海藻酸钙凝胶颗粒固定化抗冻酵母AFY-1的机制分析及条件优化

本文旨在开发抗冻酵母AFY-1的海藻酸钙凝胶固定化技术,探明固定化机制。在不同海藻酸钠浓度、Ca Cl2浓度和固化时间条件下制备固定化酵母,并在一定条件下进行乙醇发酵,分析发酵能力与酵母生长、凝胶颗粒通透性之间的关系,然后通过响应面实验优化固定化条件。实验结果显示,乙醇收率随凝胶颗粒通透性的增加呈线性增加,而酵母生长与固定化条件无关,基本保持不变。当固定化条件为海藻酸钠质量分数1.45%、Ca Cl2质量分数17.45%、固化时间1.09 h时,固定化酵母的乙醇收率可达24.1%,高于游离酵母的20.9%。此外,固定化酵母的生长能力明显强于游离酵母。在固定化酵母的乙醇发酵中,每个三角瓶(250 m L)内的总细胞数从5.0×10~8个增加到大约11.2×10~8个;而在游离酵母的乙醇发酵中,每个三角瓶内的总细胞数从5.0×10~8个仅增加到7.5×10~8个。     

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1.在固定化酵母生物反应器中进行啤酒快速成熟试验 在啤酒酿造中,通常α-乙酰乳酸自然氧化成双乙酰,再由酵母将双乙酰转化成乙偶姻。这两步是同时进行的,总共约需一个月时间,其中第一步是限速的关键。加温可以加速α-乙酰乳酸向双乙酰的转化,但也会影响酵母的生活力或阻断乙醇的形成。为了加速酿造过程就需要将这两个同时进行的步骤分为前后两步进行。啤酒快速酿造法的主发酵是在固定化酵母反应器中连续进行的。生产的新鲜啤酒中,α-乙酰乳酸的浓度比常规方法生产的啤酒略高。由于啤酒酵母没有α-乙酰乳酸脱羧酶,本系统的第一步是用热处理将80％α-乙酰乳酸快速转化成乙偶姻,余下的在第二步固定化酵母反应器中由酵母转化成乙偶姻。     

固定化细胞技术应用于啤酒、酒精生产

固定化细胞技术是生物工程技术的一个重要方面,该技术一般有几种方法即包埋法、交联法和载体结合法(如共价结合、离子结合、物理吸附),国内科研工作者已用国产卡拉胶制备固定化细胞生产葡萄糖、L-丙氨酸等多种产品,上海工业微生物研究所用海藻酸钙凝胶包埋酵母细胞快速发酵生产啤酒的实验成功。     

固定化酵母细胞产增香酯的研究

本工作在研究固定化己酸菌的基础上,进一步用海藻酸钙固定化酵母细胞,用活细胞计数法探讨了固定化酵母细胞的存活状态及增殖情况,从促进产酯能力上对固定化酵母和游离酵母进行了比较,并将其应用于白酒发酵之中与已酸菌液共同发酵生成己酸乙酯,可以使普通白酒的主体香气成份提高2.5倍,因此,认为固定化酵母细胞产增香酯在改进白酒质量上将很有前途。     

酒精酵母固定化后强化技术的研究

固定化酵母生产酒精是近年来迅速发展起来的一项新技术,与传统的游离酵母生产酒精的技术相比,具有很多优点。然而,目前固定化酵母在酒精生产中的应用仍处于实验室阶段,其主要原因是固定微生物细胞的载体机械强度不够;另一原因是载体价格昴贵,不适合大规模工业化生产。包埋法是固定化细胞应用最广泛的一种方法,常用的载体有琼脂、海藻酸盐、K-角叉菜等。琼脂凝胶的优点是生活细胞在凝胶基质中生长得快,但在葡萄糖的酒精发酵期     

微胶囊固定化酵母培养的研究*

进行了NaCS-PDMDAAC微胶囊固定化酒精酵母和产朊假丝酵母的实验研究。考察了这两种酵母的培养规律,发现微胶囊固定化酒精酵母的产酒精情况与游离培养基本一致,在连续发酵16批后,仍具有良好的性能。同时固定化产谷胱甘肽(GSH)的产朊假丝酵母的研究也表明固定化培养GSH产量与游离细胞产量相近。     

无载体固定化细胞的研究进展

以无载体固定化酵母细胞酒精连续发酵的成功工业化应用为实例,并与通常的载体固定化细胞技术比较,阐述了无载体固定化细胞技术的优缺点,系统提出了无载体固定化细胞技术的概念,进而对无载体固定化细胞技术在其它微生物发酵和动植物细胞培养过程的应用前景进行了展望。     

固定化酵母酿造啤酒

用固定在藻朊酸钙凝胶珠中的葡萄汁酵母连续酿造啤酒。当把含有8.5mg/L溶解氧的短期发酵的麦芽汁以120ml/小时的流量用泵打进装填了固定化酵母珠(总柱体积的54％)的2.5L柱反应器的底部,共形成2.25mg/L的二乙酰。但是,当麦芽汁含有0.04mg/L的溶解氧时,总共仅形成0.05mg/L的二乙酰。基于这些结果,发展了一个结合固定化酵母反应器的新发酵体系用于快速生产含低二乙酰前体的优质啤酒。     

微胶囊固定化酵母培养的研究

进行了ＮａＣＳＰＤＭＤＡＡＣ微胶囊固定化酒精酵母和产朊假丝酵母的实验研究。考察了这两种酵母的培养规律,发现微胶囊固定化酒精酵母的产酒精情况与游离培养基本一致,在连续发酵１６批后,仍具有良好的性能。同时固定化产谷胱甘肽（ＧＳＨ）的产朊假丝酵母的研究也表明固定化培养ＧＳＨ产量与游离细胞产量相近     

无载体固定化细胞的研究进展

以无载体因三化酵母细胞酒精连续发酵的成功工业化应用为实例,并与通常的载休固定化细胞技术比较,无载体固定化细胞技术的优缺点,系统提出了无载体固定化细胞技术的概念,进而对载体固定化细胞技术在其它微生物发酵和动植物细胞培养过程的应用前景进行了展望。     

壳聚糖球固定化酵母细胞的研究

以戊二醛为交联剂,将壳聚糖球交联引入醛基,然后将交联的壳聚糖球浸泡在酵母细胞悬浮液中,制备了固定化酵母细胞壳聚糖球。以苯乙酮酸为底物,催化合成了D-扁桃酸。最优固定化条件是戊二醛的质量分数w(GA)=1%,酵母细胞与交联壳聚糖球的质量比m(Y):m(CB)0=0.5,交联时间为6h,固定化时间为18h,底物浓度为10mmol/L,在此条件下反应最大转化率和产物光学纯度分别高达67.86%和98.05?。固定化酵母壳聚糖球具有良好的重复使用性和贮存稳定性。     

氩激光对啤酒酵母菌的生物学效应

本文应用全谱线氩离子激光辐照啤酒酵母菌,然后进行细胞培养啤酒发酵试验,並做多项生物效应的测定。结果表明:酵母细胞的出芽率、生长速度、代谢产物乙醇的产量、付产物双乙酰的含量以及有关酶类的活力均发生了变化。对于提高啤酒发酵的产量和改善啤酒的风味极为有利。     

固定化对酵母细胞发酵产ATP能力的影响

通过试验对酵母菌细胞的固定化方法及固定化酵母细胞在发酵生产ATP方面的应用进行了探讨。综合固定化颗粒的性能指标(粒径、弹性和机械强度)和发酵产ATP的能力,通过正交试验对酵母菌细胞的包埋条件进行了优化,确定了固定化酵母细胞的较优组合为聚乙烯醇3.5%、海藻酸钠2%、CaCl23%及交联时间6h,发酵后ATP含量最高,达到0.716g/L。进一步发酵条件的试验证实,固定化能提高酵母菌细胞对温度适应范围,延长发酵生产周期,从而提高菌体的利用率。     

活性纤维固定化酵母

英国科学和工程学协会联合约翰、布朗工程师和建筑师有限公司共同投资85,000美元。研制成功活性纤维,用以固定化酵母细胞,使甘蔗汁内98％的糖量转化成燃料酒精。而用酵母悬浮液,转化率只有92％。英国科学家将固定化细胞技术和纺织技术     

PVA共固定化双菌种发酵海藻酒的研究*

采用PVA为载体共固定化酿酒酵母和产香酵母发酵海藻,酿造海藻酒。对游离细胞与固定化细胞的分批发酵和连续发酵的动力学进行了研究并建立了相应的发酵动力学方程。实验结果表明：酿酒酵母和产香酵母二种菌种菌量的最佳配比为4：l,发酵温度20℃．共固定化细胞分批发酵和连续发酵凝胶粒的充填系数分别为0．25和0．5,游离混合细胞的发酵时间为7d。共固定化细胞连续发酵稀释速率0．12／h,其发酵时间为0.5d左右。经160d连续发酵实验,PVA固定化细胞粒子的机械强度良好。     

在50L反应器中用固定化黑醋杆菌增殖细胞转化山梨醇为山梨糖的研究

近几年来已有许多文献报道采用适当的固定化技术制成固定化活细胞,不仅其中的细胞存活,而且能够生长繁殖。它的优点是:(1) 适用多酶体系产品的生产,如乙醇、谷氨酸等;(2) 由于细胞的固定化增加了细胞密度,加快了反应速度;(3) 简化了培养液的组成成份,如固定化.Bacillus sp.活细胞连续产杆菌肽过     

PVA共固定化双菌种发酵海藻酒的研究

采用ＰＶＡ为载体共固定化酿酒酵母和产香酵母发酵海藻,酿造海藻酒。对游离细胞与固定化细胞的分批发酵和连续发酵的动力学进行了研究并建立了相应的发酵动力学方程。实验结果表明：酿酒酵母和产香酵母二种菌种菌量的最佳配比为４∶１,发酵温度２０℃,共固定化细胞分批发酵和连续发酵凝胶粒的充填系数分别为０２５和０５,游离混合细胞的发酵时间为７ｄ,共固定化细胞连续发酵稀释速率０１２／ｈ,其发酵时间为０５ｄ左右。经１６０ｄ连续发酵实验,ＰＶＡ固定化细胞粒子的机械强度良好。     

抑制浓度下锰铁对啤酒废酵母产LYCD活力影响

目的:探讨锰铁离子对啤酒废酵母产生活性酵母细胞衍生物(LYCD)的活力影响.方法:以啤涌废酵母为研究对象、以废液为培养基,在生长抑制浓度下,分别研究了锰、铁离子的作用浓度与时间对啤酒废酵母产生LYCD的活力影响.结果:废酵母在废液中培养28h可达到对数生长期;当废液中Mn~(2+)、Fe~(3+)浓度分别达到200mg/L、50mg/L时可对废酵母产生生长抑制;当Mn~(2+)、Fe~(3+)的作用浓度分别为220mg/L、60mg/L、应激时间分别是25、45min时,啤酒废酵母产的LYCD活性强.结论:应激培养基中金属离子Mn~(2+)、Fe~(3+)达到一定浓度,在一定时间下可使废酵母产生强活力的LYCD.     

产菊糖酶克鲁维酶母Y-85的明胶固定化

克鲁维酵母Ｙ－８５的胞外菊糖酶占其总酶活的２８％,以１０％明胶包埋该酵母,酶活保留率为７３．９％。与游离细胞相比,固定化细胞菊糖酶的最适ＰＨ未改变,但当ＰＨ〈４和ＰＨ〉７时酶活稳定性更高;最适水解温度则升高了５℃,酶的热稳定性也有所提高。游离细胞的Ｋｍ值为９．３ｍｍｏｌ／Ｌ,固定化细胞则为１２．８ｍｍｏｌ／Ｌ。４℃贮存３０ｄ,固定化细胞酶活无损失,分批反应１０批次,固定化细胞酶活及机械强度保持良好     

啤酒酵母自溶与细胞壁关系

啤酒酿造过程中正常情况下的酵母不会发生自溶,但如果细胞衰老死亡或操作不当则会出现酵母自溶现象.虽然自溶的细胞在生产中占的比例较小,但自溶后的酵母将胞内物质释放到酒液中,产生酵母味,严重影响了啤酒的口感和外观质量.早期研究认为酵母细胞壁在酵母自溶过程中不发生水解,即自溶后的细胞仅剩下空的细胞外壳.现在研究发现酵母在自溶时其细胞壁也会发生水解作用,葡聚糖酶将构成细胞壁成分的葡聚糖进行分解,分解产物最终释放到酒液里和细胞质内物质共同影响啤酒的质量.