一株野生脉孢菌的鉴定及其纤维素乙醇发酵潜力研究

鉴定了一株野生型脉孢菌并研究了使用玉米芯为原料时的纤维素乙醇发酵潜力,对其形态特征和生理生化特性研究表明,该菌与脉孢菌属(Neurospora)菌株的特征一致;对其18S-28S rDNA的ITS区段进行序列分析,通过构建系统进化树和分析系统发育关系,确定该菌为脉孢菌属(Neurospora)的间型脉孢菌(Neurospora intermedia)。该脉孢菌能在以玉米芯粉和葡萄糖为碳源的液体培养基中快速生长,从接入孢子到形成有乙醇发酵能力的菌丝只需48h的时间。以10g·L-1的玉米芯配成培养基,分别进行脉胞菌、酿酒酵母直接乙醇发酵和脉孢菌与酿酒酵母共发酵试验。结果表明脉孢菌对玉米芯进行直接乙醇发酵时,乙醇产量为4.37g·L-1(产醇底物还包括培养菌丝时未用完的部分碳源),用酵母菌进行直接乙醇发酵时,乙醇产量仅为0.18g·L-1。而当培养脉孢菌菌丝后接入酿酒酵母同时糖化发酵时,得到的乙醇浓度提高到5.53g·L-1,因而,使用脉胞菌与酿酒酵母的同时糖化发酵更有利于玉米芯的纤维素乙醇发酵。     

木糖发酵酒精代谢工程的研究进展

木糖发酵是生物转化木质纤维素产生酒精及其他化工产品最为重要的一环,但自然界中缺少能将上述生物质有效转化为乙醇的微生物菌种. 近年来,根据代谢工程原理,利用基因工程技术对酵母和细菌进行遗传改造,或将木糖代谢途径引入传统的酒精发酵菌酿酒酵母及高酒精产生菌运动发酵单胞菌中,从而拓展其底物利用范围;或使原本可以利用多种糖底物的细菌获得选择性产生酒精的能力,构建了各种不同类型的木糖发酵重组菌株. 虽然这些重组菌株在木糖转化酒精方面均显示出良好的应用前景,但仍存在诸多问题. 有必要在对木糖代谢调控机制深入系统研究的基础上,进一步改造现有菌株,并结合生化工程技术对重组菌株发酵条件进行优化,以实现高效生物转化木质纤维素原料制取乙醇. 本工作介绍了近年来代谢工程改造微生物菌种发酵木糖生产酒精的研究进展.     

耐高温产乙醇酿酒酵母菌S-13的特性研究

以耐高温产乙醇酿酒酵母菌S-13为出发菌株,在优化的培养条件下,通过连续传代转接实验对其性能进行研究。结果表明,菌株S-13种子液的最佳培养时间为12～14 h,最佳发酵时间为48 h;其遗传稳定性在20代之内相对较好,每相邻2代的乙醇浓度相对误差小于5％;对乙醇的耐受能力为14％(体积分数);热致死温度为66～67℃...     

生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展

生物质原料丰富多样,用其发酵生产燃料乙醇,能缓解当今世界日益凸显的能源问题.本文综述了这一领域国内外的研究概况,纤维素原料水解发酵制取燃料乙醇的生产工艺,重点介绍了水解液的脱毒,发酵有关的微生物,菌种选育和几种典型的发酵工艺;对发酵乙醇的几种典型微生物如酿酒酵母、管囊酵母、树干毕赤酵母、休哈塔假丝酵母和运动单胞菌等进行了介绍,并对当今存在的问题进行了分析和展望.     

灵芝提取液的发酵优化及保湿性能评价

以灵芝提取液为原料,在纳豆芽孢杆菌、酿酒酵母菌和开菲尔菌这3种菌株中筛选出适宜的发酵菌株,结果发现选择纳豆芽孢杆菌作为菌种较为合适。以保湿率为评价指标,通过单因素及正交试验对灵芝提取液发酵工艺条件进行了优化。实验结果表明：碳源果糖6%、氮源氯化铵8.5%、接种量12%、发酵温度31℃、发酵周期32 h为发酵的最佳工艺条件,在此条件下得到的灵芝提取发酵液8 h保湿率为11.51%,保湿能力强于阳性对照组SK-Ⅱ和10%甘油,且优于灵芝提取液和空白培养基。     

玉米秸秆同时糖化发酵生产燃料酒精的研究

利用正交试验对玉米秸秆发酵生产燃料酒精的条件进行了摇瓶试验。试验发现,采用管囊酵母SQY-001与酿酒酵母SQY-002混合菌种发酵生产酒精的最适条件为发酵温度36℃,发酵周期为72 h,转速为80～100 r/min,纤维素酶用量为40 IU/g(对底物),管囊酵母与酿酒酵母的接种比例为2︰1,并在此条件下得到酒精产率为0.148 g/g。     

小米自然发酵菌株的鉴定及发酵菌株特性分析

目的自然发酵筛选对小米改性起主要作用的菌种,并对发酵菌株的特性进行分析。方法用培养基筛选小米自然发酵液中主要菌种,分离纯化后,进行菌株生理生化鉴定、26S r DNA、16S r DNA序列测定,菌株纯培养后的p H、微生物菌落数曲线绘制,发酵菌株有机酸含量检测,并对不同菌株的产酸、产胞外淀粉酶的能力进行检测。结果从自然发酵液中筛选出的菌种主要为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、屎肠球菌(Enterococcus faecium)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、芽孢菌(Bacillus)。植物乳杆菌在发酵12 h时菌落数达到生长的指数期,之后p H迅速下降;戊糖片球菌及屎肠球菌在发酵24 h时菌落数达到生长的指数期,之后p H迅速下降,培养40 h时戊糖片球菌的p H明显低于二者;酿酒酵母及芽孢菌在发酵36 h时菌落数达到生长的指数期,之后p H略有下降。相同时间内,戊糖片球菌的产酸能力植物乳杆菌屎肠球菌,而酿酒酵母和芽孢杆菌不具产酸能力;戊糖片球菌有较强的产酒石酸及乳酸的能力,植物乳杆菌具有产酒石酸及乳酸的能力,但弱于戊糖片球菌,而屎肠球菌有较强的产乳酸的能力;植物乳杆菌、戊糖片球菌、屎肠球菌、酿酒酵母不能产胞外淀粉酶,而芽孢杆菌具有较强的淀粉降解能力。结论确定了自然发酵小米中的主要菌种,为研究自然发酵小米淀粉老化特性等奠定了基础。     

Biolog鉴定产氢发酵细菌及其产氢能力的研究

采用厌氧培养技术,从厌氧活性污泥中分离得到一株产氢发酵细菌。利用B iolog自动菌种鉴定仪对该产氢发酵细菌作了鉴定分析,确定了其在细菌学上的分类地位,新分离菌株C lostridium papyrosolvens为生物制氢分离鉴定纯产氢菌种提供了指导,该菌株为专性厌氧杆菌,蔗糖发酵液体末端主要产物为乙醇、乙酸,气相产物为H2和CO2,代谢特征为乙醇型发酵,在pH 6.0和36℃条件下最大产氢量为72 mL H2/g蔗糖。     

双酵母发酵膨化秸秆酶解液产乙醇研究

为了提高玉米秸秆的酶解率,对玉米秸秆进行膨化预处理,以乙醇质量浓度为影响值设计实验,研究时间、含氮量、温度、酵母比例四因素对发酵过程的影响。通过单因素试验及正交试验确定了双酵母发酵的最佳试验条件为48 h、含氮质量分数0.25%、33℃、酿酒酵母与毕赤酵母体积比3∶7,乙醇质量浓度可达10.2 g/L。本试验为秸秆乙醇的产业化生产提供技术依据。     

木糖利用融合子D2的制备与乙醇发酵特性

以树干毕赤酵母（Pichia stipitis）1960（Ps1960）与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）AADY（ScAADY）为亲本菌株,采用双亲灭活原生质体技术制备木糖利用融合子,并对其制备条件进行了优化。优化后的原生质体制备条件为Ps1960采用2%蜗牛酶和1%纤维素酶在28℃酶解45 min,20W紫外灯距离10 cm照射3 min灭活;ScAADY采用1.5%蜗牛酶和1%纤维素酶28℃酶解50 min,55℃水浴50 min灭活;均采用0.6 mol/L山梨醇为渗透压稳定剂。在该条件下,共得到22株融合子。通过测定各融合子在不同培养基条件下的生物量来评价其木糖代谢和乙醇耐受能力,最终获得能利用木糖高效发酵产乙醇、遗传性状稳定的融合子D2,并进行乙醇发酵条件优化。结果表明,在混合糖质量分数8%、木糖和葡萄糖质量比6：1、5%接种量、30℃、160 r/min、培养72 h条件下,融合子D2发酵产乙醇的产量为40.58 g/L。     

嗜单宁管囊酵母木糖酒精发酵的研究

综合利用丰富、廉价且可再生的农作物秸秆资源生产酒精的研究已经渐渐成为全球范围的热点之一。文章研究了嗜单宁管囊酵母木糖酒精发酵的发酵性能,分离、筛选、驯化培养出一株高效木糖酒精发酵菌株 g-13,在最适条件下其木糖酒精发酵的转化率为 0.446 g/g(酒精/消耗的糖),为发酵秸秆纤维水解液中的戊糖生产燃料酒精提供菌种支持。     

四株酵母乙醇发酵的初步研究

比较了休哈塔假丝酵母NLP21、树干毕赤酵母NLP22、NLP23和NLP31,在30 g/L的木糖和混合糖(葡萄糖15 g/L+木糖15 g/L)发酵培养基上以及在培养基中氮源浓度降低到原来1/2和1/10时的发酵性能。结果表明,在30 g/L木糖发酵培养基上,NLP23和NLP31产乙醇质量浓度最高,分别为(11.14±0.13)和(11.15±0.08) g/L。在15 g/L葡萄糖+15 g/L木糖混合糖发酵培养基上,NLP31产乙醇质量浓度最高,为(10.91±0.12) g/L。当发酵培养基中氮源浓度降低到原来的1/2时,NLP23和NLP31产乙醇能力相当,但后者产木糖醇的量增大;当氮源质量浓度降低到原来的1/10时,NLP23和NLP31产乙醇能力随着发酵轮数的增加,逐渐下降,氮源浓度低,降低了乙醇的产量。     

变温调控对汽爆秸秆发酵产氢的影响

在以汽爆秸秆为原料,利用丁酸梭菌(Clostridium butyricum)同步糖化发酵产氢的过程中,存在着纤维素酶解和微生物发酵的最适温度不一致的矛盾,影响底物的转化和微生物利用。在发酵开始 10 h 和 30 h 的时候,分别进行两次变温调控,首先迅速升温至 45℃,保持 2 h 后又迅速将温度降低回到丁酸梭菌的最适发酵温度 35℃。这一变温调控能够促进纤维素酶解,并有利于微生物保持高活性。与恒温发酵相比,两次变温的最终产氢量提高1.2倍,纤维素和半纤维素的转化率分别为 75%和 88%。     

橡子粉同步液化糖化产燃料乙醇的发酵条件优化

以除去单宁的橡子粉为原料,应用活性干酵母同步液化糖化发酵(SLSF)制备燃料乙醇,并通过单因素试验和正交试验优化发酵条件。结果表明,同步液化糖化发酵技术适用于橡子粉发酵制备燃料乙醇;发酵的最佳条件为:除去单宁的橡子粉20 g,料液比为1:3(g:mL),淀粉酶100 U/g,糖化酶3 750 U/g,活性干酵母1.50%;在30 ℃静止发酵120 h,发酵液中的乙醇质量浓度达到106.5 g/L,橡子淀粉的乙醇转化率达到89.36 %。采用橡子粉发酵法制备燃料乙醇与以玉米等粮食作物为原料制备的燃料乙醇质量浓度相当,可以替代粮食作物生产燃料乙醇。     

麦草酸水解及水解液木糖发酵的研究

采用甲酸/盐酸水解体系水解麦草,发现 65℃ 水解 0.5 h 可实现麦草中半纤维素的充分水解。选用热带假丝酵母发酵麦草甲酸水解液制取木糖醇。分别研究了在不同浓度甲酸及甲酸根条件下D-木糖的发酵效果,发现在 2 g/L 的甲酸及 5 g/L 的甲酸根条件下,D-木糖实现发酵并得到最大产率的木糖醇,高浓度的甲酸及甲酸根都会抑制D-木糖的发酵。采用D311型阴离子交换树脂脱除甲酸根,实现了麦草水解液的发酵,木糖醇最高得率为 16.88%(木糖醇/木糖)。     

玉米芯HNO_3/HCl预处理及同步糖化发酵制乙醇

采用正交实验对玉米芯在2%HNO3/HCl中的水解条件进行优化,得出最适宜的预处理条件为：反应温度120℃,反应时间30 min,固含量15%。将经过预处理的玉米芯作为同步糖化发酵的底物,采用单因素实验考查影响发酵的因素,结果表明：在底物浓度为150 g/L、37℃、pH值为5.0、纤维素酶用量为30 FPU/g底物、酵母接种量10%、发酵周期72 h时,乙醇的产率可达到76.8%,此时乙醇溶液的浓度为41.4 g/L。     

冰糖橙皮渣发酵产燃料乙醇的工艺优化

采用纤维素酶、果胶酶和β-葡萄糖苷酶对冰糖橙皮渣进行水解,所得还原糖液接种异常毕赤酵母进行发酵,考察了酵母接种量、发酵时间、pH和发酵温度等单因素对乙醇得率的影响。单因素结果表明:接种量为12%、发酵时间72 h、pH 4.5、发酵温度33℃时乙醇得率最高。在此基础上设计L9(34)正交实验。结果表明,最佳工艺条件为pH 4.5,接种量12%,发酵时间72 h,发酵温度30℃。在此条件下乙醇产率为0.2451 g/g,显著高于单因素实验(0.2263 g/g)和正交实验结果(0.2329 g/g)。     

蛋白酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

筛选了植物蛋白加工用蛋白酶产生菌,为酶的分子改造和植物蛋白加工提供材料基础。通过不同菌株筛选,获得了一株蛋白酶的高产菌株枯草芽孢杆菌X12。经过单因子实验,确立了产酶的最适培养基配方:蔗糖7.5 g/L,黄豆粉6.0 g/L,MnSO40.04 g/L,初始pH=7.0,装液量75 mL/250 mL。结论:按照所优化的产酶条件于37℃,180 r/min,经60 h培养,发酵液最终酶活达1 868.4 u/mL。     

木薯干原料同步糖化发酵生产乙醇

提出了用木薯干为原料,同步糖化发酵(SSF)开发燃料乙醇的新工艺. 对各个影响条件进行了研究,获得了最佳的工艺条件：原料粉碎粒度0.45 mm,加水比2.8, 100℃下蒸煮30 min,a-淀粉酶、糖化酶的添加量分别为10, 180 U/g, 30℃下发酵48 h. 并与普通的先糖化后发酵(SHF)生产模式进行了对比,认为SSF具有工艺简单、能耗低、发酵迅速、醪液酒精度高等众多优点,值得工业推广.