巴氏醋杆菌高酸度醋发酵过程的能量代谢分析

【目的】初步分析了Acetobacter pasteurianus CICIM B7003-02在醋酸发酵过程中的能量代谢状况, 通过强化细胞能量代谢水平以提升菌株高酸发酵的产酸强度。【方法】探明A. pasteurianus CICIM B7003-02在高酸度醋发酵的不同阶段中三羧酸循环底物含量、乙醇呼吸链酶活及能量代谢酶基因的转录水平等代谢特点, 分析用于醋酸发酵的产能代谢途径及其作用。【结果】发现A. pasteurianus CICIM B7003-02在醋酸发酵初期, 主要通过苹果酸/琥珀酸回补偶联有氧呼吸途径产能。进入醋酸快速积累阶段, 乙醇呼吸链为主要供能代谢途径。发酵后期苹果酸/琥珀酸回补途径配合乙醇呼吸链供能。基于上述研究, 采取添加琥珀酸和苹果酸强化细胞产能, 促进高酸度醋发酵强度。【结论】能量供给影响醋杆菌耐酸能力和醋酸生产能力。确定乙醇呼吸链为醋酸发酵的主要供能系统。强化细胞产能手段可达到提高醋酸发酵强度的目的。     

泡菜中优良乳酸菌的分离、鉴定及发酵特性

从几种泡菜中分离出86株菌,对其在适温和低温下产酸速率及硝酸盐降解能力进行测定,筛选出5株产酸速率快、硝酸盐降解能力强的菌株。经形态学鉴定及生理生化反应试验,初步鉴定为：植物乳杆菌2株,短乳杆菌1株,戊糖乳杆菌1株,肠膜明串珠菌葡聚糖亚种1株,并对5株菌的发酵性能进行了测定。     

微生物混合发酵的研究及应用

由于不同微生物之间的正相互作用,人们发现应用两种或两种以上微生物混合发酵能更好地解决实践中的许多问题。在过去几年中,对微生物的混合发酵的应用以及其中微生物之间的相互作用机理的研究取得了明显进展,主要有以下4个方面:(1)对生物质的降解利用;(2)对环境污染物的降解;(3)生产特定的代谢产物;(4)混合发酵的工艺。综述了微生物混合发酵的应用及相关机理、涉及的微生物和影响因素。     

甘蔗渣和糖蜜混合发酵制备燃料丁醇

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为研究对象,葡萄糖为C源,对其进行补料分批发酵过程的优化,同时将该优化工艺应用于甘蔗渣和糖蜜混合发酵制备燃料丁醇。结果表明:在5 L发酵罐中,先加入作为还原糖的甘蔗渣酸解糖液10 g/L,16 h后补加甘蔗糖蜜30 g/L,于35℃、100 r/min发酵50 h,丁醇和总溶剂产量分别达到11.1和15.3 g/L,丁醇比例高达72.5%。     

酸奶发酵过程中抗生素对酸度的影响

建立7种抗生素对发酵产酸奶的酸度影响。用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按1∶1菌浓度比来发酵牛奶,NaOH滴定其酸度。结果表明:头孢噻呋钠、青霉素G钾盐、硫酸链霉素、盐酸土霉素、硫氰酸红霉素对发酵生产酸奶的临界质量浓度点分别为0.012 5、0.25、30、0.125和2.5 mg/L;硫酸庆大霉素和磺胺嘧啶的临界质量浓度点高于200 mg/L;抗生素的浓度低于临界浓度点,酸奶的酸度在80°T到100°T之间。实验证明:在酸奶发酵过程中加入抗生素对酸奶酸度的变化趋势稳定,利用酸度来判断抗生素的浓度具有可操作性。     

发酵茯苓菌丝体和天然茯苓多糖的研究

本文对发酵茯苓菌丝体和天然茯苓中多糖的提取分离进行了研究,并分别测定了二者总多糖的提取率及总糖的平均含量。发酵茯苓菌丝体和天然茯苓中总多糖的提取率分别为24.47%和82.93%;发酵茯苓菌丝体和天然茯苓总糖的平均含量分别为45.17%和87.24%。     

混合碳源发酵生产头孢菌素C过程优化

本文对头孢菌素C（Cephalosporin C,CPC）发酵过程中碳源补料控制策略进行了优化研究,提出了一种基于DO—Stat的混合碳源流加策略,提高了发酵整体性能。在7L发酵罐上对使用该策略和传统补油策略的头孢菌素发酵性能进行比较,结果表明,采用补加混合碳源（葡萄糖＋豆油）策略时,CPC终浓度最高,达到36．99g／L,CPC得率也从使用传统单纯补油策略时的11．39％提高到22．19％,代谢副产物去乙酰氧头孢菌素C（DAOC）的积累量少,DAOC／CPC只有0．38％,达到生产要求。     

发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans)发酵产油脂的研究

通过摇瓶发酵,考察了碳源浓度、氮源种类和浓度对发酵性丝孢酵母(Trichosporonfermentans)发酵产油脂的影响,对发酵产油脂条件的初步优化结果为:在葡萄糖100 g/L、蛋白胨1.8 g/L、初始pH 7.0的培养基中,以10%的接种量,于33℃、190 r/min的摇床上发酵120 h,可得菌体生物量为18.2 g/L,干细胞的油脂含量为68.5%。     

纤维素酶产生菌和糖化酶产生菌液体混合发酵的研究

应用正交试验设计研究了糖化酶高产菌株黑曲霉UV-11(Aspergillus niger UV-11)和纤维素酶高产菌株黑曲霉F_(27)(A.niger F_27)液体混合发酵条件。结果表明,发酵液糖化酶活力为6500U/ml,CMC酶活力为99mg葡萄糖/ml·h。与UV-11单菌发酵相比,糖化酶活力提高16％,CMC酶活力提高266％。     

混菌发酵中不同分子量代谢产物对非酿酒酵母胞内蛋白及酒体有机酸的影响

本研究采用透析袋发酵法研究了酿酒酵母产生的不同分子量代谢产物对非酿酒酵母胞内蛋白和酒体有机酸的影响。当截留分子量为3.5 kD和10.0 kD时非酿酒酵母的存活时间分别延长至18 d和22 d,表明通过改变菌种之间物质的交换可以调节非酿酒酵母的存活时间。蛋白质解析发现共有65个蛋白质斑点表达出现差异,占蛋白质总数的13%,经质谱鉴定表明与这些蛋白同类固醇、赖氨酸、有机酸和ATP的生物合成有关。与截留分子量为10 kD的透析袋发酵相比,在截留分子量为3.5 kD的混菌发酵中,酒石酸含量升高5.1%、醋酸含量下降44.3%,说明通过限定菌体间代谢产物的沟通可以调整酒的滴定酸度和挥发酸度。     

谷氨酸发酵过程的模型化和参数估计

本文讨论了直接利用工厂报表数据构筑各氨酸发酵过程的数学模型以及估计模型中参数的方法。模型结构由理论分析得出,可用于分析模型和预测模型。参数估计主要介绍了辨识方法。考虑到模型方程可能病态,因此采用了平方根法滤波。文中还详细介绍了适用于实时在线辨识的递推平方根算法。仿真结果表明,利用上述方法求得的模型和工厂数据符合得很好。作为预测模型,利用前18h的数据就能成功地预测全过程的状态。     

产气抑制剂对污泥和食品废弃物混合发酵产酸过程的应用研究

为了提高有机酸的浓度,探讨污泥产酸工业化的可行性,考察了三种产气抑制剂对污泥和食 品废弃物混合发酵的VFA浓度及其组成、底物转化率、产气量及产甲烷势的影响.结果表明 ,采用BES、氯仿和碱(pH10)三种手段可以有效抑制发酵后期产气作用,提高底物产酸转化率,并且对有机酸组成也有一定影响.     

秸秆蓝藻混合发酵产沼气过程中微生物群落分析

采用实验室自制秸秆蓝藻混合厌氧反应装置进行沼气发酵实验,利用16S rRNA基因克隆文库的方法,对不同产气阶段的细菌和古菌的优势菌群进行多样性研究。结果表明:(1)不同产气阶段细菌优势种类存在差异,供试秸秆沼气反应器阶段细菌种类较为丰富,分属于6个门:产气初始阶段优势菌群为变形菌门(Proteobacteria),相对丰度为51.76%;产气高峰阶段优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes),相对丰度为47.13%;产气结束阶段优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes),相对丰度为28.89%;此外,还包括绿弯菌门、螺旋体门、绿菌门的细菌。(2)古菌种类明显少于细菌,均属于甲烷微菌纲(Methanomicrobia)、甲烷杆菌纲(Methanobacteria)和热原体纲(Thermoplasmata)。秸秆蓝藻沼气系统微生物群落结构的阐明具有一定的意义,可为秸秆沼气工程调控提供科学依据。     

赖氨酸发酵过程溶氧控制研究

L-赖氨酸是当前国内外全价配合饲料的主要添加剂,具有提高饲料利用率,促进动物生长和改进肉质的功效。近年来,随着养殖业、饲料业等行业的迅猛发展,国内市场对赖氨酸的需求量大大增加。当前,赖氨酸的生产主要以发酵法为主,本文重点对目前赖氨酸发酵过程中溶氧的控制进行分析,综述了工业改善溶氧的措施。     

猪粪玉米秸沼气发酵的研究 I．发酵过程及其调控

以C：N分别为11：1,16：1,24：1,38：1和71：l的猪粪玉米秸混合原料,在TS为10％和5％的条件下观察了30℃时沼气发酵的情况。试验表明低浓度、C：N较低时易正常发酵; TS为10％和C：N为71：1 时很难起动。进而试验了鲜人尿、硫酸铵、尿素、碳酸氢铵,磷酸氢二铵等降低原料C：N促进沼气发酵正常化的效果。结果表明,鲜人尿、尿素及碳酸氢铵可促进高C：N和高TS％的原料正常沼气发酵;用无氮缓冲液控制发酵醪的pH值,高C：N高TS％的原料亦可正常进行沼气发酵,说明pH值对沼气发酵的影响可能比C：N值更重要。还试验了用“微生物菌群”控制发酵：将原料TS为5％、C：N为49：1的发酵液,在其pH开始回升时取出注入原料TS为10％,C：N为49:1、pH降至5．0的发酵液中。5天后沼气发酵正常起动,而注水作对照的则完全未起动。     

液蜡发酵制取混合二元酸的研究

A mutant of Candida tropicalis FYD-2 was obtained from its parental strain SFP-1186 by ultraviolet treatments.On shaking flask,the yield of mixed dicarboxylic acid(DCA) by the mutant was 21.4% higher than that by its ancestor.The amount of mixed DCA reached 156g/L for 120h incubation in a 10 L autoconrolled fermentor where the culture medium contained 25% n-paraffin.The process of induced and screening mutant was introduced and the time course of fermentation in 10 L fermentor was discussed.     

混合糖发酵重组酿酒酵母的菌株构建和菊芋秸秆同步糖化发酵研究

【目的】构建可用于纤维素乙醇高效生产的混合糖发酵重组酿酒酵母菌株,并利用菊芋秸秆为原料进行乙醇发酵。【方法】筛选在木糖中生长较好的酿酒酵母YB-2625作为宿主菌,构建木糖共代谢菌株YB-2625 CCX。进一步通过r DNA位点多拷贝整合的方式,以YB-2625 CCX为出发菌株构建木糖脱氢酶过表达菌株,并筛选得到优势菌株YB-73。采用同步糖化发酵策略研究YB-73的菊芋秸秆发酵性能。【结果】YB-73菌株以90 g/L葡萄糖和30 g/L木糖为碳源进行混合糖发酵,乙醇产量比出发菌株YB-2625 CCX提高了13.9%,副产物木糖醇产率由0.89 g/g降低至0.31 g/g,下降了64.6%。利用重组菌YB-73对菊芋秸秆进行同步糖化发酵,48 h最高乙醇浓度达到6.10%(体积比)。【结论】通过转入木糖代谢途径以及r DNA位点多拷贝整合过表达木糖脱氢酶基因可有效提高菌株木糖发酵性能,并用于菊芋秸秆的纤维素乙醇生产。这是首次报道利用重组酿酒酵母进行菊芋秸秆原料的纤维素乙醇发酵。     

Cecropin-X发酵过程中工程菌质粒稳定性的研究

通过连续斜面转接实验 (5 0次 )检测重组Cecropin X工程菌质粒的结构稳定性 ,采用 30L自动控制发酵罐观察不同培养基 ,有无选择压力和溶氧高低等培养条件对质粒分裂稳定性的影响。结果表明 ,该工程菌质粒具有结构稳定性和分裂不稳定性。当外源蛋白表达时 ,便会出现分裂不稳定性 ,表达量越高 ,质粒丢失情况越严重。经1 2h的培养 ,当采用TB和 2×LB作为发酵培养基时 ,带质粒的菌为 6 8 5 %和 98 0 % ,包涵体得率有很大差异 ,干重分别为 1 2 4和 0 4 0g L。发酵培养基中 (TB)氨苄青霉素浓度为 0和 1 0 0 μg mL时 ,带质粒的菌为 6 8 5 %和 92 0 % ,包涵体得率基本一致 ,干重分别为 1 2 4和 1 2 0g L。通过改变搅拌速度来调节溶氧量 ,当转速为 1 5 0和 2 5 0r min时 ,带质粒的菌为 6 8 5 %和 1 0 0 % ,包涵体得率有较大差异 ,干重分别为 1 2 4和 0 71g L。     

发酵过程中的防染菌防治研究

发酵是生物体对有机物的一种分解过程,是人类接触较早的化学生物反应之一。随着化学生物技术的不断发展与进步,发酵应用的领域越来越广泛,涉及生物工业、化学工业和食品工业。染菌是发酵过程中出现的严重问题,染菌率不断升高会导致生产成本不断增加,降低企业的生产水平,还会给环境造成极大的污染,威胁社会与环境的和谐发展。本文主要从加强染菌的管理和监督、染菌的有效处理和严格控制发酵操作环节三个方面,研究发酵过程中防染菌的防治措施。