低乙醇酵母的分离和培养

酵母是食用酵素的主要发酵菌种之一。由于酵母在厌氧状态下产生的乙醇会对乳酸菌等其他酵素发酵菌种形成抑制,因此,有必要在发酵状况良好的自然发酵酵素中分离低乙醇产生的酵母。经过三级筛选,获得了两株糖转化能力强、pH和酒精反馈抑制弱的酵母,经18S rDNA鉴定为毕赤酵母(Pichia sorbitophila)和接合酵母(Zygosaccharomyces parabailii)。用筛选出的酵母发酵果蔬汁,与自然发酵的果蔬汁相比,酵母发酵液具有酒精含量低、糖转化迅速等特点,并对沙门氏菌等四种致病菌产生明显的抑制。     

生物质发酵制乙醇过程中消除抑制研究进展

生物质发酵制乙醇是新能源开发利用的热点,但发酵过程受到各种因素的抑制,致使其经济性下降。本文中,笔者分析了基质引起的高渗透压抑制,副产物引起的酵母细胞内环境酸化、能量代谢异常和产物乙醇对酵母细胞膜、关键代谢酶活性的抑制原因。依据各抑制机制,归纳综述了近年来消除抑制的方法,包括添加外源物质提高酵母耐受力、水解液脱毒、乙醇发酵耦合产物分离和优育菌种。展望了发酵过程抑制控制的研究发展方向,以期对其工业应用提供参考。     

清香型白酒中乳酸菌和酵母菌的相互作用

【目的】探究清香型白酒中不同乳酸菌和酵母菌的相互作用,了解不同菌株的发酵性能,为更深入地认识白酒发酵机理、实现发酵过程优化提供理论基础。【方法】利用程序控温和固态发酵模拟清香型白酒酿造环境,测定纯培养和共培养中菌株的理化指标、活菌数以及主要代谢产物的变化。【结果】Saccharomyces cerevisiae YJ1糖消耗快产乙醇和酯类物质多,Lactobacillus plantarum JMRS4糖消耗快产酸较多。共培养中乳酸菌对Saccharomyces cerevisiae YJ1的生长和产乙醇抑制较大,对Candida aaseri MJ7产乙醇几乎无影响。乳酸菌对Pichia kudriavzevii MJ14的生物量和乙醇代谢抑制作用较小,还对其产己酸乙酯、乙酸乙酯和异戊醇等代谢产物有促进作用;而反过来Pichia kudriavzevii MJ14对3株乳酸菌产乳酸均有抑制作用,对产乙酸则有促进作用。【结论】建立了一种固态培养方法,结合清香型白酒发酵温度变化规律,有效模拟了实际发酵环境。Pichia kudriavzevii MJ14在与乳酸菌共培养中受到的抑制较小并能有效抑制乳酸菌产乳酸,Saccharomyces cerevisiae YJ1能代谢产生多种风味物质,对清香型白酒酿造有重要意义。     

酸白菜发酵中乳酸菌群的分析

酸泡菜是世界性大众化蔬菜发酵制品,其主要发酵菌群是乳酸菌。对西式泡菜、朝鲜泡菜、四川泡菜发酵过程中微生物区系已有较多研究,进而探索出接种微生物纯培养物促进蔬菜发酵的新方法,用于工业生产。但对酸白菜这一中国特有发酵制品的微生物学研究及接种后发酵过程中乳酸菌种类的变化,国内尚未见报道。 我们根据接种发酵和自然发酵对比试验结果,分析不同发酵过程中乳酸菌种类及其变化,说明接种乳酸杆菌促进酸白菜发酵的作用机理。 1     

能源上的应用

900841 木糖的同步发酵和异构化[英] 利用凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)细胞的市售固定化木糖异构酶,通过将蔗糖转化为木酮糖,从而用木糖制备出乙醇。采用嫌气发酵可同步将木酮糖转化乙醇,所用酵母菌株有热带假丝酵母(Candida tropicalis)ATCC 9968、Y-11860和Y-1552、休哈塔假丝酵母(C.     

应用DGGE和Real-time PCR分析酸菜发酵液中乳酸菌的动态变化

目的使用DGGE和实时荧光定量PCR分析酸菜发酵液中乳酸菌的动态改变。方法采集传统天然发酵1~8周的酸菜发酵液50mL,抽提基因组DNA,使用DGGE对乳酸菌菌群进行多样性、相似性研究和优势菌的鉴定,实时荧光定量PCR测定乳酸菌含量。结果发酵周期加长,乳酸菌的含量随之也逐渐增大。清酒乳杆菌是酸菜自然发酵过程中的优势菌型,鼠李糖乳杆菌主要存在于发酵初期,发酵的中期(3~5周)、后期(6~8周)明显减少,同时发酵后期植物乳杆菌成为优势菌并完成全部发酵过程。发酵周期延长后,香农多样性指数和丰富度较高,出现先下降后上升的趋势,在第7周达到最大值。结论在DNA水平上,DGGE和实时定量PCR检测了酸菜发酵液中乳酸菌的含量,进行菌群结构的动态分析,明确优势菌型,为实现酸菜标准化生产提供理论依据。     

玉米青贮过程中乳酸菌动态变化

为了揭示青贮玉米在发酵过程中乳酸菌数量及种群的动态变化,以及微生物添加剂对乳酸菌种群变化的影响,采用了培养方法计数发酵过程中乳酸菌数目的变化,利用16S rRNA基因序列比对方法分析青贮玉米中乳酸菌的多样性及种群变化趋势。经过对15d时间内青贮玉米中乳酸菌变化趋势的分析显示:一周后对照组乳酸菌数最高达到2.1×106CFU/g,两处理组中处理组Ⅱ乳酸菌数达到最高5.5×107CFU/g;利用MRS平板分离、培养出典型乳酸菌菌落152株,经16S rRNA基因序列比对分析为乳杆菌属和片球菌属,其中86%的菌株属于乳杆菌属。此研究表明微生物添加剂有利于青贮玉米发酵过程中乳酸菌的快速增殖,乳杆菌属和片球菌属都是青贮玉米发酵的启动菌之一,在发酵前期一直存在,但发酵后期乳杆菌属是玉米青贮过程中乳酸菌的主要菌群。     

酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌菌群的差异性分析

【目的】为认识乳酸菌在中国白酒酿造过程中的作用与影响, 分析、比较了酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌的菌群结构及其差异。【方法】运用PCR-DGGE技术分析酱香型与清香型白酒发酵过程中乳酸菌群的演变规律。并利用传统微生物分离筛选方法进一步确定酱香型白酒发酵中的主要乳酸菌种。【结果】DGGE图谱表明, 白酒发酵过程中的主要乳酸菌种是乳杆菌。但两种香型白酒发酵过程中乳酸菌群组成及动态变化均呈现出明显的差异。清香型白酒酒醅中Lactobacillus fuchuensis是优势菌种, 而酱香型白酒发酵中检测到多种含量较高的乳酸菌种。利用MRS培养基从酱香型白酒酒醅中共筛选获得5种乳酸菌种。通过两种方法, 确定Lactobacillus homohiochii是酱香型白酒发酵过程中含量最高的乳酸菌。【结论】深入研究白酒发酵过程中乳酸菌的组成及分布规律, 对于更好地认识中国白酒酿造中主要的细菌类群——乳酸菌的作用, 具有重要的理论意义和实践价值。     

诺维信公司开发出乙醇生产用新型酵母

正诺维信公司于2018年3月17日宣布,开发出乙醇生产用新型酵母——Innova Drive,该酵母所需发酵时间仅为2h,可将乙醇产量提高2%,生产速率提高5%。在传统发酵中,酿酒酵母一直是乙醇发酵的动力工厂。但对酿酒酵母来讲,影响发酵环境的因素非常复杂,包括乙醇浓度、温度、渗透压和细菌污染等,因而酿酒酵母需要靠减慢新陈代谢来抵抗这些压力。     

乳酸菌基因组学研究进展

乳酸菌（Lactic acid bacteria LAB）是指一类能够通过同型发酵或异型发酵而产生乳酸的细菌。它们一般呈革兰阳性,厌氧,无芽孢,耐酸。根据发酵形式的不同,乳酸菌可以分为两类：同型发酵的菌主要产物为乳酸,而异型发酵的菌除了乳酸还同时产生乙酸、乙醇、二氧化碳及甲酸等。乳酸菌广泛分布于自然界,与人类生活关系密切。在人类的胃肠道、口腔以及生殖道都能够找到一些正常生存的乳酸菌,它们被认为是胃肠道的正常菌群,对于维持肠道的完整性、免疫调节及抑制致病菌、抗感染方面具有重要作用。最近有证据显示乳酸菌还能够加强特异性及非特异性免疫。目前乳酸菌广泛应用于食品发酵、工业乳酸发酵以及医疗保健领域。对于乳酸菌的研究已经从最初的形态学研究发展为细胞水平和分子水平的研究。     

芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌多样性及其演替规律

【背景】乳酸菌是白酒发酵过程中一类非常重要的微生物,其种类及动态变化对于白酒品质具有重要影响。然而,目前对于芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌群落结构及其演替规律的认识并不全面。【目的】揭示芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌的多样性及菌群的演替规律,为更好地探索白酒酿造机理和控制白酒品质提供生物学依据。【方法】利用高通量测序技术对芝麻香型白酒发酵过程中乳酸菌菌群演替进行跟踪分析,同时采用实时荧光定量PCR对发酵过程中乳酸菌的生物量进行定量分析。【结果】高通量测序结果显示,芝麻香型白酒发酵过程涉及5个属的乳酸菌:魏斯氏菌属(Weissella)、片球菌属(Pediococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、明串珠菌属(Leuconostoc)和乳球菌属(Lactococcus),共计43种乳酸菌。其中,在发酵过程中平均相对丰度大于0.5%的乳酸菌有10种,分别是类肠膜魏斯氏菌(Weissella paramesenteroides)、食窦魏斯氏菌(Weissella cibaria)、融合魏斯氏菌(Weissella confusa)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、假肠膜明串珠菌(Leuconostoc pseudomesenteroides)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)、耐酸乳杆菌(Lactobacillus acetotolerans)和Lactobacillus sp.。在堆积发酵过程中,Weissella属占细菌总量的50%以上,其次是Pediococcus属和Lactobacillus属,而Leuconostoc属和Lactococcus属相对较少。在窖池发酵过程中Lactobacillus属的乳酸菌逐渐成为优势细菌,尤其是Lactobacillus sp.在窖池发酵中后期相对丰度达到80%以上。实时荧光定量PCR结果显示,在堆积发酵和窖池发酵前期乳酸菌总量变化不大;从窖池发酵5 d开始,乳酸菌总量迅速上升,30 d时达到最大值。【结论】对白酒发酵过程中乳酸菌种类及动态变化的研究有助于探究白酒酿造过程中乳酸菌功能,进而解析白酒酿造机理,最终达到控制白酒品质的目的。     

新疆传统发酵乳品中乳酸菌与 酵母菌的益生特性

目的观察新疆传统发酵乳品中分离的14种菌株的生长特点及产酸能力,筛选出具有较强耐胆盐能力,并能在人工胃肠液中存活的菌株。方法对10株乳酸菌和4株酵母菌进行生长曲线、pH、耐胆盐能力和耐人工胃肠液检测。结果 10株乳酸菌和4株酵母菌具有良好的生长曲线和产酸能力;马乳酒样乳杆菌具有较强的耐胆盐能力;希氏乳杆菌、马乳酒样乳杆菌、乙醇假丝酵母和东方伊萨酵母具有较强的耐人工胃液能力;乳酸乳球菌、哈尔滨乳杆菌、瑞士乳杆菌、马乳酒样乳杆菌、乙醇假丝酵母和东方伊萨酵母具有较强的耐人工肠液能力。结论 10株乳酸菌和4株酵母菌具有优良的益生特性,有望成为益生菌制剂的备用菌株。     

薏苡仁多菌发酵液的菌种优选及其抑制黑色素生成的作用研究

以薏苡仁作为发酵基质,确定利于提高发酵液体外活性的较优乳酸菌种,并分析优势乳酸菌种薏苡仁发酵液对斑马鱼胚体黑色素生成的抑制作用。通过比较分析乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）和保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）3种单一乳酸菌和三者复合乳酸菌的薏苡仁发酵液的还原糖、总酚、游离氨基酸、蛋白、总酸和乳酸含量等理化指标及体外羟自由基清除能力和酪氨酸酶活抑制率确定较优发酵菌种,采用高通量测序测定发酵过程中微生物菌群结构;利用斑马鱼模型研究发酵液对黑色素生成的抑制作用。研究结果表明,采用乳酸乳球菌、嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌3种乳酸菌复合发酵比单一乳酸菌发酵更具优势。使用以上菌种复合发酵薏苡仁过程中,乳酸乳球菌和嗜热链球菌为发酵前期优势菌群,发酵中后期则以保加利亚乳杆菌为优势菌群。经复合乳酸菌发酵后,薏苡仁发酵液的羟自由基清除率和酪氨酸酶活抑制率分别提高了20.82%和87.26%;斑马鱼模型实验结果表明,薏苡仁发酵液可以显著减少斑马鱼体表黑色素分布,当使用含量为2.0%时,对黑色素生成抑制率达到59.45%。研究结果为利用薏苡仁多菌发酵液开发为具美白肌肤性能的功能性新原料提供了科学数据支撑,并希望进一步推进薏苡产业的升级。     

CO2气载乙醇固态发酵分离耦合过程的初步研究

固态乙醇发酵中高浓度产物乙醇和发酵温度升高对酵母的抑制作用严重地制约了发酵的性能。本研究以固态基质材料发酵乙醇,利用发酵过程中由酵母产生的CO2作为循环载气,将载气在冷凝器中冷却分离乙醇与气体,降温后的CO2重新加压返回固态基质反应器中,及时有效的除去产物乙醇,并能使固态基质反应器的温度有一定程度的降低,解除了两者的抑制,提高了发酵效率,从而为解决大规模固体厌氧发酵温度的控制问题提供了工艺路线。     

鹰嘴豆孢克鲁维酵母利用菊芋原料同步糖化与发酵生产乙醇

菊芋含有大量的菊粉多糖,且种植简单、产量高,是极具开发价值的替代玉米等粮食作物生产燃料乙醇的原料。文中研究了鹰嘴豆孢克鲁维酵母Y179利用菊芋原料同步糖化与发酵生产乙醇。鹰嘴豆孢克鲁维酵母Y179具有高效分泌菊粉酶的能力,摇瓶试验显示Y179酵母能够利用完全由菊芋原料配制而成的培养基良好生长并发酵产生乙醇。通气及温度对乙醇产量影响明显,相对厌氧环境对Y179酵母发酵产乙醇具有促进作用,30℃发酵温度相对37℃和42℃更有利于乙醇产量提高。种子液培养时间及接种量对乙醇产量影响较小。在5 L发酵罐中以10%(V/V)量接入预培养36 h的Y179种子液,发酵液完全由菊芋干粉配制而成,总糖含量22%(W/V),30℃不通气,300 r/min搅拌,发酵144 h时,乙醇浓度达到12.3%(V/V),糖醇转化效率86.9%,糖利用率大于93.6%。初步研究结果显示鹰嘴豆孢克鲁维酵母Y179在利用菊芋原料生产乙醇方面具有良好应用前景。     

清香型白酒发酵过程中酵母群落结构及其与尿素代谢的关系

【目的】探索清香型白酒发酵过程中酵母群落结构及演变,分析潜在的关键尿素代谢酵母及其环境调控因素,为降低发酵过程中氨基甲酸乙酯的含量提供理论依据。【方法】通过相关性分析明确发酵过程中氨基甲酸乙酯主要前体物质及其代谢微生物类群,利用高通量测序技术解析酵母群落结构组成,并结合偏最小二乘回归分析寻找潜在的关键尿素代谢酵母。采用冗余分析评价发酵过程中环境因素对酵母群落结构的影响。【结果】尿素是清香型白酒发酵过程中氨基甲酸乙酯的主要前体物质,酵母是尿素代谢的主要微生物。高通量测序结果显示,在97%的相似度下进行操作分类单元聚类后,共鉴定出22个酵母种。其中,嗜高压有孢汉生酵母(Hanseniaspora osmophila)、发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)和酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)与尿素合成存在正相关性,库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)与尿素降解存在正相关性。酒醅含水量、p H、乙醇和精氨酸是影响发酵过程中酵母群落演替的重要环境因素。【结论】环境因素影响潜在的关键尿素代谢酵母,为降低发酵过程中尿素与氨基甲酸乙酯含量提供理论依据。     

甘肃浆水传统发酵过程中亚硝酸盐含量动态变化分析

以甘肃浆水传统酿造工艺为依托,分析了浆水中亚硝酸盐、硝酸盐、硝酸还原酶、p H、还原糖和总酸等理化指标的动态变化,以及乳酸菌菌群的变化规律,并探讨了乳酸菌对亚硝酸盐的降解作用。结果表明:该浆水产品发酵72 h后亚硝酸盐含量为2.76 mg/kg,低于国家标准(GB 2714-2003)规定的亚硝酸盐要求;明确了浆水发酵过程中还原糖、p H、总酸及乳酸菌总数的变化规律;证明了乳酸菌在浆水发酵过程中可以降低亚硝酸盐的含量。     

自絮凝酵母高浓度重复批次乙醇发酵

利用发酵性能优良的自絮凝酵母Saccharomyces cerevisiaeflo,研究开发了重复批次高浓度乙醇发酵系统,以节省下游加工过程的能耗。在终点乙醇浓度达到120g/L左右的条件下,发酵系统的乙醇生产强度达到8.2g/(L·h)。然而实验中发现,随着发酵批次的增多,自絮凝酵母沉降性能逐渐下降,从发酵液中沉降分离所需时间相应延长,导致发酵液中高浓度乙醇对酵母的毒害作用加剧,影响其发酵活性和发酵系统运行的稳定性,发酵装置运行11个批次后无法继续运行。实验结果表明,絮凝能力下降导致的酵母絮凝颗粒尺度减小是其沉降性能下降的主要原因。进一步研究发现,酵母的絮凝能力通过再培养可以恢复。在此基础上对发酵系统操作进行改进,每批发酵结束后可控采出一定比例菌体,调节系统的酵母细胞密度和乙醇生产强度以刺激酵母增殖,保持其絮凝能力。在达到相同发酵终点乙醇浓度条件下,虽然发酵系统的乙醇生产强度降低到4.0g/(L·h),但运行10d后絮凝颗粒酵母尺度趋于稳定,继续运行14d,未发现絮凝颗粒酵母尺度继续下降的现象,系统可以稳定运行。     

乙醇耐受性酿酒酵母菌株选育的研究进展

酿酒酵母是工业发酵生产乙醇的重要菌种,但是其发酵产物乙醇对酿酒酵母有明显的抑制作用.选育乙醇耐受性酿酒酵母是克服高浓度乙醇的抑制作用,提高乙醇产量的一条重要途径.本文对近年来国内外选育乙醇耐受性酵母的研究作一综述,旨在为乙醇耐受性酵母的选育提供参考.     

甲醇营养型酵母高密度培养过程中甲醇和乙醇的GC快速检测

采用气相色谱法（GC）快速检测甲醇营养型酵母发酵液中的甲醇、乙醇含量,具有样品处理简便,测定时间较短,结果重视性好的特点。在1－10mg/mL范围内具有很好的线性关系。在毕赤酵母高密度表达发酵过程中应用此法对甲醇和乙醇进行实时监空,细胞终密度超过300g/L（干重）。本方法为甲醇营养型酵母工程菌的发酵中试工艺研究提供了重要 的发酵生化参数。