运动发酵单胞杆菌蛋白质双向电泳技术的建立

运动发酵单胞杆菌(Zymomonas mobilis)具有高乙醇耐受力和高乙醇转化率,产醇率也较高,是一种很好的生物能源.运用双向电泳技术对运动发酵单胞杆菌蛋白质组进行了一系列单因子实验,经过验证获得了重复性好、分辨率高的双向电泳图谱,为该菌的比较蛋白质组学的研究,发现并克隆产乙醇率高的基因奠定了基础.     

植物乳杆菌YW11生产胞外多糖的发酵条件研究

对实验室从西藏灵菇中筛选出的一株植物乳杆菌YW11发酵产胞外多糖的条件进行优化。首先通过单因素实验对发酵条件进行初步优化,然后利用二水平正交试验直观分析确定影响因素的主次顺序。以胞外多糖产量作为响应值,采用3因素3水平的响应面分析法,建立二次多项式回归方程的预测模型,从而确定植物乳杆菌YW11产胞外多糖的最优条件。单因素实验结果表明,发酵时间为18h、碳源为乳糖(质量浓度为15g/L)、氮源为大豆蛋白胨(质量浓度为15g/L)、发酵温度为32℃、接种量为3%、pH值为6.0。直观分析确定影响植物乳杆菌YW11产胞外多糖主要发酵因素为大豆蛋白胨质量浓度、pH值、接种量,响应面法优化其较佳值为:大豆蛋白胨质量浓度为13.50g/L,接种量为2.70%,pH值为6.27。验证实验表明,在优化的发酵条件下得到植物乳杆菌YW11胞外多糖产量为131.26mg/L,与理论预测值(129.915mg/L)相接近。     

反应分离耦合制备燃料乙醇研究进展

发展燃料乙醇可以降低对化石燃料的依赖,减少由化石资源的使用所带来的环境污染。然而传统的燃料乙醇发酵生产过程中存在严重的产物抑制现象,不仅限制发酵原料的糖化,还制约燃料乙醇生产强度的提高,不利于无水乙醇制取过程的节能降耗。乙醇发酵与产物分离耦合技术是解决这一难题的有效方法。该技术可以实现高浓度底物发酵或酶转化,减轻或消除产物对生物催化剂的毒害作用,提高反应速率,获取高浓度产物;还可以简化产物分离过程、降低产物分离所产生的能耗、降低生产成本。对此,本文总结了各种乙醇发酵与产物分离耦合技术,并比较其优劣,最后展望了乙醇发酵与产物分离耦合技术的前景。     

固定化酵母发酵生产燃料乙醇研究进展

能源是影响当今世界发展的一大重要因素。随着石油资源的日渐枯竭,寻找替代性能源成为当下一大研究热点。燃料乙醇作为一种良好的替代能源也越来越受重视。已有的研究表明,固定化酵母技术生产燃料乙醇具有相对于游离酵母发酵明显的优越性。本文综述了国内外酵母固定化技术在发酵生产燃料乙醇方面的研究进展,主要包括固定化酵母发酵生产燃料乙醇的特点、酵母固定化方法和固定化酵母生物反应器,同时列举了该技术的进一步研究方向。     

纤维素水解制燃料乙醇

乙醇是全球使用最多的生物燃料，本文重点论述了纤维素水解制乙醇的工艺：由预处理、水解、发酵等过程组成，介绍了生物质合成气发酵制乙醇的工艺．指出丰富的秸秆资源使燃料乙醇的生产具有很大的前景。     

乙醇汽油发动机非常规排放及其催化转化的研究

利用气相色谱-氦离子化快速检测方法,研究了一台多点电喷汽油机分别燃用乙醇汽油混合燃料(乙醇的体积分数分别为0%、10%、20%和85%,记为E0、E10、E20和E85)时的非常规醇醛排放特性及其催化转化特性.研究结果表明:与汽油机相比,E10和E20混合燃料发动机的甲醛、乙醛和乙醇排放随乙醇掺混比的增加而增加,而E85混合燃料发动机的甲醛、乙醛排放增幅略小,约为E0发动机的1.6倍和2.4倍,乙醇排放却大幅增加,约为E10混合燃料发动机的35倍;随负荷的增加,乙醛排放整体呈增加的趋势,E10和E20混合燃料发动机的乙醇排放降低,而E85混合燃料发动机的乙醇排放却增加;普通的三效催化器对乙醛、乙醇排放的转化效率均在75%以上,但对甲醛的转化效果不佳,对E20和E85混合燃料发动机甲醛排放的转化效率低于30%.     

柴油/乙醇混合燃料的性质及其对发动机性能的影响

研究了不同掺混比例的柴油/乙醇混合燃料的主要理化特性,并结合发动机台架实验考察该混合燃料对发动机性能的影响.实验结果表明,随着乙醇掺混比例的增加,混合燃料的低热值、十六烷值、粘度逐渐降低;混合燃料的低温蒸馏特性较强;助溶剂可有效解决乙醇柴油的相溶问题.发动机实验结果表明,随着乙醇掺混比例的增加,发动机动力性呈现下降趋势;CO、碳烟排放逐渐改善,NOx、HC排放逐渐恶化;燃料的能量消耗率在外特性和负荷特性高负荷工况下逐渐改善,在中小负荷工况恶化.     

微杆菌XL1胞外多糖发酵条件优化及其活性研究

为提高微杆菌Microbacterium XL1胞外多糖的产量,探究其生理活性功能,本研究采用单因素法优化微杆菌XL1发酵产胞外多糖的碳、氮源种类及添加量、温度、初始pH和发酵时间,并对微杆菌XL1胞外多糖的吸湿保湿性能、抗氧化活性以及酪氨酸酶抑制活性进行测试。结果表明,微杆菌XL1产胞外多糖的最佳条件如下：蔗糖为碳源、酵母提取物为氮源,蔗糖添加量为20%、酵母提取物添加量为0.3%,温度20℃,pH值为8.0,发酵时间24 h。在最佳条件下,胞外多糖产量最高达92 g/L,是优化前的3.2倍。同时,微杆菌XL1胞外多糖的吸湿、保湿性能与透明质酸相似,其对DPPH自由基、羟基自由基和铁离子的半数抑制浓度（IC₅₀）分别为1.2,0.8和0.3 mg/mL,对酪氨酸酶的抑制率可达55%。本研究提高了微杆菌XL1胞外多糖的产量,并证实微杆菌XL1胞外多糖具有优良的生理活性,对丰富微杆菌胞外多糖活性的研究有重要意义,可为其在化妆品和食品行业中的开发应用提供理论依据。     

醇类燃料的应用研究

本文介绍了甲醇、乙醇及其含水燃料在压燃式发动机上的应用。研究结果表明:通过改质方式可在压燃式发动机上使用甲醇、乙醇及其含水燃料,发动机的动力性指标无明显变化,总燃料消耗率(按能量比计)约降低10％,排气烟降低20％左右。     

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。     

燃料乙醇生产中先进工艺的应用

在我国推行乙醇清洁燃料,对我国的农业、能源、环保、交通等诸方面都将起到积极的推动作用。我国的酒精工业已有近一个世纪的发展历程,在全球经济一体化的大背景下,提高燃料乙醇的使用范围和利用率急需先进的工艺作为技术支撑。以发酵法生产的燃料乙醇,具有和矿物燃料相似的燃料性能,而其生产原料为生物源,是一种可再生能源。浓醪发酵是一种可以提高酒精产量,提高设备利用率,降低能耗的酒精发酵新方法。     

柴油机燃用柴油—乙醇燃料的初步研究

从再生能源转化之乙醇可以用作柴油机的代用燃料。由于乙醇的性质与柴油截然不同,显然纯乙醇是一种不理想的柴油机燃料。本文介绍了柴油—乙醇混溶燃料与柴油在S195型柴油机上的对比试验。在未经改装的标准柴油机中可燃用含17％(容积比)的乙醇混溶燃料,而当乙醇含量较高时,就需对发动机进行改装。     

生产废水清液和二次凝水回用对燃料乙醇发酵的影响

为研究燃料乙醇生产废水回用的可行性,以燃料乙醇生产发酵过程中产生的清液和二次凝水为研究对象,分析其有机酸组成,并研究单一有机酸和经D318离子交换树脂处理前后的清液和二次凝水对酿酒酵母Saccharomyce cerevisiae NJ-2019生长和发酵生产乙醇的影响。结果显示,乙酸、乳酸、丙酸和柠檬酸是清液中的主要有机酸,乙酸和乳酸是二次凝水中的主要有机酸;乳酸和丙酸对酿酒酵母Sc.erevisiae NJ-2019的生长和发酵过程表现出显著抑制作用,其最低抑制浓度分别为7.0g/L和1.0g/L;清液和二次凝水分别直接回用时,清液对乙醇发酵过程的抑制作用更强;去除或者部分去除有机酸能使清液和二次凝水回用时的乙醇产量分别提高10.11%和9.85%。燃料乙醇发酵过程产生的清液和二次凝水具有回用的潜力,有利于实现乙醇生产过程节能减排。     

天然气发动机点火正时系统的开发与应用

与双燃料发动机相比，柴油机改造天然气单燃料发动机，利用天然气完全代替石油产品做燃料，节能效果更加明显，同时，排放特性也进一步得到改善。课题研究了柴油机改造天然气单燃料发动机技术，将4102柴油发动机改造成天然气单燃料发动机。设计了齿轮—齿形皮带机械式天然气发动机点火正时系统，改造压燃式柴油机为点燃式天然气发动机。文章阐述了该点火正时系统的原理和构造，分析了该设计的特点，阐述了该系统研究意义和应用推广价值。采用齿轮—齿形皮带式点火正时系统是一种探索，开辟了一条柴油机改造天然气单燃料发动机的新路。     

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.     

水解胶原蛋白对枯草芽胞杆菌生长的影响

本文测定了不同氮源(水解胶原蛋白CH、蛋白胨、明胶、硝酸钠、氯化铵)对枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)生长的影响;考察了CH和玉米浆的不同配比对枯草芽胞杆菌生长的影响;研究以CH为氮源时,不同碳源对枯草芽胞杆菌生长的影响;考查CH对其它细菌发酵的影响.研究发现,在CH为氮源条件下,枯草芽胞杆菌的发酵过程可顺利进行,且微生物的生物量可保持在较高水平;同玉米浆相比,CH能使枯草芽胞杆菌达到较高的生物量;以CH为氮源时,淀粉比葡萄糖、蔗糖更有利于枯草芽胞杆菌的生长;除了枯草芽胞杆菌以外,大肠杆菌(Escherichia coli ATCC 15489)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis CICC 20031)也能有效利用CH.这表明,在实验条件下水解胶原蛋白(CH)可以作为多种微生物发酵的氮源.     

玉米燃料乙醇生产新工艺研究

对玉米燃料乙醇生产新工艺进行研究。通过1 m3发酵罐的系统试验，形成了低温蒸煮、预处理、生淀粉直接发酵三条可行的新工艺路线，为玉米燃料乙醇生产提供了新的思路。     

科技短讯

"一种快速发酵生产乙醇的方法"获发明专利授权[成都生物所]6月2日,从中国科学院成都生物研究所科技处获悉,该所科研成果"一种快速发酵生产乙醇的方法"获国家知识产权局发明专利授权。乙醇可用作车用燃料,其主要原料有甘蔗、玉米、木     

以乙醇为燃料的斯特林发动机燃烧火焰特性分析

斯特林发动机的燃烧特性直接影响到整机性能.采用可视化试验台架,利用高速摄影机拍摄以乙醇为燃料的斯特林发动机燃烧火焰图片,分析了乙醇燃料引射式燃烧的火焰脉动和形态的特点;根据燃烧方式与火焰RGB值的对应关系,分析了引射空气量的变化对斯特林发动机燃烧方式的影响.结果表明,加入适量引射空气可提高火焰的稳定性,降低火焰长度,增大火焰张角,使燃烧室火焰充满度提高,并且乙醇火焰燃烧方式转变为半预混合、半扩散式.     

云南传统发酵豆豉中细菌的分离与分子鉴定

目的:为了明确云南传统发酵豆豉中细菌的种类,对云南传统发酵的豆豉进行研究。方法:采用平板稀释法进行菌种分离,利用分子生物学方法对分离到的菌株进行鉴定。结果:随机选择的130株细菌菌株属于3个属5个种,分别是芽胞杆菌属(Bacillus)3个种、葡萄球菌属(Staphylococcus)1个种和肠杆菌属(Enterobacter)1个种。其中枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)占所分离菌株的79.23%,是云南传统发酵豆豉的优势菌。结论:分离出的枯草芽胞杆菌有望作为实现云南传统发酵豆豉纯种发酵的主要菌种。