酸化木薯淀粉

木薯(Marihot utilissima)广泛种植于世界各地,木薯根在欧洲及北美既可象土豆一样直接食用,也可经过加工后食用。在巴西,人们将木薯粉经过30天发酵后制成酸性淀粉食用。经过发酵的木薯淀粉具有特殊的风味,可用于烹调或饼干、面包等食品工业中。酸木薯粉的加工包括下列步骤:洗净、削皮、分等、挤压、在自来水下过筛。然后,经过倾滤将上层清液去掉,留下淀粉,并让淀     

木薯纤维素乙醇发酵的纤维素酶成本评价

木薯中的纤维素成分约占木薯干重的10％(W/W).文中以木薯燃料乙醇生产的木薯纤维素酒渣为原料,从纤维素酶成本角度评估了三种利用木薯纤维素组分发酵生产乙醇的方法,包括木薯纤维素酒渣的直接糖化和乙醇发酵、木薯纤维素酒渣预处理后的糖化与乙醇发酵、木薯乙醇发酵中同步淀粉与纤维素糖化以及乙醇发酵.结果表明,前两种方法的纤维素利用效率不高,酶成本分别达到13602、11659元/吨乙醇.第三种方法,即在木薯乙醇发酵过程同时加入糖化酶和纤维素酶,进行同步淀粉与纤维素糖化,进而进行乙醇发酵,木薯纤维素乙醇的收益最高.发酵结束时的乙醇浓度从101.5g/L提高到107.0g/L,纤维素酶成本为3 589元/吨乙醇.此方法利用木薯纤维素与木薯淀粉同时进行,不会带来额外的设备及操作投入,酶成本低于产品乙醇价格,可实现盈利,因此第三种方法为木薯纤维用于乙醇发酵的最适方法,本研究结果将为木薯乙醇产业深度利用木薯纤维提供依据.     

利用木薯淀粉产异丁醇的重组菌株的构建

目的:构建了一株直接利用木薯淀粉为原料生产异丁醇的重组菌株。方法:将地衣芽孢杆菌的淀粉酶基因克隆到生产异丁醇的大肠杆菌重组菌中,使大肠杆菌能够直接利用木薯淀粉为原料生产异丁醇。结果:木薯淀粉不需要预先加入淀粉酶进行糖化处理,就可以直接被作者研究所构建的重组菌株发酵生成异丁醇。结论:提供了一种直接发酵木薯淀粉生产异丁醇的方法。导入地衣芽孢杆菌的淀粉酶基因,能使只能利用葡萄糖作为发酵材料的异丁醇生产工程菌直接利用木薯淀粉为原料生产异丁醇。     

玉米浆对玉米粉和木薯淀粉发酵甘油的影响及二者的比较

以玉米粉和木薯淀粉为原料 ,比较了二者的液化和糖化 ,结果表明 :在相同条件下 ,木薯淀粉液化时间较短 ,玉米粉液化时间较长 ,但二者的液化液均较易糖化。然后分别以玉米粉和木薯淀粉糖化液为原料 ,用耐高渗酵母发酵生产甘油 ,研究了玉米浆对二者甘油发酵的影响并对二者进行了比较 ,结果表明 :当玉米粉和木薯淀粉糖化液还原糖含量分别为 2 5 % ,尿素为 0 .2 % ,pH为 4 .5时 ,用玉米粉糖化液发酵甘油时可不添加玉米浆 ,甘油产量最高可达 2 % ,而用木薯淀粉糖化液发酵甘油时 ,适宜的玉米浆为 0 .15 % ,甘油产量最高可达 4 .9%。对二者的比较结果表明 :用玉米粉糖化液为发酵原料时 ,发酵时间较短 ,残糖降低较快 ,甘油产量较低 ,在 36h之后 ,甘油开始反耗。而用木薯淀粉糖化液发酵时 ,发酵时间较长 ,残糖降低较慢 ,甘油产量较高 ,在 72h之后 ,甘油开始反耗。     

用解淀粉酵母和酿酒酵母的互补混合物进行淀粉酒精发酵

将一种分解淀粉的酵母(Saccharomycopsis fibuligera)和不分解淀粉的酿酒酵母(S-accharomyces cerevisiae)一起培养,发酵未经水解的淀粉生成乙醇。转化率为理论上最大值的90％以上。发酵最适pH为5.0～6.0。使用的淀粉浓度为10％(w/v),S.fibuligera     

原材料对甘油发酵影响的研究

以木薯干片,木薯淀粉,玉米淀粉的水解糖为原料,采用好氧深层发酵法进行甘油发酵。以木薯干片为原料时,甘油产率最高为１１－１２％,全糖转化率为４７－４９％,发酵周期为６０－６６ｈ;而以玉米淀粉为原料,甘油产率仅８－９％,全糖转化率３８－４０％,发酵周期却需７２小时以上     

东京根霉(Rhizopus tonkinense No.9212)用于木薯淀粉生料发酵生产单细胞蛋白的研究

我国华南地区盛产木薯,是制造淀粉的主要原料之一。据测定,鲜木薯含水分70.3％、淀粉21.5％、糖分5.1％、粗蛋白1.1％、粗脂肪0.4％、粗纤维1.1％,灰分0.5％、菜豆苷(又称亚麻苦苷)0.01～0.04％。 木薯的淀粉含量虽很高,但蛋白质含量比较低。若能通过微生物发酵使其中一部分淀粉转化为单细胞蛋白,将可在很大程度上缓解我国饲料蛋白不足的矛盾。淀粉生料发酵,具有能耗低,工艺简便等优点。当前,     

短梗霉多糖发酵条件的研究

在摇瓶发酵条件研究的基础上。于16L自控发酵罐上进行了罐上发酵条件优化研究。发现以10％淀粉水解物为碳源时,淀粉水解物的最适DE值为40－50,发酵培养基中的硫酸铵最适用量不同于摇瓶发酵时的量,种龄和接种量、通气量、罐压、搅拌速度和搅拌叶轮挡数等均对多糖的产生有较大的影响。另外还进行了发酵过程的动力学的研究。     

木薯淀粉原料生料酒精发酵的研究

利用木薯淀粉原料生料酒精发酵,对影响其发酵的主要因素进行单因素和正交试验,确定其发酵温度、pH值、料水比和发酵剂及氮磷添加量等最佳的工艺条件,结果表明:在木薯淀粉中添加占原料重0.4% 的尿素和0.2%的磷酸氢二钾、0.7% 的生料酒精发酵剂以及在料水比1:4、起始pH6.0、35℃条件下发酵5～6d,原料淀粉利用率和酒精产率分别达到85.3% 和48.4%.     

虹鳟幼鱼对不同淀粉的利用

试验旨在考察不同淀粉种类对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)幼鱼生长性能、血清生化指标、肝脏糖代谢酶、肝脏组织学和摄食后血糖含量的影响。选用木薯淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉和玉米淀粉为淀粉源,设置相同的淀粉水平(15%),配制4组等氮等脂饲料,饲喂初始体重(7.7±0.1) g的虹鳟56d。结果表明,木薯淀粉组增重率最高(1049.3%),饲料系数最低(0.83)。各组脏体比、肝体比、全鱼和肝脏常规组成无显著差异(P>0.05);豌豆淀粉组肝糖原含量显著低于其他组(P<0.05)。各组血清甘油三酯、总胆固醇、谷草转氨酶和谷丙转氨酶无显著差异(P>0.05)。木薯淀粉组和小麦淀粉组肝脏己糖激酶活性显著高于豌豆淀粉组和玉米淀粉组(P<0.05),玉米淀粉组肝脏磷酸果糖激酶活性显著低于木薯淀粉组和小麦淀粉组(P<0.05)。摄食后,各组的血糖含量均在7h达到最高,木薯淀粉组在摄食后1—7h内的血糖含量显著高于其余3组(P<0.05)。各组的肝脏组织形态无显著差异。综上,木薯淀粉较其他3种淀粉更适宜作为虹鳟饲料的淀粉源。     

木薯块根淀粉高累积的相关酶的活性特征

木薯的价值在于其块根内高含量的淀粉。木薯淀粉不仅可以作为粮食,还可以作为原料制造乙醇燃料等。但是其块根中淀粉高效累积生化机制依然有待于解决。本研究比较性研究了大田生长的高、低淀粉木薯品种在4个生长关键时期的蔗糖和淀粉代谢相关的酶活性。结果表明,根中的淀粉合成途径的限速步骤酶腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPGase)活性、叶部的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性与木薯块根内的淀粉含量呈正相关关系,而根淀粉降解酶活性则呈负相关关系。该研究表明通过提高根中的ADPGase和叶中的SPS活性,同时降低块根中的淀粉降解酶活性有可能可以提高木薯块根中的淀粉积累。     

酵母浸粉刺激以木薯为原料的丁醇生产的发酵相转型

在7L静态厌氧发酵罐下,使用"非粮"作物木薯替代玉米淀粉开展丁醇发酵。无论是传统发酵还是油醇萃取发酵,木薯粉丁醇发酵的性能均远不及以玉米淀粉为原料时的水平,主要体现在发酵产酸相向溶剂生产相的转型严重迟延或无法转型、发酵时间长、丁醇生产效率低。实验结果表明,当发酵相转型迟延出现后,添加2.5g/L的酵母浸粉,可以刺激丁酸/乙酸向丁醇/丙酮的转化、转型延迟时间缩短10~30h左右。在此条件下,传统和萃取发酵方式下的丁醇总产量分别达到12.95g/L和29.81g/L,丁醇生产效率与使用玉米淀粉为原料时基本持平。     

甲烷菌对厌氧真菌不同碳源代谢的影响

【目的】探讨碳源和甲烷菌对厌氧真菌碳代谢的影响。【方法】利用体外批次厌氧发酵法,比较厌氧真菌纯培养(Orpinomyces sp.和Neocallimastix sp.)及其与甲烷菌共培养(F1:Orpinomyces sp.+Methanobrevibacter sp.和N3:Neocallimastix sp.+Methanobrevibacter sp.)发酵不同类型碳水化合物代谢产物的差异。【结果】对厌氧真菌和甲烷菌共培养F1和N3的研究显示,F1发酵木薯粉[(26.44±0.22)mmol/L]的乳酸产量是发酵玉米芯[(1.31±0.04)mmol/L]的20.18倍,是N3发酵木薯粉[(1.59±0.03)mmol/L]的16.63倍,玉米芯[(0.79±0.08)mmol/L]的33.47倍。当F1和N3中的厌氧真菌纯培养时,各组乳酸产量均1.90 mmol/L。对F1进一步研究,结果显示发酵体系中木薯粉添加量在0.8%–2.0%之间时,乳酸产量随木薯粉添加量增加而增加。当含量在1.0%–2.4%之间时,随木薯粉添加量增加,甲烷和乙酸产量逐渐降低。比较F1发酵大米粉、木薯粉、玉米粉、小麦粉和土豆粉的发酵结果,发现乳酸产量与底物中支链淀粉的含量成正相关(R2=0.9554)。当F1发酵葡萄糖和麦芽糖时,乳酸产量5.00 mmol/L。当以麦芽糊精为底物时,乳酸产量高达(28.00±0.95)mmol/L。【结论】本文首次报道碳源和甲烷菌能够增强厌氧真菌的乳酸代谢途径并且这种增强存在种属特异性。     

木薯生料发酵生产燃料乙醇的工艺优化

为了实现生料发酵更好的应用,考察料水比、发酵温度、氮源及接种量等因素对木薯生料发酵生产燃料乙醇的影响,并通过正交试验分析主要因素之间的相互作用。结果表明:木薯生料发酵产燃料乙醇的最佳条件为料水比1∶2.0,活性干酵母接种量0.15%(质量分数),发酵温度32℃,发酵周期120 h,尿素添加量0.20%(质量分数)。在最佳条件下,发酵得到的燃料乙醇的酒精度可达到15.12%(体积分数)。本实验为高效利用木薯生料发酵生产燃料乙醇的工业化生产提供了重要参数。     

高产光学纯(R,R)-2,3-丁二醇工程菌株构建与发酵优化

[目的]构建能够专一性合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇的大肠杆菌工程菌,并进行发酵条件优化。[方法]将来源于多粘芽孢杆菌的(R,R)-2,3-丁二醇脱氢酶基因bdh,来源于阴沟肠杆菌的α-乙酰乳酸合成酶基因bud B和α-乙酰乳酸脱羧酶基因bud A与表达载体p Tr C99A连接,导入大肠杆菌中构建人工合成途径。筛选最适的培养基和发酵条件,提高(R,R)-2,3-丁二醇的产量、产率和得率。[结果]获得高效合成(R,R)-2,3-丁二醇的工程菌株GXASB,筛选到最适碳源及其浓度为120 g/L木薯淀粉,最适pH为6.5,最适接种量为10%,在发酵罐中进行同步糖化法发酵,(R,R)-2,3-丁二醇产量达到105.28 g/L,光学纯为99.1%,得率为0.47 g/g,生产强度为1.95 g/(L·h)。[结论]在大肠杆菌中表达基因簇bud B-bud A-bdh能够专一性合成光学纯(R,R)-2,3-丁二醇,经优化发酵条件后,能够显著提高(R,R)-2,3-丁二醇的合成效率。同时工程菌能够利用非粮原料木薯淀粉高效生产(R,R)-2,3-丁二醇,补料发酵产量达到105.28 g/L,为使用廉价原料工业化生产(R,R)-2,3-丁二醇提供参考。     

亚东鲑幼鱼饲料中适宜淀粉种类与水平的研究

为考察淀粉种类与水平对亚东鲑(Salmo trutta)幼鱼生长性能、饲料利用、消化酶活性、肝脏生化指标和组织学的影响, 实验采用2×3双因素设计, 选取玉米淀粉和木薯淀粉, 分别以5%、10%和15%水平添加, 共配制6种等氮等脂饲料, 饲喂初始体重为(0.50±0.03) g的亚东鲑幼鱼84d。结果表明, 随着饲料中玉米淀粉和木薯淀粉水平的提高, 增重率呈现先上升后下降的趋势, 饲料系数则先下降后上升(P<0.05), 其中10%木薯淀粉组增重率最高(518.8%), 饲料系数最低(1.32)。各组成活率、脏体比、肥满度和全鱼水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均没有显著差异(P>0.05), 粗蛋白沉积率随淀粉水平的提高呈下降趋势, 其中15%水平组显著低于其他水平组(P<0.05), 而脂肪沉积率则随着淀粉水平的升高先上升后下降, 且10%木薯淀粉组显著高于玉米淀粉组(P<0.05); 淀粉种类和水平对胃蛋白酶和胃淀粉酶无显著影响(P>0.05), 15%淀粉水平组肠淀粉酶和肠蛋白酶活性显著高于其他水平组(P<0.05)。饲料中淀粉种类和水平对肝脏谷丙转氨酶、谷草转氨酶、总胆固醇和甘油三酯均无显著影响(P>0.05), 15%淀粉组的肝糖原含量显著高于其他水平组(P<0.05)。在肝脏组织学方面, 15%水平组较其余两个水平组表现出明显的细胞核移位和细胞空泡化现象。上述结果表明, 在实验条件下, 亚东鲑幼鱼饲料中淀粉的适宜添加水平为10%, 木薯淀粉的效果优于玉米淀粉。     

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％。     

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1.用固-液态培养法生产红曲霉色素 在东方国家,红曲霉红色素广泛用做天然的食品着色剂。据1992年调查,日本对红曲色素的年耗量达600吨产值14.4亿日元。红曲色素的生产传统上是用蒸煮米固态发酵法。现今大多数工业生产是用深层培养法。木薯淀粉是红曲发酵的理想代用品,因为它价格不贵,无色,能立即为红曲消化利用。但是用淀粉进行红曲的深层发酵尚存在一些技术问题。(1)原料淀粉糊化后粘度大,因此培养基中淀粉浓度不能太高,结果细胞和色素浓度都比较低。此外粘度大的培养中由于供氧不足影响红曲色素的产量。(2)同样,在补料分批培养中淀粉浓度也不能太大,影响细胞和色素的最终浓度。     

生长期对不同品种(系)木薯品质特性的影响

本文研究了不同生长期对不同品种(系)木薯含粉率、氢氰酸和单宁含量等品质特性的影响.结果表明,随着生长期的延长,木薯含粉率呈现先增加后下降的趋势,氢氰酸和单宁含量的变化趋势因品种(系)而异.品种南植在生长7个月收获时,木薯淀粉含量高,氢氰酸和单宁含量较低,品种D、SC和ZM在生长9个月收获时,木薯淀粉含量高,氢氰酸和单宁含量较低,因此适合食品用淀粉的深加工;品种C和E在生长8个月收获时,淀粉含量高,但氢氰酸和单宁含量也较高.本研究探明了不同生长期和品种对鲜木薯含粉率、单宁和氢氰酸含量的影响,为合理选择生长期和木薯品种提供理论支撑.     

木薯AGPase酶活性及其同工酶位点检测

本文以3个亲缘关系较远的高产木薯品种(SC124,SC8和Arg7)为材料,对块根发育过程中的AGPase活性和淀粉含量进行了测定,并利用AGPase同工酶电泳技术(非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳)对AGPase酶活性较高时期同工酶位点进行检测,旨在分析木薯块根AGPase同工酶位点与AGPase酶活性和淀粉积累的关系.结果表明:木薯块根发育过程中AGPase酶活性和淀粉含量呈极显著正相关(R=0.802 12),Arg7的AGPase酶活性和淀粉含量在块根发育都显著高于SC124和SC8.同工酶分析表明,木薯至少有6个同工酶位点(AGPa,AGPb,AGPc,AGPd,AGPe和AGPf),且品种间具有多态性.其中,3个品种共有的4个同工酶位点分别为AGPa、AGPc、AGPd和AGPf,AGPe位点只在Arg7中出现,初步判断同工酶位点AGPe可能与其较高的酶活性和淀粉含量有关.本研究为系统研究木薯品种间AGPase酶活性与淀粉积累的关系提供了参考.