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。     

甘蔗糖蜜酒精高产酵母菌株MF1001的高浓发酵生产试验

以甘蔗糖蜜酒精高产菌株MF1001为生产菌株,采用双流加酸性连续发酵工艺进行工业化高浓度甘蔗糖蜜酒精发酵生产试验,连续发酵15d.发酵生产线共9个发酵罐,发酵温度由1～4号罐的内置式盘管循环水控制,依次为30～32℃(1号罐)、34～36℃(2号、3号罐)、30～32℃(4号罐)、(33～35)℃(5号、6号罐)、(3...     

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。     

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。     

酿酒酵母呼吸突变株的高糖胁迫反应研究

【目的】研究野生型甘蔗糖蜜发酵高产乙醇菌株MF1002及其糖分利用能力显著提高的呼吸突变菌株MF15c在高糖胁迫下的生理特性变化。【方法】测定在高糖胁迫下菌株的生长速率、出芽率、乙醇产量和超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力。【结果】在葡萄糖浓度分别为25%、30%和40%的高糖培养基中,MF15c菌株生长和乙醇发酵受抑制的程度均明显低于MF1002。当葡萄糖浓度为30%和40%时,MF15c的最大菌体数目、最高出芽率和乙醇发酵浓度等均显著高于MF1002。当葡萄糖浓度为30%时,两菌株胞内的SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力均显著上升。其中,MF15c的胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力在高糖胁迫下的上升幅度显著高于MF1002。【结论】MF15c较MF1002具有更强的高糖耐受能力。SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶均参与了两菌株的高糖胁迫反应,胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力可能与MF15c菌株的高糖耐受能力有关,可作为进一步改造该菌株的指导指标。     

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。     

残次婆枣醋的发酵工艺研究

以残次婆枣为原料,采用液体发酵方式酿造枣醋.在单因素试验的基础上选取初始糖度、发酵温度、发酵时间、接种量为自变量,以酒精度和残糖的变化为主要指标进行正交优化试验,研究了液态发酵酿造枣醋前期酒精发酵的最佳工艺条件.结果表明,酒精发酵最佳温度为30℃,时间48 h,酵母菌接种量0.2%(V/V),初始糖度10%,在此条件下发酵后酒精含量可达11.9%(V/V).其次,在单因素试验的基础上选取初始酒精浓度、醋酸菌接种量、发酵液装液量、发酵温度为自变量,醋酸含量为检测指标,通过正交试验分析,确定液态发酵酿造枣醋的醋酸发酵最佳工艺参数.结果表明,醋酸发酵最佳条件为醋酸菌接种量10%(V/V)、初始酒精度14%(V/V)、发酵液装液量30%(V/V)、温度30℃,在此条件下枣醋醋酸含量为38.5 g/L.     

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)。     

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。     

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...     

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.     

甘蔗基蔗糖高附加值利用的研究进展

蔗糖占我国食糖总消费量90%以上,而甘蔗是蔗糖的主要原材料。然而,我国甘蔗生产集约化程度低,导致制糖成本越来越高,提高甘蔗及副产品的资源化利用水平,对我国甘蔗制糖产业具有重要意义。本文综述近年来甘蔗基蔗糖高附加值生物转化利用方面的研究进展,总结蔗糖生物催化相关的关键酶元件,以及多酶级联催化技术转化蔗糖制备结构多样性功能产品方面的应用,阐述微生物发酵技术利用蔗糖及糖蜜制备大宗化学品和精细化学品方面的潜力,进一步探讨甘蔗基蔗糖高附加值利用的研究方向。     

固态法酿造苦荞白酒工艺初探

以苦荞麦为原料,采用传统的固态发酵法酿造苦荞白酒,并对苦荞白酒的固态发酵工艺进行了优化研究.实验结果表明:苦荞麦粉100 g,稻壳添加量18%,加酒曲量10%,打量水用量35%,常温培菌糖化48 h,密封发酵20 d,酒醅的酒精含量可达到7.8%,通过蒸馏可得到酒精度为36%(v/v)的原酒50 mL.     

果米双菌共酵制造苹果醋的工艺研究

以苹果、大米为原料,探讨快速生产苹果醋的工艺.酒精发酵的最佳关键技术条件:质量比为l∶1的苹果汁和大米糖化液的总糖浓度调整到13°Bx,加入0.15%(NH4)2SO4、0.15%KH2PO4、0.1%MgSO4,灭菌后25.5℃培养,酵母发酵最佳周期为100 h,可生产出酒精度为8.0%的酒精液.醋酸发酵的最佳关键技术条件:发酵初始酒精度为5.5%,接种量为7%(先接醋酸菌DT-2 4.2%,后接AD1为2.8%),培养温度28℃,摇瓶转速120 r/min,初始pH 5.5,发酵时间为6 d,苹果醋发酵过程中理想的加糖方式为分次加糖,产品质量和口感最佳.采用双菌共酵生产苹果醋,为苹果醋的生产提供更为广泛的原料来源,降低了生产成本,保证了苹果醋的风味和营养.