黑曲霉(Aspergillas niger)新菌株HA608的诱变及选育

经诱变选育,筛选获得一株适宜于黄姜和橡子水解糖液发酵的新菌株ＨＡ６０８,糖液不需经任何处理,摇瓶发酵１１０ｈ,转化率１１０％左右。     

木质纤维素稀酸水解糖液乙醇发酵研究进展

以木质纤维素为原料生产燃料乙醇,首先要对原料进行预处理得到可发酵糖,在稀酸水解木质纤维素得到的糖液中,除含有葡萄糖、木糖等六碳糖和五碳糖外,根据水解温度、酸浓度和时间的不同,还含有不同浓度的发酵抑制剂。因此,在研究木质纤维素稀酸水解糖液的乙醇发酵中,对代谢木糖成乙醇的菌种的研究、对耐/代谢发酵抑制剂微生物的研究、对稀酸水解糖液的脱毒方法的研究以及对稀酸水解糖液不同发酵方式的乙醇发酵研究等非常重要。重点介绍了以上几个方面近几年研究的进展。     

亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液发酵制备乙醇

以亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液作为原料,利用C. shehatae发酵制取燃料乙醇。结果表明：还原糖最适初始质量浓度为葡萄糖140 g/L、木糖60 g/L、酶解液总糖80 g/L。利用初始葡萄糖55.06 g/L、木糖11.18 g/L、纤维二糖4.51 g/L的亚硫酸盐甘蔗渣浆酶解液发酵,经18 h获得乙醇22.98 g/L。乙醇得率为67.23%,葡萄糖利用率为99.27%,木糖利用率为32.96%,C. shehatae适合作为蔗渣为原料的乙醇发酵菌株。     

环境条件及摇瓶补糖策略对谷胱甘肽发酵的影响

研究了酵母摇瓶发酵中pH、装液量、初糖浓度、碳氮磷比和补糖方式对谷胱甘肽(GSH)发酵的影响。结果表明,GSH发酵适宜的初始pH和装液量分别为6 0和500ml锥形瓶内装液量60m1。初糖浓度对GSH发酵有较大的影响,超过12g／l,的初糖浓度将减少胞内GSH含量。应用计算得出的一种以控制比生长速率为目的的摇瓶补糖策略,在总糖浓度为26．2g／L下发酵12h,最终细胞浓度和胞内GSH含量分别达到8.78g／L和13．6mg／g,发酵液内GSH总量达到119．4mg／L,细胞对糖产率达到0.335g／g。     

槐米药渣固体发酵法生产畜禽饲料工艺的研究

以发酵酶解液中总糖、芦丁、槲皮素含量为实验分析指标来确定槐米残渣固体发酵生产畜禽饲料生产工艺。实验结果表明:黑曲霉槐米残渣固体发酵的最佳工艺条件为接种量4%,发酵酶解p H 5.5,温度35℃,时间5 d。槐米残渣经发酵酶解的总糖量高于未经发酵酶解的总糖量60%以上,槲皮素含量高于65%以上。槐米残渣经黑曲霉发酵酶解可作为抗菌、消炎畜牧营养饲料。     

发酵工艺条件的多目标优化

以模糊综合评价值作为评价指标、加权单纯形方法优化发酵过程工艺条件。应用本方法,对以谷氨酸发酵废液为原料的酵母发酵过程的发酵温度、ｐＨ、菌种量、初始糖浓度、通气量及流加液糖浓度等工艺条件进行了优化。     

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。     

糖液DE值对柠檬酸发酵的影响研究

本文通过调节加酶量等方法来得到不同DE值梯度的液化清液,然后进行柠檬酸发酵摇瓶试验,旨在验证糖液DE值对柠檬酸发酵的影响。     

产β—甘露聚糖酶地衣芽孢杆菌的分离筛选及发酵条件

从土样中分离筛选出产β－甘露降糖酶的地衣芽孢杆菌,经紫外线诱变处理后获得高酶活力ＮＫ－２７菌株,在以魔芋粉、豆饼粉为碳氮源添加无机盐的发酵培养基中,β－甘露聚糖酶活力达１１０．４９ｕ／ｍｌ。初始ＰＨ值、装液量、培养温度和培养时间对产酶有一定影响。     

沙柳原料高浓度底物酶解发酵乙醇工艺

为了提高沙柳生物转化过程的经济可行性,考察了沙柳原料经过蒸爆、超微粉碎+稀酸、超微粉碎+稀碱预处理后高浓度底物补料酶解的效果,并对其高浓度水解糖液进行了乙醇发酵。结果表明:蒸爆处理法水解效果最好,通过补料酶解,底物质量分数可以达到30%,酶解液中总糖质量浓度达到132 g/L,葡萄糖质量浓度105 g/L;超微粉碎+稀酸预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度达到123 g/L,葡萄糖质量浓度73 g/L;超微粉碎+稀碱预处理原料底物质量分数可以达到22%,酶解液中总糖质量浓度133 g/L,葡萄糖质量浓度77 g/L。3种预处理使沙柳原料的酶解糖液都可以较好地被酿酒酵母利用发酵产乙醇,蒸爆处理原料的酶解糖液乙醇发酵效果最好,乙醇质量浓度达到47 g/L。     

玉米芯稀酸水解及L-乳酸发酵研究

对玉米芯稀硫酸水解条件及糖化液发酵L-乳酸进行了初步研究。结果表明,玉米芯木聚糖最适水解条件为2%H2SO_4、120℃、30 min、固液比1:10,糖化液还原糖含量可达40.8 g/L,主要成分为木塘。细菌A-19可以利用水解液中的葡萄糖和木糖产酸,最适发酵条件为45℃、pH 6.5,从45℃～51℃、pH 5.5～pH 6.5产量均较高。用未浓缩的水解液发酵24 h,L-乳酸产量为30.6g/L,残糖为1.6 g/L,糖酸转化率为82.6%;用浓缩1倍的水解液发酵48 h,L-乳酸产量为41.4 g/L,残糖4.1g/L,糖酸转化率为68.2%,在发酵48 h后继续补料发酵至72 h(补料液为浓缩3倍的水解液),L-乳酸产量为50.9 g/L,残糖6.3 g/L,糖酸转化率为71.8%。该研究为利用木质纤维素生产L-乳酸奠定了一定基础。     

无载体固定化酵母细胞木薯淀粉质原料酒精连续发酵研究

以木薯粉糖化液为发酵底物,在总发酵体积(有效)为15L的悬浮床生物反应器中,对一株粟酒裂殖酵母变异株进行一级和二级连续发酵研究。结果表明,二级连续发酵系统可明显改善一级系统的不足,并取得了平均流加糖液浓度150g/L,发酵强度为97g/L.h,流出液酒精浓度727g/L,残糖浓度374g./L,总糖利用率达90%的较好结果;整个系统在连续一个月的运行中从未发现染菌现象,发酵操作稳定。     

浓糖谷氨酸发酵试验

目前,国内一般采用10%或13%的初始糖进行L-谷氨酸发酵生产。为了进一步提高发酵产酸率、提取收得率及设备利用率,我们采用加大种子量及发酵中途补加糖液的方法,分别在500升及20,000升发酵罐进行了中试及扩大试验,都取得了很好的效果。采用5%种子量,补加糖液后总糖达15%左右,产酸率在6.0—6.5%左右,转化率为40%左右,发酵周期40     

稀酸水解玉米芯制备丁二酸

利用正交设计得到稀H2SO4水解玉米芯制备混合糖液的优化工艺:玉米芯料液比1∶5(质量体积比),物料粒径250~380μm、H2SO4用量3%(体积分数)、水解温度126℃、反应时间2.5 h。此工艺条件下的总糖收率达90%,总糖质量浓度为60 g/L,发酵抑制物糠醛含量为0.87 g/L,5-羟甲基糠醛含量为0.68 g/L。在此基础上利用活性炭吸附和Ca(OH)2中和对玉米芯混合糖液进行脱毒及脱盐处理,SO42-脱除率达96%,色素脱除率为96%,糠醛、5-羟甲基糠醛及多酚类物质脱除率均高于50%。处理后的玉米芯多组分糖液作为产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succino-genes)NJ113的发酵C源,当培养基中初始总糖质量浓度为50 g/L时,丁二酸收率为61.68%,丁二酸质量浓度为30.8 g/L;初始总糖质量浓度为70 g/L时,丁二酸收率仍可达50%以上,丁二酸质量浓度为35.2 g/L。发酵实验表明,将经过脱毒脱盐处理的玉米芯多组分糖液替代葡萄糖作为C源发酵制备丁二酸具有可行性。     

产β－甘露聚糖酶地衣芽孢杆菌的分离筛选及发酵条件

从上样中分离筛选出产β－甘露聚糖酶的地衣芽孢杆菌,经紫外线诱变处理后（１５Ｗ,３０ｃｍ照射４０ｓ）获得高酶活力ＮＫ－２７菌株,在以魔芋粉、豆饼粉为碳、氮源添加无机盐的发酵培养基中,β－甘露聚糖酶活力达１１０．４９ｕ／ｍｌ。初始ＰＨ值、装液量、培养温度和培养时间对产酶有一定影响。     

能源上的应用

对加拿大一家生产乙醇的亚硫酸纸浆厂排出的亚硫酸废弃液进行发酵,结果,戌糖和己糖几乎被完全利用,乙醇产量提高33%,糖的去除率达46%。发酵前,先用气提法除去抑制剂。谨慎地重复使用这种酵母,可获得较高效益,因为该菌对高糖浓度和高乙醇浓度均有耐性。当2509/l的糖(葡糖:木糖为     

无患子水提皂素液发酵精制联产生物表面活性剂槐糖脂

无患子水提皂素液,经纤维二糖酶水解,以无患子水提水解液为底物,接种丘陵假丝酵母,将水提液中糖组分发酵转化为槐糖脂,得到天然皂素及生物表面活性剂复合产物。在发酵过程中,2%的丘陵假丝酵母菌种接种量,溶液中葡萄糖消耗速率最快;在水提水解液中额外添加大豆油作为补充碳源能较大幅度降低溶液表面张力。经过发酵转化,溶液中表面活性物质浓度达到52.48 g/L,比发酵前提高了23.4%,溶液表面张力值明显降低。无患子精制发酵液中不含糖类成分,是理想的液体洗涤剂生产原料。     

一株产乳酸的芽孢杆菌的分离及产物鉴定

从捣碎大麦芽的增菌培养液表面的悬浮物中发现很多细菌芽孢。纯化后经形态观察、生理生化特征和乳酸旋光性测定等表明,此菌呈革兰氏染色阳性反应,产芽孢,周身鞭毛,产物为DL-乳酸,系同型乳酸发酵类型。再经乳酸发酵试验,50℃发酵120小时,以葡萄塘为碳源,对葡萄糖的转化率为86.5%。以玉米糖化液为碳源,对糖的转化率为85.2%。     

发酵五碳糖和六碳糖产乙醇的细菌研究进展*

农作物废弃物中含有大量木质纤维素,经预处理或水解后能得到各种糖类的混合物,这些糖包括五碳糖和六碳糖(混合糖)。中报道了国内外近20年来在利用细菌发酵混合糖产乙醇方面的研究进展。重点介绍了几种重组大肠杆菌Escherichia coli和运动发酵单胞菌Zymomonas mobilis利用混合糖产乙醇的特性。     

预处理沙柳酶解液脱毒及其丁醇发酵

为了提高沙柳原料的丁醇发酵效果,考察沙柳原料经过蒸爆、超微粉碎+稀酸和超微粉碎+稀碱预处理后补料酶解的效果,优化了沙柳酶解液活性炭脱毒工艺参数,并对经过脱毒处理的酶解液进行了丁醇发酵研究,结果表明:预处理沙柳原料酶解底物质量浓度为200 g/m L时,3种预处理方法中蒸爆处理法水解效果最好,每克底物的滤纸酶酶加量15 U,酶解96 h后,酶解液总糖质量浓度达到57 g/L。活性炭脱毒处理的最优条件:p H 4.8,碳加量4%(质量分数)、温度70℃、1 h,该条件下的沙柳水解液脱色率达到97.4%、糖损失率3.1%。3种预处理沙柳原料的酶解液经活性炭脱毒后都可以被丁醇梭菌正常利用发酵产丁醇,发酵液总溶剂(ABE)质量浓度约为14 g/L。