α-葡聚糖酶在模拟炼糖生产条件下的活性变化

α-葡聚糖酶已经在用于甘蔗糖、甜菜糖以及精练糖生产中,其使用环境与一般酶学性质研究时选取的条件具有明显差异。本文结合实际生产条件,通过提前升温加热,调整pH,加入蔗糖到反应底物溶液中来模拟炼糖生产环境,再测定α-葡聚糖酶在不同条件下的活性变化,为生产应用提供数据支撑。在无机盐缓冲体系中,温度的升高和中性到碱性的pH对α-葡聚糖酶的活性影响明显。在55℃,pH 5.5~7.0水浴15 min后,剩余酶活保持在20%到40%的区间。当蔗糖加入反应溶液后,α-葡聚糖酶对温度和pH的适应性会明显提高。当蔗糖浓度达到60°Bx时,α-葡聚糖酶在65℃,pH 5.5~8.0或者75℃,pH 5.5~7.0的条件下,水浴15 min后剩余酶活均可保持40%以上。这说明α-葡聚糖酶在高浓度蔗糖溶液中,热稳定性良好,可以应用在炼糖生产当中。     

右旋糖酐制备及其应用研究进展

右旋糖酐是一种应用于医药、食品、化工等多种行业的微生物多糖。本文简要介绍了右旋糖酐的制备及提取方法,对右旋糖酐的生产菌株及微生物发酵法、酶合成法及其过程调控、产品的提取及分离纯化进行了综述,并对其应用前景进行了展望。     

利用甘蔗糖蜜与乳清粉厌氧发酵制备丁二酸

考察了甘蔗糖蜜替代昂贵葡萄糖作为碳源、乳清粉替代大部分酵母粉作为氮源时,对Actinobacillus succinogenes NJ113发酵制备丁二酸的影响。血清瓶厌氧发酵结果证明：对照组（葡萄糖40 g/L）的丁二酸产量仅为26.04 g/L,而以糖蜜为碳源（以总还原糖计算为40 g/L）时,丁二酸产量达到28.27 g/L,比对照组提高了8.57%。在此基础上,以糖蜜为碳源、不同比例的乳清粉和酵母粉为混合氮源发酵制备丁二酸,确定了糖蜜、乳清粉和酵母粉混合使用的最佳浓度分别为40 g/L、8 g/L和2 g/L。此外,在3 L发酵罐体系中添加40 g/L糖蜜、8 g/L乳清粉、2 g/L酵母粉进行发酵试验,实验结果证明：丁二酸终产量达到32.54 g/L,收率达到81.13%。     

木质纤维原料制备燃料丁醇的研究进展

丁醇作为一种重要的且具有极大潜力的新型生物燃料受到广泛重视。生物发酵法制备丁醇是通过产溶剂梭菌的厌氧发酵合成,即传统的丙酮-丁醇-乙醇（ABE）发酵,其可以降低对有限石油资源的消耗和依赖;而以玉米、糖蜜等淀粉质和糖质为原料发酵制备丁醇使得丁醇的原料成本升高,不利于丁醇未来的发展和产业化;木质纤维素是自然界中廉价且丰富的可再生资源,利用木质纤维原料制备丁醇成为研究热点之一。本文介绍了木质纤维原料的预处理、酶解及脱毒;重点归纳了近年来国内外对以木质纤维素为原料产丁醇菌种的选育研究进展,并概括了ABE发酵工艺中的调控技术进展;最后针对以木质纤维原料制备丁醇过程存在的问题提出可能的解决方向,以期为高效利用木质纤维素制备燃料丁醇提供新思路。     

毛壳菌来源的α-葡聚糖酶酶学性质分析及制糖生产辅料对其活性影响

为了方便毛壳菌来源的α-葡聚糖酶在制糖生产中的应用,本文研究了该酶的基本酶学性质以及制糖生产中常见辅料对其活性的影响。实验表明:α-葡聚糖酶最适反应条件是60℃,pH 5.5,底物浓度2.0%。酶的活性在此条件下会随着反应时间的延长而衰减,同时,pH值对酶活的影响最明显。在控制反应pH的前提下,辅料H_3PO_4、SO_3~(2-)、Ca~(2+)和聚丙烯酰胺的加入对酶活的影响不大。     

产右旋糖酐肠膜明串珠菌发酵培养基的优化

旨在提高肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides CICC-23614发酵蔗糖产右旋糖酐的效率。以单因素实验为基础,以蔗糖、细菌蛋白胨、Na₂HPO₄·12H₂O及KH₂PO₄浓度作为影响因子,以蔗糖转化率为响应值,采用响应面分析法对肠膜明串珠菌培养基中各成分浓度条件进行研究,利用高效液相色谱法(HPLC)对发酵液中的蔗糖进行定量分析,优化得到最佳发酵培养基。结果显示,经过优化的最佳的培养基为:蔗糖101.31 g/L,细菌蛋白胨5.66 g/L,Na₂HPO₄·12H₂O 1.11 g/L和KH₂PO₄0.15 g/L。以优化后的培养基进行发酵,重复试验验证,发酵24 h,蔗糖转化率可达91.9%,与预测值误差仅为2.13%,相较于原始培养基发酵结果,蔗糖转化率是原始培养基培养条件下的1.6倍。     

A.Succinogenes甘油利用突变株对丁二酸合成的影响

以葡萄糖为碳源利用A.succinogenes NJ113生产丁二酸时,副产物乙酸较高,以A.succinogenes NJ113为出发菌,采用自主设计的连续培养装置,筛选利用甘油能力较强的突变株,最终筛选到一株能够利用浓度达到8 g/L的突变株ZH99。此突变株在以27 g/L的葡萄糖和3 g/L的甘油作为碳源,在血清瓶中厌氧发酵,丁二酸产量达到20.81g/L,比原始菌株的丁二酸的量20.42 g/L稍有提高,同时,乙酸的浓度仅为5.02 g/L,比对照组(仅以葡萄糖为碳源)降低了38.25%,效果显著。     

利用纤维素水解液中的纤维二糖发酵制备丁二酸

纤维素水解液中通常含有纤维二糖。本文考察了Actinobacillus succinogenes NJ113利用纤维二糖厌氧发酵生产丁二酸的能力,并利用蔗渣纤维素制备纤维二糖作为碳源用于厌氧发酵生产丁二酸。3 L发酵罐厌氧发酵结果显示：以35 g/L纤维二糖作为碳源发酵制备丁二酸,其产量为23.51 g/L,产率达到67.17%;用含有18 g/L纤维二糖和17 g/L其它糖类的蔗渣纤维素水解液作为碳源发酵制备丁二酸,丁二酸的产量和产率分别为20.00 g/L和64.73%。因此,Actinobacillus succinogenes NJ113具有较强的利用纤维二糖生产丁二酸的能力,而且利用废弃的纤维素制备纤维二糖作为碳源高效、经济地发酵制备丁二酸具有可行性。     

重组毕赤酵母发酵生产α-葡聚糖酶的放大研究

研究了毕赤酵母高密度发酵组成型表达α-葡聚糖酶,从6.8 L发酵罐逐级放大至5000 L发酵罐的放大工艺。采用恒定p H和控制甘油残留浓度和溶解氧相结合的调控策略,进行了多批次的发酵试验。结果表明:三磷酸甘油醛脱氢酶启动子驱动的α-葡聚糖酶的生成具有生长偶联特征,集中在对数生长期和稳定期。6.8 L发酵罐中上清酶活达1253 U/m L,中试放大至50 L发酵罐中产酶最高达1300 U/m L,500 L发酵罐中酶活为740 U/m L。5000 L规模发酵罐中产酶达到589 U/m L。建立了以甘油作为碳源,发酵调控简单的工艺,避免了使用甲醇带来的安全问题,适合放大生产。