酿酒酵母发酵高浓度乳清粉生产燃料乙醇

利用酿酒酵母NL22对乳清粉进行分步糖化发酵(SHF)和同步糖化发酵(SSF),对其生产燃料乙醇的条件进行比较,同时考察pH、温度和底物浓度对SHF和SSF过程的影响。结果表明:SHF工艺和SSF工艺都可以实现酿酒酵母NL22对高浓度乳清粉的发酵,但SSF工艺可明显缩短生产周期,提高生产效率。在pH 6和30℃的条件下进行补料同步糖化发酵,最终乙醇质量浓度为118.52 g/L,产率为1.74 g/(L·h)。     

表面展示表达植酸酶的重组酿酒酵母构建及酒精发酵

以淀粉为原料的同步糖化发酵是目前乙醇生产的主要途径之一。然而原料中含有的植酸不仅影响酒精发酵效率,而且也会导致环境中难以被植物吸收的磷含量的增加,加剧环境污染。将来源于大肠杆菌的植酸酶基因与酵母编码α-凝集素C端编码序列连接并置于α-因子分泌信号肽下游,构建植酸酶表面展示表达重组载体pMGK-AG-phy并转化工业酿酒酵母,成功获得了在细胞表面锚定表达植酸酶的重组菌PHY。重组酵母的植酸酶表达水平达到6.4 U/g(菌体湿重),其最适温度为55℃,最适pH 4.0,在pH 3.5–4.5范围内具有较高的活性。以玉米粉为原料的同步糖化发酵实验表明,重组酵母PHY的生长速度高于出发菌株,同时酒精产量相较于出发菌株提高了3.7%。更为重要的是发酵后酒糟中植酸磷含量与对照相比降低了91%。构建的表面展示表达植酸酶的重组工业酿酒酵母能够有效降低植酸含量,提高了酒糟的利用价值,减少磷排放,对燃料酒精的环境友好生产具有重要的借鉴意义。     

利用根霉和酿酒酵母转化生玉米粉为高浓度酒精

利用从自然界中新分离得到的生淀粉酶产生菌-根霉W-08,并首次采用固态和液态相结合的培养方法,使生淀粉糖化酶活量达到72IU/mL,然后以生玉米粉为底物,利用根酶W-09和酿酒酵母Z-06采用同步糖化与发酵工艺,30℃,48h,发酵醪酒精浓度达到21%(V/V),转化率为理论转化率的94.5%。     

同步糖化发酵菊芋生产酒精

以黑曲霉A-15形成的菌丝球作为载体对酿酒酵母C-15进行固定化,研究各种因素对黑曲霉A-15菌丝球吸附率的影响。结果表明:在40℃、80 r/min、菌种个数混合比例为1∶10时,菌丝球对酵母的吸附可达到66.9%;以菊粉为底物,利用混合菌丝球进行同步糖化与发酵,30℃发酵48 h,发酵醪酒精体积分数达到12.8%,并且混合菌丝球可以耐受19%的酒精。     

生淀粉高浓度酒精发酵的研究

本研究利用国内常用的糖化酶制剂糖化生玉米面中的淀粉,同时接种酵母菌,在30℃下,探讨了玉米淀粉的高浓度酒精发酵工艺。选择到了一株产高浓度酒精酵母菌,H0菌株。发酵温度为30℃、pH4一s、加糖化酶量为每克原料300单位、酵母接种量3％(v／v)和原料加量为33．0％(w／v)时,这株酵母菌在70小时内可产生17．5％(v／v)的乙醇。如果原料加量为36．0％(w／v)时,该菌株在96小时内可以产生18．O％(v／v)的乙醇。在前一种加料情况下,成熟发酵醪中的pH为5、残还原糖为O．19％、残总糖为3．5“。在后一种加料情况下,成熟发酵醪中的pH为5、残还原糖为0．81％、残总糖为5．1％。     

纤维素酶在木质纤维素生物质转化中的应用研究

选育得到纤维素酶高产菌株里氏木霉突变菌株(Trichoderma reesei) 813A,优化了其发酵产酶条件。利用该菌株所产纤维素酶对天然木质纤维素的水解糖化过程进行研究,确定了实验条件下最优的糖化条件(温度50℃, pH 4.5,酶浓度6～8 FPU/mL,底物浓度2%)。以玉米叶和杨树叶为天然纤维素原料,水解糖化率分别达到86.2％和56.0%。通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)将糖化液转化为酒精,产乙醇浓度达到 5%～5.8%,转化率为79.4%～92.1%。     

利用米曲霉和酿酒酵母高效转化大豆糖浆为酒精

目的：提高大豆糖浆转化为酒精的生产强度和转化率。方法：利用米曲霉L-09和酿酒酵母Z-06作为混合菌株,采用同步糖化与发酵的工艺,对补料方式和发酵条件进行优化。结果：筛选出一株α-半乳糖苷酶酶活（12.8IU/mL）较高的米曲霉与酿酒酵母混合发酵,糖浆最佳发酵条件为：初始发酵浓度50%,摇瓶发酵,流加补料。结论：经30℃、60h发酵后,发酵醪酒精浓度达到15.2%（V/V）,转化率为理论值的96.3%。     

融合株SPSC发酵生产酒精的工艺研究 Ⅰ.絮凝速率、发酵过程的最适温度和pH值

酿酒酵母属(S. cereviae)变异株和粟酒裂殖酵母属(S. pombe)变异株进行属间原生质体融合得到融合株SPSC,该融合株比S. cereviae具有强的自身絮凝能力。以葡萄糖浓度150g/L的底物在30～44℃的温度范围内进行摇瓶厌氧发酵,获得最佳温度范围为34～38℃,最高发酵温度为40℃。在有效容积2.35L悬浮床反应器中,在pH值3.0～5.0范围内进行连续发酵,获得最适发酵pH为3.5～4.5。     

信息库

1 米曲霉中的纤维素降解酶 日本清酒是由米曲霉和酿酒酵母用大米酿造的。米曲霉中的纤维素酶和木聚糖降解酶,松解稻米胚乳细胞壁,促进蒸煮米的消化和利用。本研究从米曲霉(Aspergillus oryzae)RIB128的固态培养中分离鉴定了四种纤维素降解酶。提纯了其中三种酶Cel-1,Cel-2和Cel-3,分子量分别为62,120和34kDa。它们的最适活性温度分别为50℃,50℃和60℃。最适pH分别为pH3.5,4.0和4.5;这三种酶分别在pH3.5～5.0,pH3.5～7.0和pH3.0～7.0是稳定的。根据N-端氨基酸序列分析,Cel-1和Cel-3分别相当于以前分离的内-1,4-β-葡聚糖酶[EC3.2.1.4]CelB和CelA。底物特异性分析表明,Cel-2可能是上种β-葡糖苷酶[EC 3.2.1.21]。Cel-1和Cel-2对稻米胚乳细胞壁的浸软活性较高,在清酒发酵中,能显著改善糖化醪中材料的利用。Cel-2的β-葡糖苷酶活性特别高,对酒精发酵,酒精产量和材料利用的作用更大。     

环境保护上的应用

将甘蔗渣在121℃下高压消毒45分钟,接着蒸30分钟,再置80℃水浴保温2小时,另留一部不作处理.用爪蛙漏斗状侧耳(Pleurotussajorcaju)或灵芝(Ganodermalucidum)菌株 870给摇瓶中接种,然后在25℃培养40天.分析未处理的和发酵样品的酸性去垢纤维、中性     

葡萄酒酿酒酵母果糖利用影响因素的研究进展

葡萄酒酒精发酵后期,酿酒酵母果糖利用能力与酒精发酵中止和发酵不彻底密切相关,而且残余果糖还可能带来微生物污染和酒体失衡的危险。从酿酒酵母己糖跨膜转运、己糖胞内磷酸化及发酵条件(葡萄糖浓度、乙醇和温度)对果糖利用影响等方面的研究进展进行了综述,对筛选和构建高果糖利用优良葡萄酒酿酒酵母研究,以及生产中合理控制酒精发酵过程具有重要指导意义。     

酿酒酵母X330高浓度发酵时耐酒精性能的初步研究

在完全合成培养基条件下,就渗透压保护剂和营养物质对一株产高浓度酒精的酿酒酵母X330高浓度发酵时耐酒精性能的影响进行了初步研究。结果表明,与渗透压相比,营养缺乏对酿酒酵母高浓度发酵时酒精耐受性能可能起着更为关键和重要的作用。发酵培养基中各营养元素对耐酒精性能的影响不同,由高到低的顺序是酵母抽提物>蛋白胨>硫酸镁>维生素C=磷酸二氢钾>氯化钙=硫酸铵。渗透压保护剂(甘氨酸和脯氨酸)能有效提高菌体酒精耐受性能。当甘氨酸添加浓度为20mmol/L或脯氨酸添加浓度为10mmol/L时,发酵终点酒精浓度最高,菌体于30℃在18%(V/V)酒精冲击下的存活率最大,且均高于对照组(未添加甘氨酸且未添加脯氨酸)水平,但甘氨酸的促进作用强于脯氨酸。     

响应面法优化耐高温酵母生产高浓度乙醇

利用耐高温酵母GXASY-10菌株对木薯粉同步糖化(SSF)法生产高浓度乙醇的发酵条件进行了优化。在单因素实验的基础上,首先应用Plackett-Burman试验设计筛选影响酒精高温高浓度发酵的重要参数,采用最陡爬坡实验逼近最大酒精生产区域后,利用Box-Behnken设计确定重要参数的最佳水平。筛选结果表明,影响酒精产量的重要参数是液化时间、糖化酶用量和初始木薯粉(底物)浓度。最佳工艺条件为:液化时间为35min,糖化酶添加量为1.21AGU/g底物,底物浓度为37.62%。20L发酵罐在此条件下(发酵温度37℃,转速100r/min)经过48h发酵,酒精浓度可达16.07%(V/W)。优化条件与初始条件相比较,酒精浓度提高了33%。     

环糊精葡萄糖基转移酶的酿酒酵母表面展示及其生产2-O-α-D-吡喃葡萄糖基抗坏血酸

摘要:【目的】将环状芽孢杆菌251(Bacillus circulans 251)来源的环糊精葡萄糖基转移酶(Cyclodextrin Glycosyltransferase,CGTase)展示在酿酒酵母( Saccharomyces cerevisiae)细胞表面,构建全细胞催化剂生产2-O-α-D-吡喃葡萄糖基抗坏血酸(2-O-α-D-glucopyranosyl-L-ascorbic acid,AA-2G),以提高AA-2G 的产量。【方法】将CGTase编码基因cgt连接到载体质粒pYD1中的a凝集素(a-agglutinin)Aga2p亚基基因的下游构建表面展示重组质粒pYD1-cgt,转化酿酒酵母EBY100获得重组菌EBY100-pYD1-cgt,对发酵条件(培养基、诱导温度和诱导剂半乳糖浓度)进行优化;同时先后对重组菌的发酵产酶以及表面展示CGTase的酶促合成AA-2G的条件进行了优化;进一步又比较了表面展示的CGTase与E.coli BL21发酵所得的游离CGTase在酶促制备AA-2G过程中副产物的积累情况。【结果】展示CGTase的酿酒酵母重组菌株以YPG培养基作为发酵培养基,诱导剂半乳糖初始添加浓度为20 g/L,经25 ℃诱导48 h后,表面展示CGTase最大酶产量为0.5 U/mL;表面展示CGTase 40 ℃条件下的温度稳定性比游离酶有所提高,pH稳定范围变宽。对表面展示的CGTase制备AA-2G转化条件的优化发现,其最适温度最适pH分别为30 ℃和4.5,转化48 h达到平衡,表面展示的CGTase制备AA-2G的产量较游离酶提高了37%。【结论】对于CGTase,a凝集素系统是一个有效的展示系统,构建的酿酒酵母全细胞催化剂用于酶促制备AA-2G时,产生的副产物葡萄糖可能被酵母细胞利用,从而降低了葡萄糖与VC的竞争作用使AA-2G的产量增加,该全细胞催化剂具有良好的应用前景。     

酿酒酵母单倍体与双倍体原生质体的融合*

本文报道用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)原生质体融合,得到营养互补的融合子为三倍体,其生长速度、发酵速率均较亲株提高1—2倍。部分融合子酒精的产量高于亲株,同时高于目前使用的酒精发酵生产菌株。     

酿酒酵母单倍体与双倍体原生质体的融合

本文报道用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)原生质体融合,得到营养互补的融合子为三倍体,其生长速度、发酵速率均较亲株提高1—2倍。部分融合子酒精的产量高于亲株,同时高于目前使用的酒精发酵生产菌株。     

利用葡萄糖废母液生产酒精的研究

选育出两株利用葡萄糖废母液生产酒精的菌株S_(995)和S_8。S_(095)用于70％母液和30％糖蜜混合连续酒精发酵,醪液中酒精份平均可达10.1％。S_8用于50％、70％母液和50％、30％玉米糖化醪混合生产酒精,醪液中酒精份可达12.37％(实验室数据)和10％(实际生产数据)。     

产生葡萄糖淀粉酶的红曲霉的筛选及其发酵条件的研究

筛选出了红曲霉 AS 3．976(Monascus serorubescens)和 AS 3.978(Monascus sp.)作为液体培养生产葡萄糖淀粉酶的优良菌种,并找出了适合的培养基及培养条件。在含玉米粉3％、豆饼粉1．5％(pH 4．5)的培养基申,于30--35℃培养72小时,每毫升培养液的滤液酶活力可达260单位。酶作用的最适温度为50℃,最适pH为4.5,每克干淀粉用酶量0.5毫升,糖化32％(w／w)的浓淀粉液化液,经40小时,葡萄糖值可达99以上。     

融合株SPSC发酵生产酒精的工艺研究 Ⅰ.絮凝速率、发酵过程的最适温度和pH值

酿酒酵母属(S. cereviae)变异株和粟酒裂殖酵母属(S. pombe)变异株进行属间原生质体融合得到融合株SPSC,该融合株比S. cereviae具有强的自身絮凝能力。以葡萄糖浓度150g/L的底物在30～44℃的温度范围内进行摇瓶厌氧发酵,获得最佳温度范围为34～38℃,最高发酵温度为40℃。在有效容积2.35L悬浮床反应器中,在pH值3.0～5.0范围内进行连续发酵,获得最适发酵pH为3.5～4.5。     

双歧椰汁米酒实验室生产工艺的研究

目的 以优质糯米和椰汁为原料,通过双歧杆菌和酿酒酵母共生发酵研制出一种功能性的米酒.方法 采用正交试验设计的方法得到了双歧杆菌和酿酒酵母最佳的共生发酵条件.结果 最佳的共生发酵条件是:发酵温度35℃、双歧杆菌接种量3％、酿酒酵母接种量2％、发酵时间16 h,再通过添加30％酿酒酵母单独发酵产物之后,研制出双歧椰汁米酒.结论 采用此工艺生产的功能性米酒既有椰汁的果香味又有米酒的醇香味,口感柔和,易于接受.