陶瓷膜在谷氨酸发酵液除菌过程中的应用

对陶瓷膜在谷氨酸发酵液除菌过程中的应用进行了实验研究。实现了除菌、洗菌、浓缩过程连续化操作，浓缩倍数达到25倍。选择了合适孔径的陶瓷膜，确定了膜的操作条件和再生方式。当加水量为发酵液量的0.1倍时，水洗后谷氨酸收率＞99．7％。除菌率＞99．98％。     

乳酸杆菌无机陶瓷膜微滤浓缩条件的研究

采用无机陶瓷膜管微滤技术浓缩乳酸杆菌发酵液。实验中比较了不同膜管孔径、膜管面积、操作压力等对乳酸杆菌发酵液浓缩效果的影响。结果表明,选择无机陶瓷膜管孔径为0.1μm,膜面积为0.24 m2,操作压力为0.15 MPa,可得到体积浓缩5.6倍,活菌死亡比0.2,截留率达96%的乳酸杆菌浓缩液。无机陶瓷膜可用于乳酸杆菌发酵液的浓缩处理。     

陶瓷膜在赤藓糖醇提纯工艺中的应用

采用陶瓷膜从发酵液中提纯赤藓糖醇,通过50nm陶瓷膜对赤藓糖醇进行澄清过滤,确定了基本参数:膜面流速控制在5m/s,浓缩倍数为8倍,加水量为20%,赤藓糖醇的回收率可以达到98.2%。与传统工艺相比,陶瓷膜过滤具有工艺流程短、过滤清液质量稳定、除菌效果好及节约运行成本等优点。     

陶瓷膜在甘油发酵液除菌中的应用

将陶瓷膜应用于甘油发酵液的除菌操作中,考察了操作参数和清洗方法对膜通量的影响。结果表明,在压差0.1MPa、温度30℃、pH值7.0和错流速度3.5m/s条件下操作,有利于提高膜通量;发酵液过滤后,先以质量浓度为1%的NaOH和质量浓度为0.2%的NaClO混合液清洗膜40min,再以质量浓度为0.5%的HNO3溶液清洗5min,膜通量可迅速恢复。因此,陶瓷膜在甘油发酵液的除菌中是高效可行的。     

全水化无醇提取γ-聚谷氨酸工艺的研究

为实现γ-聚谷氨酸无醇提取,利用板框除菌,酶解除大分子多糖,活性炭脱色,超滤除小分子杂质,最后冷冻干燥获得γ-聚谷氨酸(γ-PGA)成品。确定了全水化无醇提取条件:下罐调p H6.0,发酵液稀释2倍;硅藻土和红土配比为2∶1(m∶m),总添加量为1.5%(w/v),除菌率97%以上;脱色条件:活性炭添加量1.5%(w/v)、温度30℃、p H5、时间60min。超滤选择10ku的膜包除杂并最终浓缩至原液的1/9。冷冻干燥18h得到的γ-聚谷氨酸纯度达90%。无醇提取工艺的探索为工业生产提取γ-PGA提供了重要参考依据。     

枯草芽孢杆菌氨肽酶超滤提取技术

采用Ultra-flo超滤系统对经离心除菌、质量分数18%的(NH4)2SO4澄清的发酵液进行超滤浓缩和脱盐,为获得该过程中的高酶活回收率和膜通量,对其工艺条件进行了研究和优化;选用截留分子量为30 kDa的聚醚砜(PES)膜,操作压力为0.2～0.25 MPa,澄清发酵液初始pH值在5.5～6.5,浓缩倍数3倍;采用定时流加水的方式超滤脱盐,流加水体积控制为浓缩发酵液体积的10倍。在此优化条件下,超滤浓缩过程的酶活回收率达85%,超滤脱盐过程酶活回收率达79%,该过程可除去90%以上的盐,终浓缩倍数可控制为8～10倍;整个超滤过程的酶活回收率为67.15%,并且整个过程中膜通量维持在16 L/(m2.h)以上。     

pH值对聚谷氨酸发酵液粘度及聚合物结构的影响

生产中聚谷氨酸的发酵液非常黏稠(粘度达1.71Pa.s),这使除菌体提取聚谷氨酸非常困难。通过加酸或碱调节发酵液pH<5或pH>8可明显降低发酵液的粘度(其中pH3.5时粘度仅为pH6.5时的1/50左右)。将pH3.5的发酵液离心除菌(10 000×g,10 min)后超滤浓缩(滤膜孔径0.45μm,平均压力0.08 Mpa)1倍,再加入95%乙醇提取-γPGA,与pH中性时相比,可减少50%以上的能量消耗及40%的溶剂,但聚谷氨酸损失约10%。加酸或加碱处理可使发酵液中-γPGA的分子结构发生改变,分子质量降低,这对生产高分子质量的聚谷氨酸不利,但对生产低分子质量产物是适宜的。     

谷氨酸发酵液提取工艺的走向

1基础数据 年产4万t99%味精,日产100t谷氨酸、日产120t99%味精,年工作日330天. 发酵液产酸11%,转化率58%,周期36h,精制收率120/127.2=94.34%. 浓缩等电工艺,谷氨酸收率90%,等电离交工艺提取收率96%. 浓缩工艺,谷氨酸自11%真空浓缩(3效)至2.5倍,即11×2.5=27.5%(W/V).     

中空纤维超滤膜浓缩胞外多糖PS-9415发酵液的研究

采用了截留分子量为50,000的内压式中空纤维超滤器对微生物胞外多糖PS-9415发酵液进行浓缩分离的研究。研究表明,膜的透过通量受温度、料液浓度、操作压力等操作参数的影响,其中高温、低浓度的料液在较高的操作压力下有较高的透过通量。经过稀释、离心除菌的发酵液比不经过处理的发酵液透过通量高,衰减慢。0.05MPa下对3%的料液3L超滤浓缩,可得到5.8%的浓缩液,多糖回收率为82.7%;0.1MPa下0.5%的料液可浓缩至2.95%,浓度提高了4.9倍。     

陶瓷膜在乳酸链球菌素提取工艺中的应用

采用陶瓷膜从发酵液中提取乳酸链球菌素。根据乳链菌肽的生物活性单位效价和陶瓷膜通量,确定了对乳酸链球菌素进行提取时的基本参数：陶瓷膜孔径为200nm,膜面流速为5m/s,浓缩倍数为25倍,加水量为15%,乳酸链球菌素的回收率达到94.0%,可以满足生产需求。     

Recovery of Glutamic Acid from Fermentation Broth by Membrane Processing

Recovery of glutamic acid from the fermentation broth by membrane processing was investigated. The broth was ultrafiltered (UF), and the retentate was diafiltered (DF) to wash out the remaining product. The dilute DF permeate was concentrated by reverse osmosis (RO). Recovery of glutamic acid by UF (R_uf) was a function of the volume concentration ratio (VCR); R_uf= 1.052 – 1.048/VCR. High VCR, however, decreased UF flux (J) (J = 14.2 – 5.4 In VCR). The rate of recovery by DF was a function of the turnover ratio. A linear relationship between flux and pressure was found during RO. Separation of glutamic acid from bacterial cells by membrane processing could improve the efficiencies of subsequent evaporation and crystallization processes.     

电渗析法从谷氨酸发酵液中提取谷氨酸铵的研究

探讨了利用电渗析法从谷氨酸发酵液中直接分离提取谷氨酸铵。通过模拟谷氨酸发酵液对提取工艺进行了单因素优化实验,获得了如电流密度、料液与浓缩液体积比、循环流量等优化操作条件。采用优化条件对真实谷氨酸发酵液进行电渗析分离提取谷氨酸铵,当料室pH4.7左右可观察到结晶现象。通过补加氨水调节料室pH,可明显改善电渗析的整体效果,其中浓室谷氨酸浓度达到120g/L,回收率为78.8%。     

Antioxidant activity and γ-aminobutyric acid (GABA) content in sea tangle fermented by Lactobacillus brevis BJ20 isolated from traditional fermented foods

GABA-producing lactic acid bacteria were isolated from kimchi and salt-fermented Jot-gal, which are traditional Korean fermented foods. The strain, BJ-20, isolated from salt-fermented Jot-gal (cod gut), possessed the highest GABA-producing ability in MRS broth with 1% monosodium glutamate (MSG), as determined by thin layer chromatography. The BJ-20 strain was identified as Lactobacillus brevis and designated as L. brevis BJ20. A sea tangle solution was fermented over 5 days to produce GABA using L. brevis BJ20. During fermentation, the GABA concentration dramatically increased, while the glutamic acid concentration decreased. This result indicates that the glutamic acid was converted to GABA by L. brevis BJ20 in the fermented sea tangle solution. Furthermore, the fermented solution exhibited strong antioxidant activities, such as DPPH scavenging, superoxide scavenging, and xanthine oxidase inhibition, which were higher than those of BHA as a positive control.     

长寿老人源双歧杆菌发酵雪莲果饮料的研制

以长寿老人源动物双歧杆菌01(Bifidobacterium animalis 01)发酵雪莲果汁,研制一种新型双歧杆菌活菌饮料。先以活菌数为响应值进行单因素试验,筛选出3 个具有显著影响效应的因素——果汁体积分数、赖氨酸添加量、抗坏血酸(VC)添加量,并确定了各因素最大响应区间。然后采用响应曲面法旋转中心组合设计(CCD),Design expert 7.0 软件进行数据分析,建立二次线性回归方程,得到最佳配方为雪莲果汁体积分数50%、赖氨酸添加量0.22%、VC 添加量0.21%。终产品感官品质良好,活菌数对数值高达到(8.23 ± 0.09)lg(CFU/mL),在4℃条件下贮藏12d 活菌数保持在106CFU/mL 以上。     

纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）发酵鱿鱼碎肉的工艺优化

为进一步提高鱿鱼碎肉的利用价值,本实验以鱿鱼碎肉作为纳豆芽孢杆菌发酵基质,研究料液比、葡萄糖添加量、发酵pH值、发酵时间和发酵温度对鱿鱼碎肉发酵效果的影响。在以单因素试验确定发酵时间72 h和发酵温度37 ℃的条件后,再对料液比、发酵pH值和加糖量进行三因素三水平的Box-Behnken响应面试验分析,以发酵液的氨基态氮含量为响应值,得到纳豆芽孢杆菌发酵鱿鱼碎肉最佳条件为：料液比1∶1.2（m/V）、发酵pH 8.8和加糖量3.13%。在最优发酵条件下,鱿鱼碎肉发酵液的氨基态氮实际含量达到2.457 mg/mL。氨基酸分析结果显示鱿鱼碎肉发酵液富含具有鲜味和甜味特征的谷氨酸（84.141 mg/g）、天冬氨酸（49.480 mg/g）和甘氨酸（49.425 mg/g）,达到氨基酸总量的39.05%。必需氨基酸总量为149.320 mg/g,占氨基酸总量的31.86%。Sephadex G25凝胶过滤层析显示鱿鱼碎肉纳豆芽孢杆菌发酵液由多肽、小肽及游离氨基酸组成。     

制备鲐鱼鱼肉发酵液中抗氧化因子的条件优化

以食品级枯草芽孢杆菌为实验用菌,通过发酵法制备具有抗氧化作用的鲐鱼鱼肉发酵液。在液体培养基的基础上研究装液量、葡萄糖添加量、鱼肉培养基料液比、培养转速对发酵产物的影响,结果表明：装液量50mL/250mL或100mL/250mL、葡萄糖添加量2%、鱼肉:水料液比(m/V)1:(1～2)、摇床转速150r/min条件下,发酵液的抗氧化性较高。在加糖量、装液量及料液比对试验结果影响较大的单因素试验基础上,采用响应面分析法(Box-Behnken)对发酵鱼肉培养基制备抗氧化型发酵液的工艺参数进行优化后,得出最佳条件为：葡萄糖添加量3.98%、装液量96.02mL/250mL、鱼肉:水料液比1:1.60,其发酵液的DPPH自由基清除率可达 94.52%。     

高乳酸乙酯酯化液的制备及其在调味酒生产中的应用

该研究利用筛选自老白干酒醅中的一株高产乳酸干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）发酵制得乳酸发酵液,通过南极假丝酵母（Candida antarctic）脂肪酶B催化乳酸发酵液与酒尾合成乳酸乙酯,并通过单因素试验和正交试验对其催化工艺进行优化,最后通过蒸馏浓缩得到乳酸乙酯调味酒。结果表明,乳酸乙酯合成最佳催化工艺为：酒精度40%vol的酒尾与乳酸发酵液体积比1∶1,pH值3.0,酯化酶添加量0.5%,反应温度30 ℃,反应时间21 d。在此最优催化工艺下,酯化液中乳酸乙酯含量达12.05 g/L。将其浓缩后得到乳酸乙酯含量为17.62 g/L的调味酒（酒精度45%vol）,其清澈透明,酯香突出,适用于勾调冬季或机械化生产中乳酸乙酯含量偏低的基酒,增加酯含量,提升酒的品质。     

乳酸菌和酵母菌混合发酵制备谷物发酵饮料的工艺研究

以大麦芽、小米、赤小豆、燕麦为谷物原料,酵母菌和乳酸菌为发酵菌种混合发酵制备谷物发酵饮料。以感官评分为评价指标,先通过单因素试验研究了乳酸菌接种量、发酵温度等5个因素对谷物发酵饮料品质的影响,筛选出了乳酸菌接种量、发酵温度、酵母接种量三个主要影响因素,再通过响应面法进行了工艺优化。在优化其工艺条件的基础上,对谷物发酵液进行了调配。结果表明,最佳制备工艺为发酵温度38 ℃,乳酸菌接种量3.3%,酵母菌接种量0.7%,原麦汁浓度8 °P。添加发酵液50%,三氯蔗糖0.025%,槐花蜜5%制得的谷物发酵饮料感官评分为97分,酒精度为0.12%vol,接受度较高,可推广应用。     

酶法反应液中谷氨酰胺的提取工艺研究

根据谷氨酸和谷氨酰胺的电离常数的差异,针对谷氨酰胺酶法反应液的性质,采用单根强碱性阴离子Cl-型拄,从酶法反应液中提取谷氨酰胺。经预处理、脱色、离交分离、浓缩结晶,反应液中谷氨酰胺总提取收率为519%,纯度为968%,谷氨酸去除率964%。     

不同菌种发酵大蒜液的品质比较分析

为研究不同菌种对发酵大蒜液品质的影响,对大蒜发酵过程中总酚、可滴定酸、甲醇、乙醇等理化指标和羟基自由基清除能力进行监测,利用高效液相色谱法分析其有机酸种类及其含量,采用电子舌分析不同发酵时间发酵大蒜的味感变化。结果表明,不同菌种（酿酒酵母或植物乳杆菌）发酵制备的大蒜液,在其发酵过程中,总酚、可滴定酸均呈现上升的趋势,发酵大蒜中共检测到六种有机酸（酒石酸、苹果酸、乳酸、醋酸、柠檬酸、琥珀酸）,其中苹果酸和乳酸的含量较高;植物乳杆菌制备的发酵大蒜液在发酵前期,各滋味响应值变化趋势较大,其中酸味响应值在发酵4 d时迅速增加到9.21±0.03,咸味响应值在发酵4 d时迅速降低到?21.11±0.01。羟基自由基清除能力、甲醇和乙醇呈现出先升高后趋于平稳的趋势,植物乳杆菌组发酵至80 d时,羟基自由基清除能力为99.88%±0.05%;酿酒酵母发酵产生的乙醇含量较高,植物乳杆菌发酵产生的甲醇含量较高,甲醇含量均在安全范围内。综合评价菌种发酵对发酵大蒜液的品质影响为:植物乳杆菌优于酿酒酵母,该研究为菌种发酵大蒜液产品的研究开发提供了理论依据。