絮凝酵母颗粒悬浮床反应器中试及酒精连续发酵工艺的研究

在小型悬浮床反应器研究絮凝颗粒酵母酒精连续发酵工艺的基础上,建立了单釜反应器有效容积0．5m³、二级串联的中试装置。以淀粉糖化液为底物,考察了悬浮床反应器由小试到中试的放大效应,提出了该反应器工业放大时对危险截面表观气速应加以限制的原则,以保证絮凝酵母颗粒不被剪切破坏。进而在平均稀释率为0．10h^-1的条件下．中试装置稳定运转一个月,获得终点发酵液中酒精浓度80～85g／L,残糖低于5.0g／L,设备平均生产酒精8．4g／L·h的结果。     

多级串联悬浮床反应器系统中自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵耦合废糟液直接全循环使用的研究

在一套四级串联悬浮床生物反应器系统中,以双酶法制备的玉米粉糖化液为底物,进行了废糟液全循环条件下自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵的实验研究。在实验中,每隔5 d将从末级反应器收集到的发酵液集中精馏处理,得到的废糟液直接用于玉米粉调浆制糖。系统连续运行了120d,共进行了24批次实验,数据分析表明系统达到了平衡状态。在平均发酵时间为20h条件下,发酵终点乙醇浓度平均为11.7%（V/V）,残还原糖浓度平均为7.9g/L,装置运行平稳。这些工作为自絮凝颗粒酵母乙醇发酵耦合废糟液直接全循环使用、实现污染物源头减废、清洁生产奠定了理论和实验基础。     

燃料乙醇发酵技术研究进展

在分析木质纤维素类生物质制备燃料乙醇原理基础上,重点对燃料乙醇转化过程的发酵工艺进行了论述。目前乙醇发酵工艺主要包括直接发酵、分步糖化发酵、同步糖化发酵、同步糖化共发酵和联合生物加工技术等,对这几种技术的研究现状进行了分析并对其发展趋势进行了展望,通过基因工程构建高效发酵菌种的联合生物加工技术将是未来高效发酵工艺的发展趋势,旨在为有效提高发酵菌株的底物代谢能力,获得高的乙醇产量提供重要参考。     

利用乙醇发酵副产CO2培养富含淀粉亚心型四爿藻作为其补充原料

建立了乙醇发酵耦联微藻培养系统,研究了利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae乙醇发酵副产CO2为碳源,培养富含淀粉的亚心形四爿藻Tetraselmis subcordiformis,作为乙醇发酵补充原料的可行性。在连续光照培养条件下,间歇式培养7 d,反应器中藻细胞密度达到2.0 g/L左右,胞内淀粉含量约45％。微藻细胞收集后,经超声处理和酶法水解,葡萄糖释放量为胞内淀粉总量的71.1％。S. cerevisiae发酵微藻生物质水解液生产乙醇,其得率达到理论值的87.6％。表明乙醇发酵耦联微藻培养可行,既减少了CO2向环境的排放,又收获了富含淀粉的微藻生物质作为乙醇发酵的补充原料,节省粮食类淀粉质原料的消耗。     

耐高温酵母乙醇间歇发酵动力学研究

该研究采用耐高温型酵母,在不同葡萄糖浓度(5%~30%wt)下进行了乙醇间歇发酵的动力学研究,确定了适合该酵母的最佳底物浓度范围为16%~20%(wt)。同时选取合适的动力学模型,通过实验数据的非线性性拟合,得出了不同底物浓度下对应的动力学参数值,并分析了各动力学参数值随底物浓度增加而变化的趋势。结果显示,该酵母的最大比生长速率μmax随着葡萄糖浓度的增加而有所降低,且呈线性关系:μmax=0.3161-4.1820×104s(100g/L相似文献   

微生物发酵生产辅酶Q10的研究进展

利用微生物发酵生产辅酶Q1 0 产物活性好 ,并可通过规模放大提高生产能力 ,因而颇受国内外学者的关注。文章综述菌种的选择和遗传改造 ,发酵条件的优化及其分离纯化     

自絮凝酵母SPSC01在组合反应器系统中酒精连续发酵的研究

建立了一套由四级磁力搅拌发酵罐串联组成、总有效容积4000mL的小型组合生物反应器系统 ,其中一级罐作为种子培养罐。以脱胚脱皮玉米粉双酶法制备的糖化液为种子培养基和发酵底物 ,进行了自絮凝颗粒酵母酒精连续发酵的研究。种子罐培养基还原糖浓度为100g L ,添加 (NH₄)₂HPO₄ 和KH₂PO₄ 各 20g L ,以0.017h^-1 的恒定稀释速率流加 ,并溢流至后续酒精发酵系统。发酵底物初始还原糖浓度 220g/L ,添加 (NH₄)₂HPO₄ 15g/L和KH₂PO₄2 5g/L ,流加至第一级发酵罐 ,稀释速率分别为 0.017、0.025、0.033、0.040和0.05 0h^-1。实验数据表明 ,自絮凝颗粒酵母在各发酵罐中呈部分固定化状态 ,在稀释速率0.040h^-1 条件下 ,发酵系统呈一定的振荡行为 ,其他四个稀释速率实验组均能够达拟稳态。当稀释速率不超过 0 0 33h^-1 ,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到 12 % (V/V)以上 ,残还原糖和残总糖分别在 0 11%和 0 35 % h^-1,流出末级发酵罐的发酵液中酒精浓度可以达到12%（V/V）以上,残还原糖和残总糖分别在0.11%和0.35%（W/V）以下。在稀释速率为0.033h^-1时,计算发酵系统酒精的设备生产强度指标为3.32（g·L^-1·h^-1）,与游离酵母细胞传统酒精发酵工艺相比,增加约1倍。     

一步法发酵菊芋生产乙醇

利用马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)YX01具有菊粉酶生产能力且乙醇发酵性能良好的特点,直接发酵菊粉生成乙醇.在摇瓶中考察了该菌株最适发酵温度,进而在2.5L发酵罐中考察了通气量和底物浓度的影响.实验结果表明:该菌株最适发酵温度为35℃;在通气量为50 mL/min和100 mL/min时菌体生长加快,发酵时间缩短,但在不通气条件下糖醇转化率明显提高;在菊粉浓度235 g/L时,发酵终点乙醇浓度达到92.2 g/L,乙醇对糖的得率为0.436,为理论值的85.5%.在此基础上,使用近海滩涂种植海水灌溉收获的菊芋为底物,以批式补料方式直接发酵菊芋干粉浓度为280 g/L的底物,发酵终点乙醇浓度为84.0 g/L,乙醇对糖的得率为0.405,为理论值的80.0%.这些研究工作,为以菊芋为原料的燃料乙醇技术开发奠定了基础.     

Coupling of Metabolism and Bioconversion: Microbial Esterification of Citronellol with Acetyl Coenzyme A Produced via Metabolism of Glucose in an Interface Bioreactor

Microbial esterification of citronellol with acetyl coenzyme A (acetyl-CoA) produced via metabolism of glucose was performed with Hansenula saturnus IFO 0809 in an interface bioreactor by using a hydrophilic carrier (an agar plate or an agar-coated filter pad) and a hydrophobic organic solvent (decane). An increase in the glucose concentration on an agar plate led to a decrease in oxidation of citronellol and an increase in the amount of citronellyl acetate. Fed-batch addition of citronellol efficiently alleviated substrate toxicity and resulted in the accumulation of high levels of citronellyl acetate. Furthermore, triple coupling of acetyl-CoA formation, microbial reduction of citronellal to citronellol, and esterification of the resulting citronellol with acetyl-CoA was also an efficient way to prepare citronellyl acetate. By using coupling systems, citronellyl acetate could be efficiently produced without any acetyl donor.     

高效发酵木糖生产乙醇酵母菌株的构建

获得高效发酵木糖生产乙醇的酵母菌株是木质纤维素生物转化生产燃料乙醇的重要前提。在4%乙醇驯化的基础上,选择了乙醇耐性提高的休哈塔假丝酵母（Candida shehatae）CICC1766菌株进一步进行紫外诱变,得到了木糖发酵性能较强的呼吸缺陷型突变体,并与乙醇发酵性能良好的酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ATCC4126进行原生质体融合。采用单亲灭活法对休哈塔假丝酵母原生质体进行紫外灭活,在聚乙二醇（PEG）诱导下融合,对得到的融合子进行木糖发酵能力测定,选择到了一株能够更好地利用木糖产乙醇,并且木糖发酵性能比亲本得到明显提高的融合子F6,此融合子发酵50 g/L木糖,最高乙醇浓度达到18.75g/L,乙醇得率为0.375,达到理论转化值0.511的73.4%。与原始出发菌株CICC1766相比,乙醇产量提高了28%。     

微生物发酵床养猪技术研究进展

微生物发酵床养猪模式是一种新型的低能耗、环保健康养殖方式。本文从微生物发酵床养猪技术原理、垫料的组成与管理技术、垫料微生物群落结构、对病原微生物的抑制作用、挥发性物质以及用后垫料资源化利用技术等方面综述了国内微生物发酵床养猪技术进展,分析了该技术推广应用中存在的问题,并提出构建微生物发酵床垫料资源化利用体系作为今后重点研究与发展方向。     

双CSTR耦合系统中乙醇发酵过程中的分岔研究

本文首次运用现代分岔理论方法,研究了双CSTR耦合系统中乙醇发酵过程中的多定态和振荡现象．计算结果表明,当入口糖浓度大于某值时,多定态普遍存在．同时振荡受到底物浓度S_0、两耦合反应器的体积比V_(12)及稀释率D的影响.同单CSTR相比,双CSTR加强了反应深度,并通过适当改变V_(12),产率可大大提高.     

蔗渣水解液发酵乙醇的研究

研究了酵母（Ｐｉｃｈｉａｓｔｉｐｉｔｉｓ）Ｙ７１２４在限制供氧条件下尽管反应初期葡萄糖消耗速率大于木糖,但在一定时间后,葡萄糖的消耗速率变慢,而木糖消耗速率变快直至耗尽的现象。建立了气升柱以Ｐ．Ｓｔｉｐｉｔｉｓ转化木糖为目的和以溢流柱Ｓａｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｉｖｉｓｉａｅ转化残留葡萄糖为目的的串联发酵乙醇工艺,即流加５倍浓缩的蔗渣水解液,Ｄ＝０.１ｈ^－１,还原糖总利用率为９７.２％,酒精浓度为４６.５ｇ／Ｌ,生产率为４.１ｇ／Ｌ·ｈ。     

纤维素制酒精的分散、耦合、并行系统

生物转化是纤维素制酒精的有效途径。以强化纤维素酒精生物转化过程,降低转化成本为目的,在对该过程深入分析的基础上,提出了纤维素制酒精的分散、耦合、并行系统并阐述了其设计原则与解决方案,有普遍意义。     

Ethylene Production and Respiration of Postharvest Acid Citrus Fruits and Wase Satsuma Mandarin Fruit

Ethylene production and respiratory rate were examined in acid citrus fruits such as yuzu, seedless yuzu and daidai, and wase satsuma mandarin. A large amount of ethylene was produced from four varieties of citrus fruits harvested from May to July but not after September. A rise in ethylene production did not always coincide with a rise in respiratory rate. Excised tissues of fruits contained the ability of ethylene production throughout the developmental stages. The endogenous ethylene level at the ripening stage, reached the maximum when the color changed from green to yellow.     

定向进化Rho1提高酿酒酵母的乙醇耐受性和超高浓度乙醇发酵性能

燃料乙醇发酵过程中酿酒酵母细胞活性被高浓度乙醇严重抑制而导致发酵提前终止，生产强度严重降低，因此构建同时具有高耐受性、高发酵性能的菌株一直是发酵工业追求的目标。选取酿酒酵母细胞形态调节关键基因小GTP酶家族成员Rho1,构建易错PCR产物文库，以酿酒酵母S288c为出发菌株采取“富集-自然生长-复筛”的筛选策略，成功筛选得到两株乙醇胁迫耐受性与发酵性能均提高的突变株M2和M5。测序发现突变株过表达的Rho1序列出现了3～5个氨基酸的突变和大片段的缺失突变。以300 g/L起始葡萄糖进行乙醇发酵，72 h时，M2和M5的乙醇滴度比对照菌株分别提高了19.4%和22.3%,超高浓度乙醇发酵能力显著提高。本研究为利用蛋白定向进化方法改良酵母菌复杂表型提供了新的作用靶点。     

甘蔗糖蜜酒精废液混菌发酵菌体蛋白的研究

本文报导利用甘蔗糖蜜酒精废液混菌发酵高质量菌体蛋白的研究,通过热带假丝酵母Ｃａｎｄｉｄａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ种合融合株Ｃｔ－３配伍其他菌株,混菌发酵时间缩短２￣４ｈ,生物量可达２０ｇ／Ｌ,粗蛋白质含量５０￣５３％,灰份≤１０％,水分为５￣８％,与Ｃｔ－３单菌发酵相比,蛋白质提高４￣６％。     

亚硫酸盐废液中戊糖己糖同步酒精发酵中间试验

木材在亚硫酸盐法制浆过程中,占木材干重２０％～３０％的半纤维素降解成单糖而溶于废液中,废液中单糖的利用,不仅能够充分利用生物质资源,而且对于后续产品木质素的深加工十分必要。废液中糖主要由己糖和戊糖组成,近年来,随着阔叶材在制浆原料中的比例不断增加,废...     

利用纤维床反应器固定化发酵生产丙酸

构建了一种纤维床反应器(FBB), 并将其应用于丙酸的生产。将棉纤维绕成桶状, 固定于反应器中, 即可用于丙酸固定化发酵。以40 g/L的葡萄糖为碳源, 与游离细胞相比, 利用FBB生产丙酸, 丙酸产量由14.58 g/L提高至20.41 g/L, 发酵时间由120 h缩短至60 h。研究了不同糖浓度条件下FBB生产丙酸情况, 并将补料策略应用于丙酸发酵中。结果表明: 补料发酵能够有效改善Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015在高糖条件下丙酸对葡萄糖转化率较低、副产物较多的问题。经补料发酵280 h, 丙酸产量达45.91 g/L, 丙酸质量约占有机酸总质量比例为72.31%。