的钙离子对酵母菌生长有抑制作用;钙离子对发酵的乙醇耐性无影响;甘氨酸和脯氨酸对酵母菌生长的乙醇耐性无影响,但能提高酵母菌发酵的酒精度和缩短发酵时间,而谷氨酸则显示相反的结果。无机离子和氨基酸对酵母菌的生长和发酵的乙醇耐性体现不一致的效果表明酵母菌的生长和发酵的乙醇耐性机制不同。     

发酵蔗糖化液产乙醇菌析的选育

利用纤维生物质生产生物燃料是解决当今世界能源和环境问题的重要途径.本研究从腐烂蔗渣、酒曲、酒糟等样品中分离到一批产乙醇菌株,通过高浓度乙醇选择性培养基筛选、TTC法复筛以及发酵乙醇能力分析,筛选得到一株发酵蔗渣糖化液能力较强的菌株.通过对菌落形态观察、电镜图片分析、18S rDNA基因序列分析,确定该菌株属于酿酒酵母属,命名为Saccharomyces cerevisiae Q2-1.优化了S. cerevisiae Q2-1发酵蔗渣糖化液产乙醇条件,当起始pH为 5.5、发酵温度为30 ℃、糖化液中硫酸铵浓度为0.4%时,静置发酵60 h后,发酵率可达89.2 %,蔗渣产乙醇率ω=13.6 %.     

有机酸在液液两相间分配的溶剂效应

考察了甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、苯甲酸、氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸和己二酸等１３种有机酸在水相与各种有机溶剂间分配的溶剂效应。结果表明，在惰性溶剂正己烷、环己烷、四氯化碳、苯、甲苯、三氯甲烷等中，丁酸和苯甲酸分配显著，溶剂的极性是影响分配性能的主要因素，有机酸在其中以二聚体形式存在，在非惰性溶剂ＴＢＰ、环己酮、正丁醇、正戊醇、ＭＩＢＫ、乙酸丁酯等中，各种有机酸均有显著分配，有机酸在其中以单体形式存在，影响分配性能的主要因素是空腔作用、偶极作用和氢键等。     

以甜高粱渣为原料发酵生产乙醇

研究了以甜高粱渣为原料生产燃料乙醇：甜高粱渣经磷酸水解,水解液中和浓缩后接入管囊酵母（Pachysolen tannophilus）发酵生产乙醇,水解残渣加入纤维素酶和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）同步糖化发酵。通过正交实验研究了磷酸水解甜高粱渣的条件,最优条件为：磷酸浓度80g/L、反应温度120℃、反应时间80min、固液比1∶10,最大还原糖得率为0.3024g/g干物料。水解液管囊酵母发酵最大乙醇浓度为14.5g/L;水解残渣同步糖化发酵,当底物浓度为5%时最大乙醇浓度达5.4g/L。总乙醇产率为0.147g/gDM。     

云南小粒咖啡湿法发酵过程中细菌分离与鉴定

咖啡发酵过程中微生物种类、数量的变化及它们的代谢产物如酸等引起的发酵体系变化将直接影响着咖啡的最终品质。本文首次对云南小粒咖啡湿法发酵体系中的pH值和8种有机酸的含量变化进行了测定,并分离和鉴定了发酵过程中的细菌种类。结果发现在整个发酵过程中,pH值变化整体呈下降趋势;本文所测pH值变化与利用HPLC法检测的有机酸草酸、乙酸、乳酸含量变化规律相吻合,而苹果酸、柠檬酸、琥珀酸和丙酸基本上保持不变,其中丙酸含量最低。在20℃下,结合发酵过程中的pH值,采用传统的微生物培养法,对整个发酵过程的细菌进行了分离、纯化和鉴定。结果发现存在大量的产果胶酶的细菌,包括产气肠杆菌Enterobacter aerogenes、肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus、巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium,冰核活性细菌Erwinia herbicola、肺炎克雷伯菌Klebsiella pneumoniae等,并对分离、鉴定出来的细菌在发酵中所起的作用进行了剖析。     

优选发酵毕赤酵母与酿酒酵母混合发酵的葡萄酒酿造应用潜力

实验基于主要发酵副产物的生成含量评价优选发酵毕赤酵母与酿酒酵母混合发酵对葡萄酒质量的影响。采用优选发酵毕赤酵母Z9Y-3和商业酿酒酵母F33设计同时和顺序两种接种方式启动模拟葡萄汁的酒精发酵,以酿酒酵母和发酵毕赤酵母单菌株发酵为对照。琥珀酸和乳酸利用高效液相色谱法测定,甘油采用高碘酸钠氧化法分析,挥发酸采用水蒸气蒸馏法测定。结果显示,优选菌株参与下的发酵没有显著影响酒精发酵的进程,但在发酵过程中发酵毕赤酵母生长速率低于酿酒酵母。与酿酒酵母纯发酵相比,混合发酵提高了甘油的含量,降低了挥发酸的含量,其中顺序接种的发酵过程中酿酒酵母活菌数最高,发酵毕赤酵母存活期最长(7d),发酵过程中甘油累积量最高(2.7g/L),挥发酸含量最低(0.2g/L)。不同发酵处理中,琥珀酸和乳酸含量均呈现先增后降的趋势,但其最终含量变化不显著。综上可得,优选发酵毕赤酵母和酿酒酵母的混合发酵具有应用于葡萄酒酿造的应用潜力。     

利用酸性末端产物气相色谱分析判定产氢细菌

利用气相色谱分析液相末端产物，对于区分细菌类型和指导制氢反应器的启动运行都具有十分重要的意义．采用实验室配制的专用于分离厌氧发酵细菌的HPB-LR培养基，利用改进后的Hungate厌氧滚管技术和培养瓶平板法，从生物制氢反应器厌氧活性污泥中分离出3株具有代表性的产氢细菌，即R3、R120、RL37；还有一株非产氢细菌fuLl6．同时以乙醇型发酵混合茵作对比．对它们的酸性末端产物进行了气相色谱分析，结果表明，厌氧发酵反应器中的微生物发酵产物主要有乙醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和乳酸．发现3株产氢细菌的酸性末端产物中的乙醇、乙酸的分布占挥发酸总量比例可达99．0％～100．0％，为典型的乙醇型发酵；而分离到的1株非产氢菌RL16，其酸性末端产物的乙醇、乙酸之和的质量分数几乎相当于丙酸的质量分数，为丙酸型发酵；尽管产氢细菌和混合污泥存在着生理代谢上的差异，主导代谢类型没有发生改变，仍然为乙醇型代谢．可以得出结论，利用气相色谱分析从制氢反应器分离出的细菌培养物的液相末端产物，可以初步判断细菌的代谢类型．如果乙醇和乙酸占液相末端产物质量分数的95．0％～99．0％，可以认为该细菌是发酵产氢细菌。     

中温沼液回用实现乙醇清洁生产

本文研究了沼液中小分子有机酸、硫化物、污泥、无机离子等组份对酒精发酵的影响规律，从理论上阐述了沼液回用的可行性，并通过中试实践验证了这一结论。证明沼液回用生产乙醇与传统厌氧好氧生化处理法相比，无好氧废水二次污染，具有良好的经济效益和社会效益。     

肠道益生菌体外发酵山药低聚糖产短链脂肪酸的研究

短链脂肪酸具有促进肠道及人体健康的有益功能,采用体外模拟肠道内环境的方法,分析嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌和植物乳杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌等肠道益生菌发酵山药低聚糖产生短链脂肪酸的种类和含量。结果发现:山药低聚糖在模拟结肠环境中被乳酸菌作为碳源利用,产生对人体健康有积极作用的乳酸、乙酸及丙酸等短链脂肪酸,且产生短链脂肪酸的浓度与菌种及发酵时间相关。在48h发酵过程中,乳酸在植物乳杆菌48h发酵液中含量最高,达(13.800±0.243)mg/mL;乙酸在动物双歧杆菌48h发酵液中含量最高,达(1.850±0.003)mg/mL;丙酸则在动物双歧杆菌8h发酵液中含量最高,为(0.082±0.001)mg/mL。研究结果提示,可通过改善膳食结构调节肠道益生菌产生短链脂肪酸,维持肠道与人体健康。     

红枣体外肠道微生物发酵特性的研究

目的研究红枣体外发酵特性,评价红枣营养性能。方法通过体外模拟人体肠道内部环境条件,接种人体新鲜粪便悬浮液进行厌氧发酵,定时记录发酵液产气量、测定pH值、NH3-N值和短链脂肪酸(SCFA)含量。结果红枣发酵液产气快、产气量多,p H值下降幅度大,NH3-N值变化不明显;红枣发酵液中乙酸、丙酸和丁酸含量明显高于空白组(P0.05)。结论红枣能有效地被人体肠道微生物发酵利用,改善肠道内部理化环境,促进肠道微生物发酵产生乙酸、丙酸和丁酸短链脂肪酸。     

原位预处理甘蔗糖蜜对耐高温酿酒酵母突变株Saccharomyces cerevisiae AQ生产乙醇的影响

【目的】探讨和分析原位预处理糖蜜促进酿酒酵母生长和乙醇生产的原因,开发一条绿色、低成本糖蜜乙醇生产途径。【方法】先在不同温度和初始糖浓度条件下,考察酿酒酵母原始菌株Saccharomyces cerevisiae A及其突变株Saccharomyces cerevisiae AQ的生长和乙醇生产性能差异,再以原位预处理前后糖蜜为发酵底物,测定突变株Saccharomyces cerevisiae AQ在不同培养基中的生长量、出芽率、乙醇产量、胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶、细胞质内ATP酶和线粒体内ATP酶活力,研究原位预处理糖蜜对其生理特性的影响。【结果】在高温发酵糖蜜过程中,突变株Saccharomyces cerevisiae AQ较原始菌株Saccharomyces cerevisiae A表现出更好的生长和乙醇发酵稳定性。当以原位预处理糖蜜作为Saccharomyces cerevisiae AQ唯一碳源时,其胞内SOD酶、过氧化物酶、细胞质内ATP酶和线粒体内ATP酶活力较以糖蜜原料为唯一碳源时分别提高2.51倍,0.92倍,1.80倍和1.45倍,乙醇收率为31.07%,较以糖蜜原料为唯一碳源时提高36.26%。【结论】突变株Saccharomyces cerevisiae AQ较原始菌株Saccharomyces cerevisiae A更适用于糖蜜发酵生产乙醇体系,且新型的原位预处理方法能通过增强Saccharomyces cerevisiae AQ在糖蜜培养基中的呼吸作用,提高菌株活力,从而进一步提高乙醇收率。     

离子色谱法同时测定环境样品中有机酸的研究

建立了一种离子色谱法同时测定水中的甲酸、乙酸、丙酸和丁酸相对含量的检测方法。采用抑制型电导检测器,检测器温度35℃;Ion Pac AS11-HC型分离柱(250 mm×4 mm),Ion Pac AG11-HC型保护柱(50 mm×4 mm),柱温30℃;KOH淋洗液梯度洗脱,KOH浓度0~17.0 min时1.0 mmol/L,17.1~25.0 min时30.0 mmol/L,25.1~30.0 min时1.0 mmol/L;流速为1.2 m L/min时,甲酸、乙酸、丙酸和丁酸能够达到分离要求,其检出限分别为0.004、0.005、0.004、0.005 mg/L。4种有机酸在0.2~3.0 mg/L范围具有较好的线性相关性,其相关系数在0.999 1~0.999 5范围内。将0.2、1.0 mg/L的标准溶液重复进样11次,甲酸、乙酸、丙酸、丁酸的相对标准偏差均小于2%,精密度较好。对水样进行加标回收实验,结果显示甲酸、乙酸、丙酸、丁酸的回收率均在95.3%~98.7%之间。     

有机废液在超临界水中气化制氢的实验研究

以麦秆发酵制氢产生的有机废液为实验原料,在管式连续流反应器中进行了超临界水气化制氢的实验研究.考查了温度、压力、浓度对气化效果的影响.实验表明利用生物质发酵制氢残液在超临界水中气化,可以实现制氢与制污的双重目的.     

酿酒酵母高产菌株的木薯酒精产业化生产试验

【目的】对酿酒酵母高产菌株Ygxas-49木薯酒精产业化应用进行试验。【方法】先在200t发酵罐进行分批发酵,对该菌株的各个发酵指标进行评估,再将可行的方案进一步放大至年产12万t酒精生产线上进行生产稳定性试验,最后为考察该菌在产业化应用上的潜力,在200t发酵罐进行高浓度酒精发酵试验。【结果】200t发酵罐分批发酵结果表明:与生产对照菌株相比,酒度提高8.92%,发酵时间减少12h以上,其他发酵指标基本相同。采用该菌株生产酒精可以提高酒度,大大节约发酵时间,增加设备利用率,从而降低酒精生产成本。12万t酒精生产线稳定运行30d结果表明:与生产对照菌株相比,酒度提高5.35%,发酵时间减少10h以上,其他发酵指标基本相同。200t发酵罐高浓度酒精发酵结果:酒度为15.1%(V/V),发酵时间为56h,与目前文献报道最高生产水平(酒度13.5%,V/V;发酵时间69h)相比,酒度提高11.85%,发酵时间缩短13h。【结论】Ygxas-49菌株应用于工业化生产,各项工艺指标均显著优于国内目前最高水平,具有良好的工业化应用前景。     

基于厌氧微生物的碳链延长合成高价值化学品反应机理及研究进展：不同电子供体

近年来,世界各国对能源的需求及依赖日益剧增。与此同时,为了实现社会的可持续发展和生态系统的健康稳定,可再生能源及化学品受到了极大的关注。厌氧发酵系统可以在缓解废弃物对环境造成污染的同时生产生物燃料和化学品,逐渐成为一大研究热点。基于厌氧微生物的碳链延长生产中链脂肪酸（C₆-C₁₂）,可比制备传统厌氧发酵产品（CH₄）获得更高的附加值,而与采用传统的化工方法生成中链脂肪酸相比可节省更多成本。中链脂肪酸可以通过短链有机酸的碳链延长得到,这个过程需要电子供体和电子受体的共同参与。电子供体作为驱动碳链延长的主要动力,其种类和性质会直接影响碳链延长的途径,最终产物的类型、产量和产率。因此,本文综述了乙醇、乳酸、H₂和CO等作为电子供体的链延伸机理、主要微生物和研究现状,并给出厌氧微生物利用不同电子供体实现碳链延长制取高附加值化学品的优缺点,提出有待解决的问题和发展前景。     

木糖产乙醇微生物的育种研究进展

甘蔗渣水解产物中含量第二高的是木糖，利用微生物高效转化木糖产乙醇是目前蔗渣纤维综合利用的关键途径之一，但野生型酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）不能利用木糖发酵产乙醇，这成为当前纤维素乙醇实现产业化生产的主要瓶颈之一。本文从微生物木糖代谢途径、利用木糖产乙醇的微生物、木糖产乙醇基因工程菌的构建、利用传统诱变方法改良木糖乙醇菌种等4个方面综述当前木糖产乙醇微生物的育种研究进展，指出木糖乙醇发酵最为理想的微生物菌种和最有应用前景的微生物分别是树干毕赤酵母（Pichia stipitis）和酿酒酵母基因工程菌，为改良木糖乙醇微生物提供理论依据。     

阿维菌素发酵过程有机酸积累规律与生物合成的关系

对S．avermitilis发酵过程茵体胞内与胞外的几种有机酸浓度进行跟踪测定。通过与产素关联发现低产批次与高产批次有机酸积累有明显不同。低产批次胞内丙酮酸浓度高迭31．6mg／L,此后降至5mg／L以下,而胞外在80h后都开始出现积累;乙酸、柠檬酸与琥珀酸一直都大量出现在胞外,如柠檬酸胞内胞外浓度比值初期低于0．1。这体现出生长期延长以致与产素期重叠过多造成产素偏低。