吐温20与吐温80对小麦秸秆酶解影响的研究

通过NREL法对小麦秸秆进行成分分析,确定Ctec2与Htec2两种酶的添加量。使用碱过氧化氢法(AHP)对小麦秸秆进行预处理,进行不同底物浓度下的酶解,研究糖得率与底物浓度的关系以及不同酶解时间糖得率的变化趋势。结果表明,随着底物浓度升高,糖浓度逐步提高,而转化率逐步下降,且下降趋势非线性关系;酶解时间为24 h,糖转化率达到相对较高的水平。在25%底物浓度下向预处理的小麦秸秆添加一系列梯度的非离子型表面活性剂吐温20与吐温80,比较两者对酶解转化率的影响。结果显示,在一定范围内,吐温20与吐温80均能有效提升小麦秸秆酶解转化率,且吐温20优于吐温80,两者在7%添加量下获得的糖转化率最高,添加吐温20组葡萄糖转化率达到了69.39%,添加吐温80组葡萄糖转化率为68.22%,与对照组(不添加吐温)的转化率相比,分别相对提高了5.46%和3.68%。     

内酯型槐糖脂与乳酸链球菌素对金黄色葡萄球菌的抑菌活性比较及联合抑菌效果研究

研究内酯型槐糖脂对食品病原菌金黄色葡萄球菌的抑制作用对开发槐糖脂食品添加剂具有重要意义。通过管碟法、试管二倍稀释法、液体培养抑制测定OD值法、微量棋盘稀释法研究内酯型槐糖脂单独使用和内酯型槐糖脂-乳酸链球菌素联合使用对金黄色葡萄球菌的抑制活性。结果显示:内酯型槐糖脂和乳酸链球菌素浓度为10mg/mL时,抑菌圈直径分别为10.50,21.30mm,最小抑菌浓度分别为32,0.5μg/mL,最小杀菌浓度分别为64,1μg/mL,短时间内(1h)表现出较强的抑制活性随后下降并趋于平稳,联合使用表现出无关作用(FIC=1.5)。研究表明:内酯型槐糖脂单独使用和内酯型槐糖脂-乳酸链球菌素联合使用对金黄色葡萄球菌具有很强的抑制作用,槐糖脂-乳酸链球菌素联合使用不表现出拮抗作用,有望开发成槐糖脂食品添加剂和复合食品添加剂。     

玉米秸秆酶解转化可发酵糖的工艺

在碱过氧化氢法预处理的基础上进行不同底物浓度玉米秸秆的酶解,研究了酶解时间与酶解转化率之间的关系。对酶解工艺进行优化,比较了水洗及添加吐温20对玉米秸秆酶解效率的影响,并对水洗联合吐温20酶解玉米秸秆的效果进行了研究。结果表明,在20%底物浓度下能获得较高的糖得率,葡萄糖与木糖转化率分别高达73.4%、71.3%;随着酶解时间的延长,酶解效率逐步提高,增速放缓,酶解24 h后酶解效率趋于稳定;水洗及添加吐温20均能有效提高玉米秸秆酶解转化率,且添加吐温20效果优于水洗。酶解24 h,水洗组葡萄糖与木糖转化率较对照组分别提高4.82%、0.44%,吐温组则分别高于对照组8.7%、3.5%。两者联合酶解玉米秸秆,联合组葡萄糖浓度与木糖糖浓度分别高于单独水洗组8.7%、5.4%。表明水洗联合添加吐温20酶解玉米秸秆的工艺是可行的,对于玉米秸秆高效转化可发酵糖有重要意义。     

碱法预处理玉米芯糖化发酵转化酒精工艺优化

为了探究玉米芯碱法预处理糖化发酵转化酒精产量的影响,利用热水和碱过氧化氢（AHP）对玉米芯进行预处理,研究不同 酶解pH、底物浓度、加酶量对葡萄糖和木糖转化率的影响;对比热水处理前后玉米芯成分变化以及对不同发酵方式对酒精转化率的 影响。结果表明：在初始pH 值为5.2,10%底物浓度,纤维素酶添加量20 mg/g,50 ℃酶解24 h,能获得较高的葡萄糖（＞85%）和木糖转 化率（＞80%）;在此条件下进行分步发酵,80 h时酒精产量可达到16.84 g/L,为酒精转化率理论值的61.9%;半同步糖化发酵和同步糖 化发酵酒精产量分别达到了16.23 g/L和16.19 g/L。 表明不同发酵方式对酒精产量无显著差异。     

D-阿洛酮糖合成及偶联酿酒酵母发酵的研究

该研究利用含有组成型启动子的质粒pET-20b载体,在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21（DE3）中对3种D-阿洛酮糖3-差向异构酶进行异源表达,其后以D-果糖为底物进行静息细胞转化。结果表明,重组菌在摇床30 ℃、200 r/min转速下发酵48 h,能够利用D-果糖为底物生产D-阿洛酮糖,转化率分别达到27.56%、23.99%和25.98%。为降低D-果糖对D-阿洛酮糖纯化过程中的影响,在产糖的过程后偶联酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）好氧发酵过程,消耗掉混合糖液中的D-果糖,结果显示转化24 h后D-果糖去除率达到94.22%,该研究为下游D-阿洛酮糖的分离和纯化提供了新的思路。     

碱法预处理麦糟酶解转化还原糖工艺研究

研究通过NREL法分析麦糟成分,确定了纤维素酶与半纤维素酶的添加量。单因素实验明确了碱过氧化氢法(AHP)预处理NaOH的适宜添加量,比较了未预处理和AHP预处理的麦糟酶解效果。结果显示:最适NaOH添加量为0.08g/g底物,AHP预处理能有效提高麦糟酶解糖得率;在20%底物浓度下,AHP预处理组葡萄糖与木糖转化率分别提高了29.8%,13.3%。在AHP预处理基础上对25%底物浓度麦糟进行水洗,结果表明:水洗能有效提高麦糟酶解糖的转化率,较未水洗组,葡萄糖与木糖转化率分别提升8.23%和7.98%。在水洗基础上利用Design Expert进行Mixture实验设计,设计纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶联合酶解麦糟的加酶比例。模型显示,最佳加酶比例为纤维素酶∶半纤维素酶为0.63∶0.37。在该加酶比例下,葡萄糖转化率达到89.73%,较优化前提升7.1%,木糖转化率也相对提升7.5%。     

海藻糖与赤藓糖醇偶联发酵工艺研究

对陶瓷膜过滤后的海藻糖糖化液进行成分分析，确定主要成分及营养指标。结合成分分析结果，补加氮源进行偶联发酵并对氮源补加量进行优化，在确定的最佳氮源添加量下进行小试工艺的研究与优化。结果表明，偶联发酵最适氮源补加量为酵母浸膏、酵母浸粉各3 g/L；偶联发酵能够实现消耗葡萄糖的目的，发酵72 h，对照组及补氮组残糖分别降至0.09 g/L、0.05 g/L。此外，补充氮源提升了赤藓糖醇得率，但赤藓糖醇水平较低，仅为25.4 g/L，糖醇转化率为30.70%。在补充氮源的基础上，向底料培养基补加葡萄糖至终浓度200 g/L进行发酵，赤藓糖醇得率大幅度提升，发酵液赤藓糖醇浓度提升至104.62 g/L，糖醇转化率50.18%，较优化前分别提升了97.32 g/L,42.26%。该优化偶联发酵工艺降低了下游海藻糖分离纯化的难度，提高了海藻糖的生产效益。本研究为其他稀有糖的生产提供了新的思路。