半纤维素水解液中抑制物对发酵生产木糖醇的影响

以木糖为底物发酵生产木糖醇,考察了葡萄糖、阿拉伯糖、果糖等半纤维素糖类对木糖醇发酵动力学行为的影响,并确定了适宜起始木糖质量浓度为100 g/L.当发酵液中乙酸与糠醛的质量浓度分别超过1 g/L时,抑制作用逐渐增强,通过调节半纤维素水解液的起始pH值从4.0到6.0,可有效减轻乙酸对发酵的抑制作用.适量的K+、Mg2+、Na+等微量元素和H2PO4-离子对酵母具有较强的代谢调控作用,其中以Mg2+的影响最为显著.无机盐质量浓度在0～4 g/L内有利于木糖醇发酵.以合成培养基为底物发酵生产木糖醇,与半纤维素水解液的发酵结果相比,两者的动力学曲线较为符合,为进一步研究木糖醇发酵动力学提供了实验依据.     

利用玉米芯半纤维素水解液发酵制备木糖醇的研究

玉米芯是廉价的可再生资源,利用玉米芯半纤维素水解液发酵生产木糖醇,与传统的加氢催化工艺相比,具有原料成本低、反应条件温和、能耗小、产品质量好等优势。文章通过对木糖醇发酵液进行浓缩并投加适量晶种的情况下用结晶法分离出高纯度的木糖醇晶体,研究了适宜的结晶提取条件为:初始木糖醇浓度730g/L,结晶温度-8℃,木糖醇晶种为1.2‰。     

半纤维素水解液发酵木糖醇的关键因子

为了提高Candida sp.ZU-04发酵玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇的得率，采用石灰中和、石灰过中和、活性炭脱色、离子交换树脂吸附等措施对水解液进行脱毒处理，并在3.7 L发酵罐中（30 ℃、转速300 r/min、pH 5.5）考察了不同通气条件对发酵工艺的影响.结果表明，弱碱性离子交换树脂D301对半纤维素水解液具有良好的脱毒效果，能明显改善半纤维素水解液的发酵性能；分阶段改变通气速率比恒定通气速率发酵生产木糖醇得率更高，前期（0～24 h）通气速率为3.75 L/min，后期（24～96 h）通气速率为0.75 L/min，木糖醇得率为76.0％，体积生产速率为0.76 g/(L·h)，该工艺为工业上利用半纤维素水解液大规模发酵生产木糖醇奠定了基础.     

固定化细胞发酵生产乳酸及物料在载体中的扩散性质

本文通过研究底物(葡萄糖)与产物(乳酸)在载体海藻酸钙凝胶中的扩散性质和固定化德氏乳酸杆菌发酵乳酸过程中底物的消耗与产物的形成速率联系起来来选择与评价载体,并且确定了固定化细胞乳酸发酵过程是酶活性控制反应而不足扩散控制反应,还通过实验证实了以不同浓度的海藻酸作载体时发酵结果无影响的推测.此外,还通过扫描电子显微镜观察了2%海藻酸钙凝胶的内部结构.     

固定化基因重组酵母发酵木糖产乙醇

采用海藻酸钙凝胶包埋法固定基因重组酵母Sacchromyces cerevisiae ZU-10,研究了固定化细胞的发酵特性.结果表明,在30 ℃、pH 5.5下发酵80 g/L木糖,游离细胞的发酵周期为96 h,乙醇得率为0.37,细胞固定化后发酵周期缩短至60 h,乙醇得率提高到0.40.利用固定化细胞重复分批发酵8次,木糖利用率均在95%以上,平均乙醇得率为0.39.与游离细胞相比,固定化细胞对乙酸的耐受性明显增强,当质量浓度低于1.2 g/L时乙酸对木糖发酵的影响很小.利用固定化重组酵母发酵玉米秸秆水解液中的葡萄糖和木糖,36 h内65.0 g/L葡萄糖和27.0 g/L木糖被完全利用,生成36.9 g/L乙醇,对葡萄糖和木糖的乙醇得率为0.40.     

厌氧流化床－外循环三相好氧流化床处理垃圾渗滤液

利用厌氧流化床-外循环三相好氧流化床联合系统处理垃圾渗滤液,分别考察了进水COD_(Cr)浓度、进水NH_3-N浓度、厌氧段COD_(Cr)去除率和厌氧段NH_3-N去除率等因素对垃圾渗滤液的COD_(Cr)和NH_3-N的总去除率的影响.实验表明,联合系统对低NH_3-N浓度的垃圾渗滤液具有较好的处理效果,当系统的总停留时间在10.5 h时,在进水COD_(Cr)浓度范围为2817.2～4383.88 mg/L,进水NH_3-N浓度为303.12～445.43 mg/L,联合处理系统对COD_(Cr)去除率为86.79%～98.85%;对NH_3-N的去除率为81.14%～94.01%.系统对COD_(Cr)去除的容积负荷平均达到7.38 kg/(m~3·d),对NH_3-N去除的容积负荷平均达到0.37 kg/(m~3·d).当垃圾渗滤液的COD_(Cr)值在3400 mg/L以下时,联合处理系统对其中的COD_(Cr)有较高的去除率,为86.79%～98.85%;当NH_3-N浓度在400mg/L以下时,系统对NH_3-N有较高的去除率,为81.14%～94.01%;厌氧段的COD_(Cr)和NH_3-N去除率较高时,有利于提高联合处理系统的总CO_(Cr)和总NH_3-N去除率.     

三相流化床中微波诱导氧化处理含酚废水研究

针对目前微波诱导氧化工艺不能连续运行的问题,研究开发了采用三相流化床反应器的微波诱导氧化处理含酚废水的设备和工艺,实现了微波诱导催化氧化工艺的连续运行.以活性炭为催化剂,考查了各种实验条件对该工艺处理效果的影响,获得了最佳的工艺操作条件:以25g粒径<0.9mm的颗粒活性炭为催化剂,进水流量为2 5L/h,进水pH在酸性或中性,苯酚质量浓度在100mg/L左右,曝气量为3 74L/h,微波功率为150W.     

细胞固定化条件对紫草细胞生产紫草色素的影响

以海藻胶做包埋剂,研究了固化液构成,细胞包埋量和胞龄对紫草色素合成的影响。结果表明：固定化细胞合成紫草色素的合适固化液为含有０．１ｍｏｌ／Ｌ ＣａＣｌ２的紫草色素生产培养基,该固化条件比较温和,并可长久保持固定化细胞活性;最适宜的细胞包埋质量分数为１０％￣２０％;用于细胞包埋的最佳细胞生长时间为１７ｄ。对紫草细胞固定化培养生产紫草色素过程的动力学特征进行了分析,建立了基质消耗和色素合成的动力学模型     

云芝菌丝球在流化床反应器中产漆酶的研究

为了提高云芝菌发酵生产漆酶的效率，提出了一种利用自絮凝菌丝球在流化床生物反应器中重复分批发酵产漆酶的新方法.采用流化床生物反应器中所得漆酶对含靛蓝的染整废水进行脱色研究.在优化后的产酶条件下，考察苯酚的添加浓度对漆酶活力的影响，并通过在培养基中添加苯酚诱导物进行漆酶多批次培养.研究结果表明，重复8批产酶的平均漆酶活力高达694.733 单位/mL.此方法所得漆酶对染料靛蓝具有明显的脱色降解作用，当酶用量为2.78 单位/mL废水，反应40min,脱色率达96.5%.该方法采用的流化床生物反应器性能稳定、菌丝球可重复使用，该方法有利于漆酶的高效、规模化生产.     

加电固定化膜式反应器生产L—丙氨酸

选用突变株菌，利用加电固定化细胞膜式反应器生产Ｌ－丙氨酸，旨在消除产物Ｌ－丙氨酸对Ｌ－天冬氨酸－β－脱羧酶的竞争性抑制。研究结果表明，加静电优于通电流；随着静电压的加大，表观米氏常数Ｋｍ‘变小，说明该反应器的使用一定程度地解除了产物的抑制；     

一株假丝酵母Candida sp.发酵稻草水解液制取乙醇

从土壤中筛选到一株能发酵葡萄糖和戊糖制乙醇的菌种,通过形态观察初步称该菌为假丝酵母Candidasp;研究发现pH值、发酵供氧情况、总糖浓度等对该菌种发酵稻草水解液制取乙醇的效率都有一定的影响,并且实验结果发现稻草水解液经过氢氧化钙处理后,总糖的利用率与乙醇转化率都有所     

外循环气升式生物反应器中酯酶生产及应用

采用海藻酸钙凝胶包埋法固定根霉（Rhizopus sp. F-16）细胞,在外循环气升式生物反应器（工作体积为10 L,高径比为2.9）中发酵生产酯酶.与游离细胞发酵相比,固定化细胞具有发酵时间短、产酶活力高等优点,其最适通气量为0.70 m3/h,最适装液量为8.75 L,发酵48 h时酯酶活力达41.6 U/g细胞.固定化细胞的适宜作用pH为8.0～9.0,适宜作用温度为45～50 ℃,其酸碱稳定性和热稳定性均比游离细胞明显增强.该固定化细胞可直接用于选择性水解外消旋乳酸乙酯生成D-乳酸,当底物的质量浓度为150 g/L,反应时间为3 h时乳酸乙酯的水解率达43.9%,D-乳酸的光学纯度达95.7%.固定化细胞性状稳定,可重复利用,连续降解6批乳酸乙酯的平均水解率为43.3%,D-乳酸的光学纯度平均为95.4%.