利用固定化细胞连续发酵生产酸牛奶

本文报道了利用固定化技术连续发酵生产酸牛奶的方法。对单菌种与双菌种固定化、最适发酵温度和pH、发酵时间、固定化方式等进行了研究,得出了在实验室条件下,连续发酵生产酸牛奶的最佳技术条件。与传统的间歇生产工艺相比,可简化菌种制备过程,反复利用乳酸菌种,充分利用发酵酸化设备、便于自动化控制等优点。作者尚未见国内外利用固定化技术连续生产酸牛奶的报道。     

薯干原料深层发酵制造柠檬酸的菌种选育

本文总结了菌种选育与我国柠檬酸试制成功和提高的主导关系。 通过新菌种的选育不但能够利用粗原料——薯干粉直接发酵生产柠檬酸,而且在主发酵中不用添加任何营养盐和生酸促进剂,从而改变了生产原料和工艺,提高了产酸,实现了工业化生产,并且使生产水平逐步提高达到投产时产酸翻一番水平。     

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术包括: 使用土著PHA合成菌回注法驯化并发酵活性污泥, 生产生物降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA); 采用土著嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行生物淋滤, 去除重金属; 以解磷菌和解钾菌为菌种, 进行固态发酵, 生产生物菌肥。结果表明, 500 L中试PHA占挥发性悬浮固体的20%以上; 重金属含量达到国家排放要求; 生物菌肥中活菌数大于1×108 个/g以上。实现了剩余活性污泥的近零排放。     

利用多菌体混合发酵转化玉米秸秆的研究

利用氨法对玉米秸秆进行前处理,依据多种微生物共生及代谢的特性,建立了绿色木霉、枯草芽胞杆菌、黑曲霉和酵母所构成的多菌种共发酵的体系,通过正交实验法优化出几组有实践前景的多菌种共发酵的技术路线和工艺方法,基本上实现了利用微生物转化玉米秸秆的目的。实验结果显示,优化的多菌种共发酵工艺,在发酵温度为27℃pH为5.0发酵8 d后粗纤维利用率为65%。实验结果为纤维素资源的开发利用奠定了基础。     

流加菌种对厌氧氨氧化工艺的影响

厌氧氨氧化工艺具有很高的容积氮去除速率,现已成功应用于污泥压滤液等含氨废水的脱氮处理,容积氮去除速率高达9.5 kg/(m3·d)。但由于厌氧氨氧化菌为自养型细菌,生长缓慢,对环境条件敏感,致使厌氧氨氧化工艺启动时间过长,运行容易失稳,并且不适合处理有机含氨废水和毒性含氨废水,极大地限制了该工艺的进一步推广应用。为了克服厌氧氨氧化工艺实际应用中存在的问题,结合发酵工业中常用的菌种流加技术,提出了一种新型的菌种流加式厌氧氨氧化工艺,研究了该新型工艺在厌氧氨氧化工艺的启动过程、稳定运行以及处理有机含氨废水和毒性含氨废水等方面的应用情况。结果表明,通过向反应器内补加优质厌氧氨氧化菌种,可提高厌氧氨氧化菌数量及其在菌群中的比例,强化厌氧氨氧化功能。据此研发的菌种流加式厌氧氨氧化工艺不仅可以实现快速启动,而且可以稳定运行,并突破了有机物和毒物所致的运行障碍,拓展了厌氧氨氧化工艺的应用范围。     

L-乳酸的发酵生产和聚L-乳酸的化学加工

L-乳酸广泛应用于食品、医药、日化和工业等各个领域。近年来随着石化资源的不断紧缺,众多化学合成的高分子材料的生产受到了限制。以生物质资源为基础的L-乳酸因此被大量用于加工生产成聚L-乳酸等环境友好型生物可降解材料。正是由于L-乳酸需求量的增大,如何高效低成本地生产L-乳酸显得尤为重要。系统综述了L-乳酸生产菌株的选育,用于L-乳酸发酵生产的廉价资源的开发利用,L-乳酸的发酵生产和L-乳酸的分离纯化等方面的研究进展。目前研究的热点和难点正是基于上述四个部分:菌种方面,以可以高效代谢利用廉价底物,且营养需求低的选育目标获得了多个优良的生产菌种,然而具备综合代谢优势的菌种还有待进一步选育;发酵底物方面,已开发利用多种廉价,来源丰富且易于菌种代谢并高效转化成乳酸的底物,但是对这些底物工业规模应用还有待进一步研究;发酵工艺方面,建立了环境友好型,劳动强度低的发酵工艺,然而实际应用中仍然存在成本高的问题;后提取方面,通过选育低营养需求的生产菌种和采用新型发酵工艺有效地简化了后提取过程,但是实际应用方面仍受发酵工艺成本高的制约。最后对聚L-乳酸的化学加工以及聚L-乳酸的生物降解进行了探讨并提出了一些建议。     

废水中“淘”出新能源

该项目开发的乙醇型发酵生物制氢技术,实际上是一项生物发酵产氢和高浓度有机废水处理的集成技术,在治理废水污染的同时,制取了大量的清洁能源氢气。从废弃物资源化与综合利用的角度看,该技术符合我国废水循环利用和污染物资源化的迫切需求。     

木糖醇大规模发酵生产策略

<正>发酵工艺是木糖醇生产的发展方向,其通过生物选择性催化,大幅度简化了原料预处理步骤和产物分离过程,有效提高从原料到产物的收率。文章对木糖醇大规模发酵生产中的主要技术环节,包括原料选择、水解方法、水解物脱毒与净化、微生物菌种选择、发酵过程与产物分离等问题进行了系统评述,并对这些关键环节的工艺策略选择提出了笔者的观点。     

木质纤维基L-乳酸生物制造的技术经济分析

L-乳酸因对人体安全无毒,应用领域广泛。为提高L-乳酸的产量、得率,降低其生产成本,选用制备L-乳酸的理想菌种米根霉,以低聚木糖生产废渣为底物,探究基于木质纤维原料生物转化L-乳酸的最佳工艺路线。采用纤维床生物反应器固定化米根霉进行同步糖化发酵,有利于解决低聚木糖工业加工中的大量废渣再利用问题,实现米根霉利用木质纤维原料低成本、高得率制备L-乳酸。在固定化米根霉发酵的基础上,从原料低聚木糖生产废渣到成品L-乳酸全工艺过程,利用Super Pro Designer进行评估核算,探讨其工业化可行性和经济效益,年产5.0万t L-乳酸的项目建设投资回收期为3.24年。     

蛋白质组学技术在工业发酵梭菌研究中的应用

介绍了目前应用较广泛的蛋白质组学技术的原理、应用及优缺点;总结了发酵工业中常用的梭菌属细菌;重点阐述了蛋白质组学技术在工业发酵梭状芽孢杆菌研究中的应用,为工业发酵菌种的改良和发酵工艺的优化提供理论依据。最后讨论了今后工业发酵菌种蛋白质组学研究的重点和方向。     

最新专利文摘

生物转化玉米芯生产木糖醇的工艺方法 本发明提供了一种生物转化玉米芯生产木糖醇的工艺方法,属于功能糖生产技术领域。其工艺方法包括如下步骤：玉米芯的预处理、玉米芯的酶解、液体菌种的制备、木糖醇的发酵生产、发酵液的分离与提纯。采用生物转化玉米芯的工艺生产木糖醇,工序简单、无环境污染,符合环保要求;工艺过程条件温和,常压下操作,易于安全生产;生产收率高,降低了运行成本,提高了产品的市场竞争力,促进了行业的可持续发展。     

大肠杆菌发酵生产L-色氨酸工艺简析

本文对L-色氨酸进行了简要概述,指出利用大肠杆菌工程菌直接发酵生产L-色氨酸为国内主流方法,并对其成熟的发酵工艺控制、提取工艺进行了简析,并指出部分可进一步优化的工艺点。其中发酵工艺简析包括菌种培养基增加一定溶度抗生素和控制发酵温度来控制质粒稳定性;分析物料作用并提出优化后的种子、发酵培养基组成;菌种无需控制溶氧,而发酵则用溶氧反馈补料;控制乙酸和氨氮浓度、顺序升温缩短周期降低抑制性副产物作用。分离提取工艺简析包括硫酸酸化p H2-3,陶瓷膜过滤并控制滤液平均单位为14000-18000u/ml,阳离子树脂纯化,醋酸调p H5.89,0.5%活性炭60℃脱色20-30min,蒸发浓缩结晶,纯化水洗涤整条工艺路线。     

基因组改组及其在木质纤维素水解液乙醇发酵菌种选育中的应用展望

能高效代谢木质纤维素水解液中的可发酵糖、同时可耐受/分解发酵抑制剂的菌种, 是利用木质纤维素为原料生产燃料乙醇技术的关键。基因组改组技术是近些年发展起来的一项新型育种技术, 该技术已运用于食品和医药行业菌种的改良。本文综述了基因组改组技术的原理、方法、特点、及其运用, 并对其在木质纤维素水解液乙醇发酵菌种选育方面的应用进行了展望。     

威兰胶生产废液循环利用工艺

为减少威兰胶生产过程中的废水排放量,针对威兰胶生产中废水形成的主要环节,对乙醇蒸馏母液的循环利用工艺进行初步研究。在分析乙醇蒸馏母液主要成分的基础上,对比威兰胶发酵过程的物质耗用量,以蒸馏母液作为配制培养基用水,确定威兰胶循环发酵培养基的组成,构建威兰胶生产废液循环利用的闭路工艺,达到清洁生产的目的。研究表明,与常规威兰胶发酵相比,采用闭路循环发酵工艺可节省30％KH2PO4及60％MgSO4·7H2O用量,同时产品质量浓度维持在16．8g/L左右,其黏度及流态特性指数n值分别维持在5．1 Pa·s和0．275左右。     

专利微生物菌种的保藏与发放统计分析

对WIPO公开的"国际保藏机构2001～2010年专利微生物保藏与发放"数据进行了统计分析。结果表明:全世界的专利菌种保藏量与发放量处于快速增长中;美国是专利菌种保藏与发放量最多的国家;近年中国的专利菌种年保藏量实现三连冠,但专利菌种的发放率处于极低水平。     

微生物集群效应的固定化酵母生产燃料乙醇

利用改性的纤维介质作为酵母固定化载体,在1 m3发酵罐中,考察温度、初始p H及循环量对固定化酵母发酵的影响。结果显示:在温度34℃、初始p H 4.4和循环量为2.0 m3/h的条件下,淀粉利用率可达86.7%,生产1 t乙醇的粮耗达2.89 t。在最优的工艺条件下,进行了30 t罐模拟放大试验,分析不同淀粉质原料条件下的淀粉转化率和粮耗。结果表明:固定化酵母发酵淀粉转化率和产1 t乙醇粮耗分别为85.8%和2.93 t;在高浓度糖条件下,酒精度可达15.3%(体积分数),实现高浓酒精发酵;利用玉米原料,同样可以达到长期稳定发酵的效果,满足工业原料多元化的生产。从本次实验的小试和中试结果来看,利用基于微生物集群效应的固定化酵母发酵体系具有较强的工业应用价值。     

先进固体发酵技术(ASSF)生产甜高粱乙醇

介绍了利用高产能源作物甜高粱生产燃料乙醇的先进固态发酵(ASSF)技术,从甜高粱茎秆保存、菌种、反应器,到固体发酵过程的数学模拟和工程放大进行了系统研究。筛选出高效产乙醇的菌种CGMCC1949,固体发酵时间低于30 h,乙醇收率高于92%;优选出贮存甜高粱茎秆的有效方法,通过抑菌处理,厌氧贮存200 d糖分损失小于5%;对固态发酵过程进行了数学模拟,设计并优化了固体发酵设备,成功进行了工程放大试验,并且基于ASPEN软件对该技术进行了技术经济评价,结果表明ASSF法生产甜高粱乙醇在技术、工程和经济上均具有充分的可行性和明显优势。     

微生物发酵生产脂肪酶的研究进展

脂肪酶是一种重要的工业用酶,广泛应用于食品、精细化工、医药和能源等领域.脂肪酶最主要的来源是通过微生物发酵生产.综述了脂肪酶种类、高产脂肪酶菌种选育、发酵工艺优化与调控、高密度发酵和发酵工艺放大等方面的研究进展,并展望了脂肪酶发酵生产的研究方向及前景.     

木糖高效生物转化的新出路

木糖的高效利用是影响木质纤维资源生物炼制经济效益的关键因素之一,也是构建其工业化生产体系的必要前提,但是木糖生物转化面临着重要的技术瓶颈,必须寻求新的思路。基于对木糖利用的现状及产业发展的综合分析,提出了木糖高效发酵制取木糖酸的新出路,论述了本领域首要的科学和技术问题是发酵抑制物的控制与消除;针对抑制物的问题,提出了细胞生理生化、代谢流分析及分子生物学的多层次和多尺度解析的研究方法;在此基础上,基于系统论的观点提出了菌种选育、原料预处理、抑制物控制与脱除、木糖酸高效发酵的技术集成的研究思路。     

先进固态发酵技术生产甜高粱乙醇中试研究

先进固态发酵(advanced solid state fermentation,ASSF)生产甜高粱乙醇技术与传统榨汁发酵技术相比,在生产燃料乙醇方面凸显技术优势,近期有望实现大规模商业化.以系列摇瓶实验和10L 固态发酵罐试验为基础,在内蒙巴市五原县就ASSF 法生产甜高粱乙醇中试获得成功:选取醇甜1 号和2 号甜高粱秆(可发酵糖13%~15%,wt)为原料,单批处理量1.0 ～ 1.5t,以专有高产乙醇TS-Sc-1 酵母菌和5m3 转鼓式固态发酵罐为核心,ASSF法生产燃料乙醇,直接固态发酵与蒸馏后获得30% ～ 40%(体积分数)的粗醇溶液,折算可得99.5% 的无水乙醇70 ～ 100kg,0.07 ～ 0.08g 乙醇/g 发酵料(湿基);糟渣粗蛋白含量7%,可替代"黄储"饲料.ASSF 技术外来水消耗很少,几乎无废水产生.中试结果表明:平均13.5 ～ 15.5t 甜高粱秆产1t99.5% 无水乙醇,发酵时间40 ～ 44h,可发酵糖转化率超过95%,最高97% ;无水乙醇实际收率超过90%,最高94%.