啤酒生产废水培养斯达油脂酵母发酵油脂培养基的优化

以啤酒生产废水及添加一定的营养因子为发酵基质,采用单因素和正交试验设计对斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi 1809)发酵产油脂和COD降解的培养基进行了优化,并利用气相色谱分析比较了菌体油脂的脂肪酸组成.结果表明:最佳培养基组成为在啤酒生产废水中添加碳源和氮源的C/N为55∶1(即木糖28.88 g/L和硫酸铵1.0 g/L),FeCl3·6H2O3 mg/L,色醇150 μmol/L(在发酵36 h时添加),初始pH 5.5;用此培养基在摇床转速120 r/min、温度28℃下培养斯达油脂酵母120 h,菌体生物量、油脂产量、油脂含量和废水的COD降解率分别达到12.28 g/L、4.40 g/L、35.80%和50.32%,生物量和油脂产量比优化前分别提高了137.98%和117.82%,所产菌体油脂的不饱和脂肪酸指数( IUFA)达到63.95%,其中油酸的相对含量高达56.29%,比优化前提高了5.45%,优化效果显著.     

发酵荔枝渣制备微生物油脂

利用粘红酵母发酵荔枝渣水解液对制备微生物油脂,为综合利用荔枝加工下脚料提供参考。通过摇床培养确定粘红酵母种子液的最佳培养时间及最适装液量,通过单因素试验及正交试验优化发酵工艺参数,获得产油脂最优发酵条件,并对所得微生物油脂理化性质进行分析。结果表明:(1)粘红酵母种子液的最佳培养时间为24 h;发酵液最适装液量为40 m L/250 m L;最佳工艺条件为初始糖度8°Brix、初始p H值5.5、接种量10%、发酵时间96 h。在此基础上测得微生物平均油脂浓度、生物量和油脂含量分别为:0.378 g/L、15.670 g/L和2.414%,产脂能力为378.3 mg/L。(2)对得到的微生物油脂进行理化指标分析,所得微生物油脂呈黄色透明液体,无特殊气味,平均相对密度为1.104 4 g/m L,折光指数为1.459 0,酸价为5.39(mg/g),碘价为101.8(g I2/100 g),过氧化值为9.44(mmol/kg)。     

酵母菌发酵啤酒生产废水产微生物油脂和菌体蛋白的研究

为探索啤酒生产废水综合利用的方法和途径,采用液体发酵的方法,从7个酵母菌株中筛选出既能产微生物油脂和菌体蛋白,又能有效降解COD的菌株。考察了优良酵母菌株的发酵周期,并对其所产油脂的脂肪酸组成和菌体蛋白的氨基酸组成进行分析。结果表明:6#菌株——Trichosporon porosum D02、1#菌株——斯达油脂酵母Lipomyces starkeyi 1809对废水的资源化利用程度最高,6#和1#2个优良酵母菌株在发酵120 h时的油脂产量、菌体粗蛋白产量、COD降解率分别达到8.93 g/L、6.1 g/L、89.09%和4.62 g/L、4.42 g/L、81.47%。2个优良酵母菌株所产油脂的脂肪酸组成均以C_(16)和C_(18)系为主,含量最高的为油酸(C_(18∶1))和棕榈酸(C_(16∶0)),不饱和脂肪酸指数(IUFA)分别达到80.33%和61.57%。除脯氨酸未检出外,2个优良酵母菌株菌体蛋白均含有17种氨基酸,其中8种必需氨基酸占氨基酸总量的比例分别为44.14%和44.23%,可完全充当动物蛋白饲料。     

纤维质水解液发酵生产生物油脂

为提高发酵性丝孢酵母对纤维质水解液的适应性,对该菌株进行了驯化。利用驯化后的菌株发酵纤维质水解液生产生物油脂,并对纤维质水解液发酵体系进行优化。通过摇瓶培养试验,得到了优化体系。结果表明:驯化后的菌株发酵纤维质水解液的糖利用率比原来提高了37.2%,生物量提高了24.3%,油脂含量提高了18.3%,油脂浓度提高了45.6%。优化后的发酵条件为:初始糖浓度60~80 g/L,初始pH 6.0,质量比3∶1的酵母粉+(NH4)2SO4复合氮源。在该条件下,可得菌体生物量、油脂含量和油脂浓度分别为22.6 g/L、46.3%和10.5 g/L。同时对其生物油脂的成分进行了分析。     

混合糖发酵产油脂酵母菌的筛选及脂肪酸组成分析

从海南土壤中分离的12株野生酵母菌株中,筛选到一株能够利用混合糖发酵高产油脂的酵母菌株YP-32,在葡萄糖∶木糖(质量比)为2∶1条件下发酵120 h,生物量、油脂产量和油脂含量达到最大,分别为22.33g/L、13.39 g/L和60.42%;该菌株利用5种不同比例混合糖产油脂的脂肪酸组成均以C_(16)和C_(18)系脂肪酸为主,其中油酸含量最高,其次为棕榈酸和硬脂酸,这3种脂肪酸含量占总脂肪酸含量的90%以上,与植物油脂脂肪酸组成相似,可以作为生物柴油油源。通过形态特征及26S rDNA D1/D2和ITS区域序列分析,初步鉴定菌株YP-32为油脂酵母属的Lipomyces orientalis,为我国分布新纪录。     

ARTP诱变选育高产油脂酵母菌

从实验室保藏的15株酵母中筛选获得一株油脂产量相对较高的酵母菌KC 8,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为1.22 g/L。利用分子生物学鉴定,该菌株的26SrDNA序列与胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)具有100%相似性;以KC 8为出发菌株,经ARTP诱变,最终从300株诱变存活菌株中筛选得到高产油脂突变菌株Y3,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为2.38 g/L;对菌株Y3的培养条件进行优化,菌株在葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,碳氮比为90∶1,培养基初始pH为6.5时,在28℃恒温条件下摇瓶发酵培养96 h后,油脂产量最高达到了3.96 g/L;GC-MS对油脂组分进行分析结果表明,该脂肪酸主要由棕榈油酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳烯酸和二十四烷酸组成,与植物油成分相似。     

常压室温等离子体诱变粘红酵母筛选高产油脂菌株及发酵条件优化

以粘红酵母(Rhodotorula glutinis)为出发菌株,采用常压室温等离子体对其进行诱变。得到最佳诱变条件为120 W功率下处理60 s,致死率达90%。诱变后,采用苏丹黑B染色法筛选出1株高产油脂突变株LA1,与出发菌株相比较,其油脂产量、油脂含量分别较出发菌株提高了17.59%和46.08%。对LA1发酵培养条件进行优化,得到最佳条件为初始葡萄糖质量浓度70 g/L,氮源为(NH4)2SO4,C/N值53。在最佳发酵条件下,LA1的油脂产量、生物量、油脂含量及油脂得率较优化前分别提高了123.9%、56.6%、43.0%和43.5%,其油脂脂肪酸组成与植物油相近。     

圆红冬孢酵母发酵玉米秸秆水解液产油脂的研究

以玉米秸秆为原料,圆红冬孢酵母As 2.1389为实验菌株,研究了玉米秸秆稀酸水解的条件及该菌种在水解液中发酵产油脂的特性.结果表明,玉米秸秆的最佳水解条件为:硫酸体积分数2％,固液比1∶10,121℃高压水解20 min;在此条件下,水解液中的还原糖含量为38.77 g/L.圆红冬孢酵母在经Ca(OH)2脱毒处理后的水解液中进行发酵产油脂,最佳发酵条件为:pH 5,接种量15％,发酵时间5d,得到的生物量为13.5 g/L,油脂产量4.71 g/L,油脂含量为34.89％,还原糖利用率95.73％.气相色谱-质谱分析表明其油脂的脂肪酸组成与植物油脂相似,可作为制备生物柴油的原料油脂.     

重金属离子对耶氏解脂酵母油脂积累量及柠檬酸分泌量的影响

通过研究不同种重金属离子对生物量、细胞外柠檬酸含量、油脂含量及脂肪酸组成的影响,进一步探究不同浓度梯度下的金属离子对耶氏解脂酵母油脂积累量和柠檬酸分泌量的影响。结果表明,4种金属离子(Co2+、Cu2+、Mn2+、Ni2+)均能抑制耶氏解脂酵母细胞的生长,且随着浓度的增加抑制作用更加明显;其中Mn2+能够促进细胞柠檬酸分泌和油脂积累,油脂积累量和柠檬酸分泌量分别在1.0和2.0 mmol/L Mn2+时达到最大值,分别为17.6%(w/w)和6.9 g/L;其他3种金属离子则抑制柠檬酸分泌和油脂合成;Co2+、Ni2+、Cu2+影响脂肪酸组成,Co2+和Ni2+促进了饱和脂肪酸含量增加,单不饱和脂肪酸的含量急剧下降,而Cu2+则促进脂肪酸不饱和度的增加,亚油酸的含量从7%提高到40%以上。本研究首次探究了金属离子对耶氏解脂酵母微生物油脂积累和柠檬酸分泌的影响,为产油微生物油脂发酵生产提供有力的依据。     

菊芋提取液的皮状丝孢酵母发酵产油脂试验研究

以皮状丝孢酵母为产油脂菌种,研究其发酵菊糖提取液产油脂情况。首先研究了从菊芋中提取菊糖的条件,获得最适提取条件为:温度85℃,时间80 min,菊芋粉质量浓度70 g/L,在此最优提取条件下,菊糖提取率达95%;然后考察了pH值、接种量、培养温度和氮源对皮状丝孢酵母发酵菊糖提取液产油脂的影响,获得最优条件为:初始pH值5.5、培养温度30℃、接种量10%。在此优化条件下,5 L发酵罐分批扩大培养,其生物量、出油率和油脂得率分别达到13.93 g/L、34.73%和4.89 g/L。补充添加氮源对生物量、出油率和油脂得率的提高不显著。气相色谱法测定脂肪酸成分主要是C16和C18系列,其中80.2%以上是C16:0、C18:1和C18:2,尤其是C18:1(43%),其油酸、棕榈酸和亚油酸占总脂肪酸的比例和植物油脂非常接近。     

斯达油脂酵母发酵食品生产废水产油脂的研究

为探索食品工业废水资源的再利用手段,在测定河南南阳地区的豆制品、啤酒和淀粉生产废水的基础上,分别以这些废水为培养基进行斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi 1809)产油脂的摇瓶培养,从中筛选最适废水培养基;采用单因素试验设计,初步优化工艺条件;利用气相色谱分析菌体油脂脂肪酸组成.结果表明:在3种废水中,啤酒生产废水最适于斯达油脂酵母发酵产油脂,其适宜发酵条件为废水自然沉降24 h、废水pH 6.5、接种量14%、装液量130mL、发酵时间120 h.按此条件,在28℃、120r/min的摇床下培养120 h,菌体生物量、油脂产量、油脂含量、油脂系数和废水的COD降解率分别达到6.12g/L、3.24g/L、53%、14.9和69.7%,比优化前分别提高了21.4%、39.5%、12.7%、40.9%和13.4%.所产油脂的不饱和脂肪酸指数(IUFA)高达68.99%,比对照高7.63%,说明利用啤酒生产废水培养斯达油脂酵母,有利用不饱和脂肪酸的合成和积累.本试验结果为有效利用食品工业废水资源提供了新途径.     

粘红酵母H810产油脂培养基、发酵条件优化及其油脂组分的分析

以粘红酵母（Rhodotorula glutinis）H810为实验菌种,探讨了不同碳源、氮源、碳氮比（C／N）、培养温度、培养pH值和接种量等因素对粘红酵母菌体生物量和油脂含量的影响,在此基础上优化了粘红酵母H810产油脂发酵条件。结果表明,产油脂培养基的最佳工艺条件为：碳氮比C／N 40,接种量5％,培养温度28℃和培养初始pH值6．8,在此条件下粘红酵母油脂含量达N56．88％。利用气相色谱分析菌株H810在该条件下的油脂组分,主要包括油酸47．95％、亚油酸12．96％、棕榈酸12．34％、α-亚麻酸11．76％和γ-亚麻酸7．30％。采用该工艺发酵粘红酵母生产微生物油脂具有一定的应用价值,也为进一步大规模生产微生物油脂和研究油脂的不饱和性能提供了研究基础。     

利用啤酒生产废水培养斯达油脂酵母产油脂发酵条件的优化

为探索啤酒生产废水的资源化利用,采用单因素和正交试验设计对斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi1809)利用啤酒生产废水产油脂和化学需氧量(COD)降解率的发酵条件进行优化,并采用8 L的发酵罐进行放大试验和发酵动力学分析,采用气相色谱法分析菌体油脂脂肪酸的组成。试验结果表明:最佳发酵条件为接种量3%、装液量130 mL、温度26℃、转速160 r/min、发酵时间144 h。在此条件下,菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数(IUFA)分别达到13.83 g/L、5.25 g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。发酵罐放大试验培养到120 h时,菌体生物量、油脂产量、油脂含量和COD降解率均达到最大值,分别为13.34 g/L、4.82 g/L、36.13%和85.09%,菌体生物量、油脂产量和油脂含量与正交试验的最优水平组合条件下所得结果相似,其中COD降解率提高了7.59%,且发酵周期缩短了1 d。发酵动力学分析表明:COD降解与菌体生长同步,属于与生长相关型,而油脂积累则属于与生长部分相关型。     

益生菌发酵模拟芒果汁特性及产香能力分析

该研究选用2株非酿酒酵母（粘红酵母（Rhodotorula glutinis）（RG）、美极梅奇酵母（Metschnikowia pulcherrima）（MP））和2株乳酸菌（植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）（LP）、干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）（LC））发酵模拟芒果汁,考察益生菌在模拟芒果汁中的生长、发酵特性和产香能力。结果表明,4株益生菌在模拟芒果汁中均能良好生长,发酵模拟芒果汁72 h后,乳酸菌的产酸能力较好,且植物乳杆菌产酸能力最强,发酵模拟芒果汁的pH和有机酸含量分别为3.63、18.04 g/L;非酿酒酵母的糖利用能力较好,且粘红酵母的糖利用能力最好,发酵模拟芒果汁的糖含量为23.73 g/L;4株益生菌均能降解类胡萝卜素,其中植物乳杆菌的降解率最高,为21.22%;植物乳杆菌和粘红酵母的产香能力较好,从发酵模拟芒果汁均鉴定出19种挥发性香气成分,且降异戊二烯香气含量较高,分别为2.42 mg/L、2.57 mg/L。     

混合糖发酵产油脂酵母菌的筛选

对6株产油脂酵母利用葡萄糖、木糖及不同比例混合糖(葡萄糖与木糖)发酵的菌体生长和产油特性进行研究,筛选到一株能够转化混合糖的高产油脂酵母JM-D.该菌株在混合糖比例为3∶1的条件下发酵120h,菌体油脂含量可达23.38％,油脂产量可达2.7g/L;菌体油脂中饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的49.2％;混合糖比葡萄糖更容易被转化生成饱和脂肪酸含量较多的油脂.     

利用木糖产油脂酵母的筛选、鉴定及发酵条件优化

采用磷酸香兰素比色法从环境中筛选分离得到1株能够利用木糖产油脂的114号酵母菌株,通过生理生化特性实验及分子生物学实验对该菌株进行鉴定,并对该菌株的发酵条件进行优化,考察了培养时间、接种量、装液量和发酵温度对菌株产油能力的影响,通过GC-MS对该菌株最优发酵条件下所产油脂进行脂肪酸组成分析。结果表明:该菌株为胶红酵母(Rhodotorula mucilaginous),在啤酒糟酶解液中培养状况良好;最优发酵条件为培养时间5 d,接种量12%,装液量30m L/250 m L,培养温度32℃。在最优发酵条件下,生物量、油脂产量和油脂含量分别为16.92、4.44g/L和26.22%。所产油脂中不饱和脂肪酸含量76.923%,油酸含量59.087%,与植物油类似。     

红酵母生产类胡萝卜素5L流加发酵的动力学研究

在前期三角瓶发酵培养的基础上,研究了利用红酵母生产类胡萝卜素在5L发酵罐中的培养.比较了不同的补糖方式、不同pH及不同溶氧条件下红酵母生物量、类胡萝卜素含量和类胡萝卜素产量,结果表明,对于三种条件过高或过低的值都不利于类胡萝卜素产量的提高.最终得出最佳条件应为:总糖浓度80g/L,并且糖的补给方式应为流加,发酵过程中糖浓度应保持在1020g/L之间,酵母粉20g/L,pH为6.0,DO值维持在15%25%之间.为了更好的掌握微生物生长和类胡萝卜素产生的动态过程,利用MATLAB软件对发酵过程进行研究,实验数据采用三次实验结果的平均值,建立了红酵母生长动力学模型和类胡萝卜素形成的动力学模型.比较拟合值和实验值表明拟和模型能较好反映类胡萝卜素分批发酵过程.     

斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂的研究

为探索粗甘油综合利用的途径,采用平板培养和摇瓶发酵的方法从4株油脂酵母菌株中筛选出利用粗甘油发酵产油脂的高产菌株,并考察培养基中碳源氮源对菌株发酵产油脂的影响,在此基础上,对菌株的发酵过程进行研究,并对油脂中脂肪酸的组成进行分析。结果表明:斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂效果较好;培养基中适宜的碳源氮源组成为:粗甘油浓度40 g/L,酵母粉0.5 g/L,(NH_4)_2SO_42.0 g/L,在此条件下,菌株的生物量、油脂产量、油脂含量和油脂系数分别可达13.79 g/L、6.97 g/L、50.52%、18.12;菌株适宜的发酵时间为144 h,油脂中脂肪酸主要是C_(16)和C_(18)系脂肪酸。上述结果显示,斯达油脂酵母ZW-25具有良好的应用潜力,研究结果为粗甘油的综合利用提供了新的途径。     

SBR法连续处理油脂加工废水的小试研究

通过研究小试规模的SBR法对高浓度油脂加工废水的油脂和COD分解处理效果,以及pH值、曝气时间、进水浓度等对油脂和COD去除作用的影响,分析了高效、低能耗的SBR法用于油脂废水处理的可行性,并确定了进行油脂废水连续分解处理的工艺技术.在优化操作条件下长达1个月连续降解处理结果表明,在运行过程中控制pH为7.0,进水油脂含量和COD分别为500mg/L和1 600 mg/L左右,采用8 h曝气时间,经过12 h集中处理后,油脂的去除率超过95%,COD的去除率达到90%以上,整个系统运行连续稳定,出水水质达到油脂行业废水的国家排放标准.     

粘红酵母CA815固态发酵废弃烟梗产油脂的Plackett-Burman优化

目的资源化利用废弃烟梗(waste tobacco stem,WTS)并获取微生物油脂的廉价发酵基质。方法以一株粘红酵母(Rhodotorula glutinis)CA815为出发菌株,采用摇瓶方式固态发酵WTS,发酵后加入适量生理盐水并混合均匀,双层纱布过滤获得固态发酵的酵母生物量,采用酸热法提取酵母细胞油脂;采用Plackett-Burman(PB)实验设计法对影响微生物油脂产生的相关因素进行方差及贡献率分析。结果 PB试验结果统计学分析表明:在选择的11个相关因素中,酵母粉、蛋白胨和培养时间是影响酵母油脂产量的3个关键供试因素,粘红酵母CA815生物量最高值可达79.00 mg/g,油脂的最高产量可达4.633?g/g。结论粘红酵母CA815以WTS为主要基质,通过添加适量酵母粉和蛋白胨、优化培养时间,既可资源化利用WTS,又可通过固态发酵的方式获得微生物油脂。