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...     

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。     

三株甘蔗糖蜜酒精发酵高产酵母菌株的筛选

从甘蔗糖厂的废弃物中筛选到3株甘蔗糖蜜酒精发酵高产菌株MF1001、MF1002和MF1003,经rDNAITS序列同源比对鉴定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的不同菌株。3个菌株均可以完全利用葡萄糖和蔗糖,部分利用棉子糖和半乳糖,均不能利用乳糖和木糖。MF1001发酵甘蔗糖蜜的残糖含量明显低于目前使用的生产菌株,略低于标准测定菌株CICC31149和CICC31279,MF1002和MF1003的残糖含量略低于目前使用的生产菌株。与生产菌株相比,3个菌株在甘蔗糖蜜的生长速率略低,但是维持高菌数的时间较长。按目前甘蔗糖蜜酒精生产的发酵工艺,3个菌株30℃发酵72h的醪液酒精含量分别为14.26%(V/V)、14.48%(V/V)和13.50%(V/V),比目前生产使用的菌株高19.5%~28.6%;37℃发酵40h的醪液酒精含量分别为12.03%(V/V)、12.06%(V/V)和12.14%(V/V),比目前生产使用的菌株高10.0%~11.7%。这3个菌株具有提高甘蔗糖蜜发酵醪液酒精含量的潜在工业价值。     

使用微波诱变选育产物耐受型地衣芽胞杆菌以提高杆菌肽发酵水平

【目的】杆菌肽是一种重要的饲料添加剂,其发酵生产过程中存在产物反馈抑制现象,选育产物耐受型生产菌对于提高发酵水平必要。【方法】以Bacillus licheniformisY822为出发菌株,使用微波诱变技术选育产物耐受型菌株,进一步以敏感指示菌复筛,筛选杆菌肽高产菌株。【结果】选育得到产物耐受型生产菌Bacillus licheniformis Y8228X,杆菌肽产量和产率分别达到847.28 U/mL和16.74 U/mL/h,与出发菌株相比发酵水平显著提高。【结论】微波诱变结合产物耐受型菌株筛选是一种选育杆菌肽高产菌株的快速、有效方法。     

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.     

优良的啤酒酿造酵母菌株JW1-3的选育及其中试

啤酒酵母菌种的优劣在啤酒酿造生产中起着至关重要的作用.为了获得优良的啤酒酿造酵母菌株,试验用半导体激光诱变处理啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株XB05,在含双乙酰的麦芽汁琼脂平板上分离抗双乙酰的突变株,然后用三角瓶在低温下发酵,以发酵液的发酵度、双乙酰、乙醛和总高级醇的含量为筛选指标,结果得到一株发酵特性优良的菌株JW1-3.菌株JW1-3以9°Bx麦芽汁为培养基,用500 L发酵罐在12℃下发酵13 d,发酵液的发酵度为67.8%,发酵液中的双乙酰、乙醛和总高级醇的含量分别为0.039 4、4.81和60.2 mg/L.菌株JW1-3的主要发酵特性优良且稳定,啤酒口感良好.该菌株在啤酒生产中具有很好的应用前景.     

甘薯直接发酵生产酒精工艺条件的研究

以甘薯(Ipomoea batatas Lam.)为原料,对发酵法生产酒精工艺条件进行了初步研究.发酵温度、用曲量、料水比、发酵时间,是甘薯淀粉直接发酵生产酒精的4大主要影响因素.其中,选用生料酒曲茵种,以酒精产量为指标,通过单因素试验、L<,9>(3<'4>)正交试验,最终筛选出甘薯直接发酵最佳工艺条件.结果表明,最佳发酵条件:发酵温度为32℃,用曲量为1%,料水比为1∶3.5,发酵时间为5 d.发酵成熟醪酒分为9.1%(v/v),发酵率为80.9%.     

马铃薯渣发酵酒精的研究

本文对马铃薯渣发酵酒精进行了研究,结果表明：马铃薯渣加水量占总量的80%时糖化效果较好,糖化时间以24h为宜;通过正交试验得知在马铃薯渣中加入KH2PO4对产酒率影响较大,最优组合为MgSO4?7H2O 0.5%、KH2PO40.3%、NH4NO30.75%;通过酒精得率和还原糖残留量在不同发酵时间的变化,最后确定72h为最终发酵时间。     

绍兴润和酒酿造有限公司

采用高科技分离技术和设备，在不通过加水稀释和添加酒精的手段下，成功生产酒度只有6度和酒度高达28度的“富泉香”两大系列低酒度发酵黄酒和高浓度发酵黄酒新品，产品深受专家和消费者的好评并获得了国家专利。业内人士认为，“富泉香”系列新品科学实现了我国传统黄酒生产工艺、口感及市场消费、健康理念的质的飞跃。     

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。     

高耐受性拜氏梭菌的离子束诱变选育

【目的】为了优化生物丁醇生产工艺,研究拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)对有毒物质的耐受性。【方法】利用常温等离子诱变技术选育获得1株突变株C.beijerinckii GZ-9,并通过摇瓶发酵对比原始菌株C.beijerinckii NCIMB 8052和突变株GZ-9对有毒物质的耐受性。【结果】NCIMB 8052在酚浓度为1.5g/L的发酵液中已不能生长,而GZ-9在酚浓度2.4g/L的发酵培养基中生长良好;当可溶性总酚浓度为1.5g/L时,实验总溶剂产量和丁醇产量分别达9.2g/L和6.5g/L。【结论】突变株GZ-9对未脱毒甘蔗渣酸解糖液中毒素物质的耐受性远高于原始菌株NCIMB 8052。     

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。     

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。     

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。     

黄浆水与木薯粉混合发酵高浓度乙醇的发酵条件

以黄浆水与木薯粉混合同步糖化发酵高浓度乙醇,应用Plackett—Burman设计对底物浓度、尿素、糖化酶、液化酶、MgSOa、pH值、CaCl2、KH2PO4,8个因素进行2水平12次试验,研究发酵的最佳条件。结果发现,底物浓度、尿素、糖化酶和KH。PO。的添加量是影响发酵的重要因素,最佳发酵条件是底物浓度38％、尿素0．15％、糖化酶1．45AGU／g、KH2PO4 0．07％。在最佳发酵条件下,乙醇浓度达到17．21％（v／v）。     

高粘度薯类原料高效乙醇转化技术推动我国能源结构调整

原料粘度高已成为限制薯类乙醇行业发展的问题,中国科学院成都生物研究所采用糖苷键单克隆抗体芯片技术阐明薯类原料粘度成因机制,并开发出具有自主知识产权的降粘酶系和相应的降粘预处理工艺;利用模拟的工业发酵压力条件,选育获得高产物反馈抑制耐性菌株;同时与发酵过程调控工艺、新型高传质反应器系统集成,建立薯类乙醇高效发酵技术体系并成功应用于生产,实现薯类乙醇发酵三大技术突破。     

重组脂肪酶自诱导发酵培养基优化

【目的】优化自动诱导发酵培养基,提高脂肪酶产量。【方法】通过对构建的一株转座子整合型脂肪酶重组菌株,采用自动诱导发酵表达方法,并结合CCD响应面实验设计方法,对自动诱导培养基中的碳源进行优化,获得了1个二次模型用于描述发酵培养基中碳源对产脂肪酶的影响。【结果】优化后的最适自动诱导培养基(W/V)组成为glycerol 2.596,glucose 0.035,lactose 1.289,tryptone 1.0,yeast extract 0.5,Na_2HPO_4·12H_2O 1.79,KH_2PO_4 0.68,NH_4Cl 0.267 5,Na_2SO_4 0.071,MgSO_4·7H_2O 0.05。【结论】发酵试验表明,最优碳源培养基的比活力为R_1=6.35U/mg,比初始发酵培养基提高近3倍。