固定化酵母发酵酱油的新工艺

用把酵母吸附固定在陶瓷载体上的生物反应器来生产酱油,所要求的全部时间被缩短至8天但不影响产品质量,使用酵母为接合酵母(Zygosaccharomyes.rouxii)和假丝酵母(Candida versatilis).前者经历乙醇发酵并且产生2—苯乙醇,后者产生4—乙基—愈创木酚.最近,除传统工艺外,固定化酶和固定化微生物的生物反应器在食品行业的使用已经普遍.已经研究了不同于传统而使用固定化细胞生物反应器发酵酱油的新工艺.     

鲁氏接合酵母对酱油中氨基甲酸乙酯前体物的代谢

【目的】研究鲁氏接合酵母氮源代谢特性,确定鲁氏接合酵母氮源代谢与酱油中氨基甲酸乙酯前体物瓜氨酸和尿素积累的关系。【方法】通过单一氮源培养、偏好型氮源培养和盐胁迫培养,检测不同条件下鲁氏接合酵母对精氨酸、瓜氨酸和尿素的代谢能力。【结果】通过对鲁氏接合酵母氨基酸利用能力的分析,确定了甘氨酸、丙氨酸和天冬酰胺3种氨基酸为鲁氏接合酵母的偏好型氮源。在偏好型氮源存在时,鲁氏接合酵母对尿素和瓜氨酸的利用并不受到抑制,丙氨酸和甘氨酸还能够促进对二者的利用。鲁氏接合酵母在单一氮源培养条件下不会降解精氨酸而积累尿素和瓜氨酸,反而可以大量利用氨基甲酸乙酯的前体物尿素和瓜氨酸。但在盐胁迫下,鲁氏接合酵母利用尿素和瓜氨酸受到阻遏,从而造成酱油中氨基甲酸乙酯前体物不能被充分利用而积累。【结论】盐胁迫阻遏了鲁氏接合酵母对瓜氨酸和尿素的利用,从而造成酱油发酵过程中耐盐细菌所产生的氨基甲酸乙酯前体物的积累。     

鲁氏酵母胞内海藻糖积累过程的代谢特征分析

海藻糖合成是微生物对抗环境逆境的一种重要途径。研究10L发酵罐中的分批、分批补料及分批补料控温三种不同的海藻糖发酵调控策略下酱油风味形成微生物鲁氏酵母CCTCC M2013310的代谢特征。色谱结果表明,乳酸、丙酮酸和α-酮戊二酸受到不同发酵调控模式的显著影响,但谷氨酸和谷氨酰胺总含量在三种发酵调控模式间却无显著差异。这些结果表明,细胞还原力平衡途径和碳氮调控代谢均对胞内海藻糖的积累产生影响。研究结果为鲁氏酵母CCTCC M2013310的高浓度内源性海藻糖细胞代谢工程改造提供了新思路。     

固定化生长酵母连续生产酒精的研究中间试验报告

造粒器与柱式生物反应器成—封闭系统,采用正交试验确定的最适固定化条件,以海藻酸钙凝胶法进行细胞固定化,连续造粒,在反应器中完成固定化。固定化酵母在反应器中通气培养20小时左右,凝胶球细胞数达2×10~9/me,其增长速度比传统工艺自然细胞快10倍。固定化生长细胞用于生物反应器连续发酵甜菜糖蜜酒精,酒精生产能力为22.1—23.67g/L凝胶球/小时,为传统工艺酒精生产能力的10倍。停留时间为3小时。反应器系统由两个0.7KL柱式反应器和1个0.8KL成熟醪接收器组成。发酵周期由传统工艺的20小时左右,缩短为4小时,酒精含量为8.5—9.0％(V/V),对1.2号反应器的动态变化及其在发酵中的作用进行了系统研究,糖蜜中可发酵糖75％的转化是在1号反应器中完成的。     

球拟假丝酵母生物合成槐糖脂及其衍生物研究进展

槐糖脂是一种糖脂类生物表面活性剂,因其低毒性、生物可降解性、生物相容性及良好的生物活性而备受关注,利用球拟假丝酵母生产生物表面活性剂槐糖脂极大地加速了其产业化进程。对槐糖脂在球拟假丝酵母中的生物合成途径、关键酶的特点和基因工程改造假丝酵母合成新型生物表面活性剂的最新进展进行了综述。为扩展球拟假丝酵母作为糖脂化合物合成底盘细胞提供建议和前景分析。     

Kirin公司的啤酒一天酿造法和EPO的出售

据Kirin Brewery公司(东京,日本)报道,使用以固定在藻酸钙中的酵母为基础的生物反应器可缩短麦芽的发酵时间,即可从一星期缩短为一天。该公司说,它已小规模地成功地使用这种生物反应器,以麦芽汁为原料仅用一天即可酿造好啤酒,并可连续使用。据报道,     

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1.由光滑球拟酵母从葡萄糖发酵生产丙酮酸 丙酮酸是代谢途径巾重要的有机酸。它是许多药物合成的原料和动物细胞培养的重要成分,它还是酶法合成L-色氨酸,L-酪氨酸,L-二羟苯丙氨酸等氨基酸的底物。许多酵母,如酵母属,球拟酵母属,毕赤酵母属,假丝酵母属和丝孢酵母属中,用羟基硫胺素(硫胺素类似物)的休眠细胞法都可以筛选到产丙酮酸的菌株。在初筛中,酵母属菌株产丙     

共固定化作用——用于发酵工艺学上的新的生物催化剂

共固定化作用(co—immobilizates)就是将完整的活的或死的微生物细胞一起与外加酶加以固定,制得固定化少酶或多酶生物催化剂(immobilized oligo-or multienzyme biocatalysts)。作为共固定化作用的一个例子是:用于酒精发酵的酒精酵母,即酿酒醇母(Saccharomyces cereevisiae)具有很高的发酵率,但不具有乳糖酶(β-半乳糖苷酶)活性。因此,不能利用乳糖作为基质,若将从其它微生物,如米曲霉(Asp. oryzae)来源的乳糖酶与酵母一起加以固定,便能用于发酵乳糖。可将此种生物催化剂装成床式反应器,用于酒精连     

己酸菌和产酯酵母共固定产己酸乙酯的研究

用吸附包埋法将己酸菌和产酯酵母共固定在海藻酸钙棉纤维上,在帘式生物反应器中进行分批式发酵。最适ｐＨ为６.５,温度３０～３５℃。经过共固定１０批发酵,历时１００ｄ,凝胶的稳定性良好,己酸乙酯产量也稳定在１.９～２.３ｍｇ／ｍｌ之间,经对比试验证明,用共固定法合成己酸乙酯比游离细胞混菌发酵法产量提高约２２％。     

膜片状填料固定化酵母薯干酒精发酵生物反应器的研究

针对以薯干为原料固定化酵母带渣酒精发酵的特点,研制了一种新型的容积为1m~3的膜片状填充床生物反应器,并历时半年多考察了该反应器的操作稳定性,得出较佳的发酵周期和醪液循环量等.实验结果表明:膜片状填充床固定化酵母生物反应器的酒精发酵速率远大于传统式发酵罐;其淀粉利用率可达91～92%,乙醇生产能力可达9.5kg EtOH/m~3·h.     

固定化细胞技术发酵玉米醪生产酒精的研究

本文报导了固定化酵母(S.cerevisiae 9064)批次发酵玉米醪生产酒精的研究。采用自制“多层分隔式生物反应器”在最适发酵条件下,成熟醪的终酒精浓度达10％(V/V)左右,发酵时间可由传统发酵的72h缩短到22h左右,酒精生产力提高了3倍。在吨级反应器连续运转试验时,固定化增殖酵母细胞活性稳定性可持续半年以上,PVA—凝胶粒的机械强度和弹性等以及醪液中酒精含量基本保持不变。     

高盐稀醪酱油发酵原油中微生物区系研究

对传统的高盐稀醪酱油发酵过程中的正常原油和异常原油中的微生物区系进行了分析,并对主要的细菌和酵母菌进行了菌种鉴定。同时,初步探讨了温度对原油中微生物区系的影响。实验结果表明,正常原油和异常原油中细菌总数、芽孢菌数、肠道杆菌、乳酸菌数和厌氧菌数没有明显差异,而酵母菌数和耐盐菌数有明显的差异。正常原油中优势酵母为球拟酵母属(Torulopsis)和酵母属(Saccharomyces),分别占酵母总数的55.9%和35.3%。异常原油中优势酵母为毕赤酵母属(Pichia)、假丝酵母属(candida)和酵母属(Saccharomyces),分别占酵母总数的62.8%、17.9%和9.0%。     

丙酮酸发酵过程中光滑球拟酵母过程功能的强化

对不同葡萄糖浓度下光滑球拟酵母分批发酵生产丙酮酸的动力学模型分析发现, 葡萄糖浓度是影响光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸过程功能的关键因素。在发酵初始阶段, 低浓度葡萄糖可维持较高的菌体比生长速率; 对数生长中前期, 葡萄糖快速进料使菌体浓度接近最大值, 并实现碳流从菌体生长转向丙酮酸积累; 对数生长后期葡萄糖浓度控制在33.4 g/L以维持高丙酮酸对葡萄糖产率系数 (0.71 g/g)。采用奇异控制的葡萄糖流加方式, 在7 L发酵罐上控制不同发酵阶段葡萄糖浓度处于最佳水平以强化光滑球拟酵母过程功能, 丙酮酸产量 (83.1 g/L)、产率 (0.621 g/g)、生产强度[1.00 g/(L·h)]与分批发酵对比, 分别提高了21.3%、21.6%和29.9%。     

中国传统酸肉发酵过程中微生物的消长变化*

对我国传统发酵酸肉中的微生物种群进行了研究,从中分离到大量的米酒乳杆菌、戊糖片球菌、乳酸片球菌、明串珠菌等多种乳酸细菌和德巴利氏酵母、球拟酵母等微生物,这些微生物在发酵过程中有一个动态的变化。发酵全过程中优势微生物种群是乳酸细菌、微球菌、德巴利氏酵母和球拟酵母,为高效天然肉品发酵剂的研究与开发提供了生物资源。     

酶法合成生物柴油工业化研究进展

介绍了北京化工大学近年来酶法合成生物柴油工业化研究的结果。主要内容包括以下几个方面:高产脂肪酶菌株的选育、脂肪酶发酵工艺优化及放大、脂肪酶固定化方法、酶反应器放大、生物柴油分离精制及副产物甘油综合利用。该脂肪酶假丝酵母Candida sp.99-125在5 m3罐发酵活力不低于8 000 IU/mL,然后将该脂肪酶吸附固定在织物膜上并进行表面改性,用于搅拌罐式反应器生产每吨甲酯的需酶量仅为4.2 kg,产品经分离精制调质后,其各项指标完全符合德国生物柴油生产标准。副产物甘油可用于1,3-丙二醇发酵,30 L发酵罐中1,3-丙二醇的产量可达到76.1 g/L。     

过量表达NADH氧化酶加速光滑球拟酵母合成丙酮酸

[目的]进一步提高光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)发酵生产丙酮酸的生产强度.[方法]将来源于乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)中编码形成水的NADH氧化酶noxE基因过量表达于丙酮酸工业生产菌株T. glabrata CCTCC M202019中,获得了一株NADH氧化酶活性为34.8 U/mg蛋白的重组菌T. glabrata-PDnoxE.[结果]与出发菌株T. glabrata CCTCC M202019相比,细胞浓度、葡萄糖消耗速率和丙酮酸生产强度分别提高了168%、44.9%和12%,发酵进行到36 h葡萄糖消耗完毕.补加50 g/L葡萄糖继续发酵20 h,则使丙酮酸浓度提高到67.2 g/L.葡萄糖消耗速度和丙酮酸生产强度增加的原因在于形成水的NADH氧化酶过量表达,导致NADH和ATP含量分别降低了18.1%和15.8%.而NAD<' 增加了11.1%.[结论]增加细胞内NAD<' 含量能有效地提高酵母细胞葡萄糖的代谢速度及目标代谢产物的生产强度.     

鲁氏接合酵母海藻糖耦合发酵过程的转录组差异分析

[目的]为探究鲁氏接合酵母(Zygosaccharomyces rouxii)在海藻糖耦合发酵过程中适应高温胁迫的基因表达差异及内在代谢调节机制。[方法]采用GC色谱仪和Illumina HiSeq^TM高通量测序技术对海藻糖耦合发酵过程(无调控阶段、补料响应阶段、补料与中温刺激耦合响应阶段、补料与高温刺激耦合响应阶段)的生物量、胞内海藻糖含量、基因转录序列等指标进行检测。[结果]转录组测序结果显示，与无调控阶段对比，三个调控响应阶段分别筛选得到1717、522、2038个差异表达基因。海藻糖耦合发酵过程中的鲁氏接合酵母细胞差异表达基因主要富集到次级代谢产物的生物合成、核糖体、氨基酸的生物合成等代谢途径上，高温胁迫条件下(海藻糖高速合成过程)分别涉及158、97、58个差异表达基因，次级代谢主要涉及赖氨酸等氨基酸和嘌呤/嘧啶核苷酸，氨基酸的生物合成主要涉及赖氨酸代谢、半胱氨酸和谷氨酸代谢。[结论]通过转录组分析揭示了鲁氏接合酵母主要通过调控次级代谢产物的生物合成与氨基酸代谢来适应高温热激胁迫。     

高耐性酱油酵母选育及其高密度发酵调控

高耐性酵母广泛应用于食品、酿造、饲料、生物能源等行业,酵母的耐受性对其生产和应用有着决定性影响。高耐性酵母菌种改良是酵母资源利用的关键步骤,高密度发酵是克服耐性酵母产业化的主要瓶颈技术。对传统酿造食品酱油生产中常用的耐高盐酵母菌株的选育、耐性机制及其高密度发酵技术研究进展进行了综述。     

纤维凝胶固定化增殖酵母连续生产酒精的研究

本文比较了纤维胶固定增殖酵母与海藻酸钙凝胶球、纤维海藻酸铝凝胶与纤维海藻酸钙凝胶、以及不同厚度的纤维凝胶固定化增殖酵母的发酵结果。重点进行了纤维凝胶固定化增殖酵母连续生产酒精试验。采用１．１Ｌ柱式生物反应器,ＣＯ２排出通畅,停留时间为４小时,成熟醪中酒精含量为１０．１－１１．０％（Ｖ／Ｖ）,平均为１０．５５％,酒精生产能力为９．４ｇ／Ｌ．ｈ,总糖利用率为９４．５％。     

WAVETM反应器和搅拌瓶中微载体球转球放大培养的比较

目的:哺乳动物细胞目前已广泛用于生物工程药物如单抗和疫苗的生产.而用于贴壁细胞规模化培养的微载体,也应时应需得以开发并应用于生物制药.贴壁细胞微载体培养在搅拌罐和WAVETM反应器中都能进行.而如要进行进一步的放大培养,球转球工艺不可或缺.为了发展球转球这一新的放大技术,以及考量WAVETM反应器这种新型大规模培养设备的应用性,大量的细胞培养和球转球实验在WAVETM反应器和搅拌瓶中进行.收集到的数据得以分析比较.方法:将Vero细胞分别接入WAVETM反应器和搅拌瓶中用微载体Cytodex 1进行培养.适当补充营养并控制温度、pH等培养条件使细胞增殖.长满微载体的细胞用清洗、消化等球转球工艺的一系列步骤而分离,并放大接种到新的培养体系.球转球工艺的有效性通过记录并统计分析细胞消化分离的回收率,以及细胞重新接种生长的存活力来评估.结果:统计学分析比较WAVETM反应器和搅拌瓶中得到的细胞分离回收率分别是67.56％和39.39％,数理统计P值小于0.0003;细胞重新接种存活率分别是95.17％和78.45％,P值等于0.0107.结论:在WAVETM反应器中进行的球转球放大工艺,其总体表现和有效性远高于在搅拌瓶中得到的结果.在WAVETM反应器中培养的Vero细胞有很好的细胞状态,作为种子链和生产用罐相比搅拌型反应罐均有很大的优越性.