戊糖己糖混合糖发酵生产乙醇的主要影响因素

以树干毕赤酵母为发酵菌株,高混合糖(木糖、葡萄糖)为发酵底物,确定树干毕赤酵母高糖浓度发酵时所需的条件.研究结果表明,在高糖浓度乙醇发酵中,树干毕赤酵母较为适宜的发酵温度为30℃,发酵24 h,残糖浓度和乙醇浓度分别为0.1 g/L和32.5 g/L.添加硫酸铵1.1 g/L+微量元素发酵效果较好,乙醇浓度为33.2g/L.由典型发酵过程中各物质浓度变化曲线可知,酵母优先利用葡萄糖,发酵12 h葡萄糖和木糖的还原糖利用率分别为89.3%、10.7%.待12 h葡萄糖几乎被消耗完后,对木糖的利用开始占主导地位,乙醇浓度随着糖的不断消耗而逐渐提高.发酵28h时乙醇浓度最高,达到33.2 g/L.     

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。     

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%。     

树干毕赤酵母连续发酵戊糖己糖生成酒精

以30g/L葡萄糖和15g/L木糖混合物为发酵底物,在工作体积约为1.5L的全混釜生物反应器中,对一株树干毕赤酵母驯化菌株P2进行了一级和二级连续发酵研究。结果表明,在一级连续发酵木糖、葡萄糖混合物中,当稀释率为0.06h-1时,酒精产率达到最大0.790g/(L·h),发酵溢出液中酒精浓度为13.16g/L,还原糖利用率仅为77.51%。在二级连续发酵木糖、葡萄糖混合物时,当底物流加速度约为60mL/h时,发酵液酒精浓度为13.23～14.85g/L,还原糖利用为83.23%～84.37%。     

分批添料对戊糖、己糖同步发酵制备乙醇的影响

以树干毕赤酵母为发酵菌株,混合糖(葡萄糖与木糖质量比为2∶1)为发酵底物,通过分批添料来提高糖利用率及乙醇得率。结果表明,一次性投料发酵糖初始浓度以94.0 g/L为最佳,乙醇浓度可达33.9 g/L。在高糖浓度一次性投料发酵中,延长发酵时间可以继续降低残糖浓度,增加乙醇浓度。但是初始糖浓度越高,其变化幅度也越低。初始糖浓度为108.0 g/L,31 h发酵后残糖浓度为9.1 g/L,乙醇浓度为34.3 g/L,延长到42 h时残糖浓度为0.4 g/L,乙醇浓度提高到37.0 g/L。当总糖浓度为80.9 g/L时,补糖时间在12 h内完成,且以两次补糖法较合适,发酵24 h乙醇浓度达到33.8 g/L。     

聚氨酯固定化米根霉发酵乳酸动力学研究

采用聚氨酯继载体，对米根霉（Rhizopus oryzae）进行自吸附固定化，在鼓泡塔反应器中对以葡萄糖和混合糖（葡萄糖和木糖）的乳酸发酵动力学进行了研究。建立了固定化米根霉以葡萄糖、木糖与葡萄糖的混合糖为碳源的L－乳酸发酵动力学模型，模型计算结果与实验数据较为符合。     

芽孢杆菌BCS 13002的鉴定及同步糖化发酵生产高光学纯度L-乳酸

从泡菜中分离得到一株芽孢杆菌,经16S RNA及生理生化鉴定为凝结芽孢杆菌(BCS 13002).文中研究了碳源、中和剂对菌株生产L-乳酸的影响,并在5 L发酵罐中分别以葡萄糖及玉米淀粉为碳源进行分批补料发酵和同步糖化发酵(SSF)的研究.结果表明,葡萄糖是最合适的碳源,使用木糖和玉米淀粉作为碳源均不利于L-乳酸的产生;使用NaOH作为中和剂的效果优于Ca(OH)_2和CaCO_3.在发酵罐中以葡萄糖为碳源进行分批补料发酵,得到L-乳酸含量为115.86 g/L,糖酸转化率约为82.31%,并证明MnSO_4·H_2O和MgCl_2·6H_2O在发酵中有特殊的作用.以玉米淀粉为原料同步糖化发酵,得到L-乳酸123.3 g/L,糖酸转化率约为70.03%,产品中L-乳酸的光学纯度均达到99.8%以上.     

乙醇补料对法夫酵母发酵产虾青素的促进效果

将法夫酵母(Phaffia rhodozyma)JMU-MVP14菌株在7 L发酵罐中进行培养,考察在不同葡萄糖质量浓度条件下,补加乙醇对法夫酵母JMU-MVP14菌株的生长和虾青素合成的影响。结果表明:低糖质量浓度下(20 g/L),恒定乙醇浓度发酵明显提高虾青素产量和细胞产率,与分批发酵相比,虾青素产量和细胞产率分别提高了27%和40%,分别达到102.8 mg/L和5.9 mg/g;中糖质量浓度下(30 g/L),恒定乙醇浓度发酵,得到较高的虾青素产量为118.4 mg/L,与分批发酵相比提高了34%;高糖质量浓度下(60 g/L),发酵得到较高虾青素产量为280.6 mg/L,是低糖质量浓度培养下虾青素产量的3.5倍,恒定乙醇发酵与分批发酵相比,生物量和虾青素产量均有显著降低。     

低聚木糖对两歧双歧杆菌的增殖

以酶解低聚木糖为碳源，在严格厌氧条件下增殖两歧双歧杆菌。研究表明，低聚木糖可有效增殖两歧双歧杆菌，两歧双歧杆菌对该糖的转化率与对葡萄糖的相近。将低聚木糖在浓度为5.0-10g/L的范围内增加其初始浓度，可提高双歧杆菌的菌体浓度和增殖速率，低聚木糖对两歧双歧杆菌和青春双歧杆菌的双株混合培养效果明显优于单株培养，其功能完全符合人体的生理特点，适宜于低聚木糖在人体内自然增殖双歧杆菌菌群。     

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。