基于亚甲基蓝还原法确定酒精分批补料发酵的最佳补料时间

采用亚甲基蓝还原法研究了酒精分批发酵过程中酵母活力,以确定最佳补料时间,旨在为木薯等淀粉质原料的补料发酵提供理论依据。通过不同初总糖浓度分批发酵试验确定最佳初总糖浓度,然后于分批发酵(初糖240 g/L)主发酵期不同时间点(6、8、10、12、14、16、18 h)取样进行亚甲基蓝还原试验,得出发酵液酵母活力最强的时间点,最后进行酒精分批补料发酵验证试验。结果表明:发酵液中酵母细胞还原亚甲基蓝的能力最大(亚甲基蓝脱色斜率最强)在10 h左右,此时补料发酵效果最好,乙醇浓度、乙醇产率和总糖发酵效率均达到最高值,分别为152.28±2.37 g/L,2.46±0.04 g/(L·h)和89.84%。说明通过亚甲基蓝还原试验评估酒精发酵过程酵母活力并作为补料时间指标是有效可行的。     

阿舒假囊酵母摇瓶分批补料发酵产核黄素的研究

利用摇瓶分批补料培养模式考察了补料基质对核黄素合成的影响。首先考察了葡萄糖补加浓度对阿舒假囊酵母菌体生长和核黄素合成的影响,结果表明,葡萄糖的补加对阿舒假囊酵母的菌体生长具有促进作用,但是当葡萄糖的补加浓度超过0·5g/100mL发酵液时,会对核黄素的合成产生严重的阻遏或抑制效应。在此基础上,考察了补加不同碳源对核黄素发酵的影响,结果显示,补加1·0g/100mL发酵液的蔗糖或麦芽糖虽然均利于菌体生长,但同样会对核黄素的合成具有负作用。最后考察氮源的补加对阿舒假囊酵母发酵的影响,结果表明,补加酵母膏和玉米浆能显著促进菌体的生长,且二者最终的核黄素合成量分别为1582·1mg/L和1816·77mg/L,均明显高于不补加任何氮源实验方案下的1135·48mg/L。      

腺苷产生菌分批补料发酵及发酵动力学初探

本文对腺苷产生菌Bacillus subfilisJSIM-25培养基中两个关键因子酵母膏和糖进行不同浓度摇瓶试验，并进行22L自动发酵罐的分批和分批补料发酵及其发酵动力学的初步研究。结果表明，最佳的酵母膏和葡萄糖浓度分别为1．6％和12％。降低起始糖浓度，产苷期补糖可明显提高菌体比生产速率和耗糖产苷能力。按起始糖浓度为6％，16h补糖使最终发酵总糖浓度达12％，发酵培养60h，腺苷平均产量可达18．20g／L，菌体耗糖转化率16．85％，比生成速率0．024g／（g．h），残糖1．2％。     

木糖浓度及补料发酵对树干毕赤酵母乙醇发酵的影响

探究不同浓度木糖及补料对树干毕赤酵母（Pichia stipitis）菌株1K-9发酵木糖产乙醇的影响,提高木糖产乙醇的发酵水平,为扩大规模发酵木糖产乙醇打下基础。结果表明,菌株1K-9先采用10%木糖进行乙醇发酵,36 h补加与10%木糖培养基等体积的20%木糖培养基继续发酵,发酵至108 h时菌数也达到了（12.16±0.07）×108个/mL,较未补料发酵时有所提高;发酵108 h时醪液中残留的木糖含量为（1.03±0.02）g/L,较未补料发酵时有所降低;乙醇含量达到了6.56%vol,较未补料时提高了1.85%vol。因此补料发酵是有效的。     

红曲色素发酵分批补料工艺研究

为了提高红曲菌（Monascus purpureus）FM-4000的红色素色价,采用优化种龄和接种量的方法,探索了分批补料发酵基质对红色素色价的影响。结果表明,最佳种龄为6 h二级种子液,接种量10%（V/V）,在发酵48 h时补加20 g/L黄豆粉,在发酵84 h时补加0.5 mol/L氨水,在发酵96 h时补加60 g/L米粉。在此工艺条件下,摇瓶发酵红曲菌FM-4000的红色素色价达到135.61 U/mL,相对初始摇瓶红曲菌FM-4000的红色素色价提高了37.25%;在5 L发酵罐中对红曲菌FM-4000进行分批补料发酵培养,红色素色价可达145 U/mL。     

耐高渗透压假丝酵母Y＿（78－1）分批补料工艺发酵生产甘油

本课题以糖蜜为发酵培养基底料，研究了耐高渗透压假丝酵母Ｙ_（７８－１）的甘油发酵特性。甘油发酵过程属生长部分偶联型过程，中后期补糖是促进甘油高产的关键措施。采用葡萄糖粉补料工艺，甘油生成速率可达３０ｇ／ｄ·Ｌ。本文还探讨了补糖时机、培养基中氮、磷浓度以及营养盐添加方式对产物生成速率的影响。     

耐高渗透压假丝酵母Y＿（78－1）分批补料工艺发酵生产甘油

本课题以糖蜜为发酵培养基底料，研究了耐高渗透压假丝酵母Ｙ_（７８－１）的甘油发酵特性。甘油发酵过程属生长部分偶联型过程，中后期补糖是促进甘油高产的关键措施。采用葡萄糖粉补料工艺，甘油生成速率可达３０ｇ／ｄ·Ｌ。本文还探讨了补糖时机、培养基中氮、磷浓度以及营养盐添加方式对产物生成速率的影响。     

纳豆激酶分批补料发酵的研究

在摇瓶和发酵罐上研究了分批补料发酵对枯草芽孢杆菌LSSE-22发酵生产纳豆激酶的影响。通过摇瓶分批发酵,确定最优碳源和氮源分别为葡萄糖和大豆蛋白胨。在优化初始葡萄糖和大豆蛋白胨浓度的基础上,进一步研究了补料底物、补料方式和补料时间对产酶的影响。结果表明,采用分批补糖发酵工艺,纳豆激酶产量可达到1 437.34 IU/m L,比分批培养提高了21.38%。在7.5 L发酵罐上进行分批补料发酵放大实验,纳豆激酶产量可达2 046.47 IU/m L,明显优于分批培养。     

谷氨酸发酵分批补料动力学模型的构建

根据已建立的谷氨酸发酵数学模型,应用MATLAB软件对模型进行最优参数估计和非线性曲线拟合,得到的结果相对误差较小,全局收敛性最小。通过与实际发酵过程比较,较好地反映了谷氨酸生物素缺陷型菌株GDK-9的分批补料发酵过程。     

耐氨米根霉的分批补料发酵及发酵动力学初探

以氨水为中和剂,替代CaCO3,对耐氨米根霉R.oryzaeJS-N0-2-02进行15L自动发酵罐的分批和分批补料发酵及其发酵动力学的初步研究,结果表明,降低起始糖浓度,产酸期补糖可明显提高菌体L-乳酸比生产速率和耗糖产酸能力,提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。在发酵起始时添加1 g/L CaCO3能进一步提高补糖发酵的L-乳酸比生产速率,增强发酵后期菌体耗糖产酸能力,从而进一步提高L-乳酸产量和纯度,降低残糖。发酵结果:起始糖浓度为120 g/L,25h时补糖使最终发酵总糖浓度达137 g/L,发酵培养60 h,L-乳酸产量可达101.8 g/L,纯度97.3%,菌体耗糖转化率76%,比生产速率0.27 g/g.h,残糖降至3 g/L。     

酵母流加发酵过程中的模糊控制器

通过分析酵母发酵过程中的影响因素,建立了控制酵母发酵过程中流加速率的模糊控制器.该模糊控制器的模糊规则可以根据专家经验方便地修改以提高控制效果.实验表明在模糊控制器控制下酵母产量比恒速流加时提高了一倍.     

Rapid Assessment of Yeast Viability and Yeast Vitality During Alcoholic Fermentation

A flow cytometric method based on the measurement of the efflux percentage of carboxyfluorescein after staining of yeast cells with carboxyfluorescein diacetate is reported. This efflux percentage was followed throughout alcoholic fermentations performed with various pH and temperature conditions. The results obtained show that the efflux percentage is a good indicator of the energetic state of yeast cells and varies through the fermentation in a similar manner to the specific ethanol production rate. These results suggest that this flow cytometric method can be applied to assess viability and to predict vitality of yeast cells in alcoholic fermentations.     

高浓度酒精补料发酵工艺的研究

用酵母Y0 0 2发酵玉米糖化后过滤清液 ,在 34℃条件下 2 4h内二次补糖 ,控制总糖浓度在 2 5± 1 % ,发酵 65h左右酒精浓度可达 1 5 % (v/v,2 0℃ )以上 ,残糖降至 0 .3 %以下 ,糖利用率达 92 %左右     

L-天冬酰胺酶的补料分批发酵

L-天冬酰胺酶(L-Asparaginase,EC 3.5.1.1,L-ASNase)广泛应用于食品和医药领域。为实现重组L-ASNase的高产,在3 L罐水平研究了搅拌转速与补料分批发酵条件对Bacillus subtilis/ASNΔ25/B2菌体生长与产酶的影响。通过优化确定补料分批发酵条件如下:发酵0～8 h搅拌转速:700 r/min;发酵8 h后搅拌转速:900 r/min;发酵16～28 h:恒速流加(18.75 mL/h)蔗糖(800 g/L),恒速流加(32 mL/h)酵母蛋白胨(200 g/L)和玉米浆(80 g/L)混合氮源。基于以上发酵条件,L-ASNase酶活在48 h可达到1 413.6 U/mL,较分批发酵提高了66.2%,生产强度提高了24.6%。研究结果为重组L-ASNase工业化生产提供了基础数据。     

固定化酵母啤酒连续后发酵工艺

将主发酵进行完毕后的嫩啤酒先离心除去酵母,再经加热处理,冷却后通入装有木片作为固定化酵母载体的固定床反应罐进行连续后酵。通过试验确定工艺条件,并将连续后酵与传统后酵工艺生产的啤酒进行对比。试验结果表明,室温下,固定化16 h为宜,热处理温度为80℃,时间为10 min;设定后发酵温度为10℃,滞留时间为3.1 h,双乙酰还原速度大为提高,缩短了酒龄;经过风味测定和感官品评得出,采用连续后发酵工艺生产的啤酒,品质上无明显缺陷。     

PVA膜固定化酵母发酵酒精的研究

以聚乙烯醇(PVA)和阴离子交换树脂混合制成的生物膜作为固定化酵母载体进行酒精发酵的研究,结果表明:发酵的最适条件为pH5.0,温度30℃,多次批量发酵时,酒精最高生成量可达5.74g/100ml,残糖为0.36g/100ml。进行流速为20ml/h的连续发酵20d,发酵稳定后酒精含量保持在5.50g/100ml左右。     

耐温型酒精浓醪发酵酵母菌的选育

通过UVB照射培养和热冲击处理，成功地选育到一株36℃下在含16％（v／v）酒精的培养基中生长良好，三角瓶发酵酒精度达到14．3％（v／v）的耐酒精和耐温的酵母菌株UV-7-36-12-17菌。其最佳发酵条件：原料加水比1：2．2；糖化酶用量125u／g原料，60℃糖化30～60min；接种量8％～10％；摇床转速70～96r／min；发酵顶温34～36℃．发酵周期72h。     

废糟液全循环对自絮凝酵母乙醇连续发酵的影响

在2个单级悬浮床生物反应器中,以双酶法制备的玉米粉糖化液为底物,进行了废液循环条件下自絮凝颗粒酵母乙醇连续发酵与清液发酵对比实验。对于废液循环实验,每隔5d将收集到的发酵液集中精馏处理,得到的废糟液直接用于玉米粉调浆。实验结果表明,在稀释速率0.05 h-1,废糟液全循环条件下,装置达到稳定状态后,乙醇、残还原糖、无机磷、无机氮、蛋白和总固型物浓度分别稳定在9.4%(v/v)、26 g/L、11 g/L、3.36 g/L、0.136 g/L和85 g/L左右;乙醇浓度与对照组相差不大,但残还原糖、无机磷及总固形物在废糟液循环使用的初期出现积累,但随运行时间的延长而趋于稳定,说明对酵母生长和乙醇发酵没有产生明显影响。     

红酵母固态发酵产物饲喂蛋鸡的饲养试验

将红酵母固态发酵产物添加在蛋鸡饲料中进行饲养试验,以确定最佳喂养方式和添加量。结果表明,饲料中添加经破壁预处理的固态发酵产物比添加未经破壁预处理的固态发酵产物效果更好;添加10%、20%和30%经破壁预处理的固态发酵产物的试验组所产蛋黄的色度及其类胡萝卜素含量均随饲养时间的延长而逐渐提高,对照组则基本保持不变;其中将30%预处理破壁固态发酵产物与70%的普通蛋鸡全价饲料复配组成的试验饲料效果最好:喂养8d后,该组蛋黄色度达到17.0度并趋于稳定;蛋黄中类胡萝卜素含量达到37.72μg/g,是对照组的2.15倍;平均产蛋率为90.83%,与对照组无显著差异。红酵母固态发酵产物是一种天然高效的蛋黄增色剂和营养增补剂。     

絮凝颗粒酵母连续发酵生产酒精新工艺的研究

本文以酵母细胞自身絮凝形成颗粒作为固定化细胞方法,建立了单釜有效容积0.5m~2、二釜串联的中试装置。以淀粉糖化液为底物,采用末级反应器连续补糖的工艺方案,在平均稀释率为0.10h~(-1)的操作条件下连续稳定运转近一个月。当淀粉糖化液总糖浓度为180～200g/L时,反应器中絮凝颗粒酵母浓度控制在30～40g(d·w)/L范围内,终点发酵液中酒精浓度达到85g/L左右,残余总糖降至5g/L以下,计算出反应器的平均设备生产强度为8.4gEtOH/1·h。