赖氨酸发酵工业化研究

以黄色短杆菌（Brevibacterium flavum）WSH L1为产生菌,研究确定了2.5 L罐赖氨酸流加发酵中氮源浓度的初始值及过程控制模式。首先分析了不同初始有机氮源浓度对赖氨酸流加发酵过程菌体生长、产物积累以及微生物稳定性的影响,并得到适宜的初始有机氮源浓度为20g/L;在流加糖液中添加10g/L的有机氮源使发酵产酸和产物对耗糖转化率分别达到109.0g/L和38.5%。在分析pH值反馈控制铵离子浓度时的发酵液硫酸铵浓度变化过程的基础上,提出了葡萄糖浓度反馈控制铵离子浓度的基质流加模式。对铵离子浓度采取复合反馈控制方式后,发酵64 h,赖氨酸盐酸盐浓度和产物对葡萄糖的转化率分别达到119.0 g/L和40.2%。     

黄嘌呤和谷氨酰胺对枯草芽孢杆菌XGL产腺苷的影响

该研究以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）XGL为出发菌株,探究黄嘌呤和谷氨酰胺添加量及添加方式对其产腺苷的影响。结果表明,底物中添加100 mg/L黄嘌呤并在发酵16 h后持续向发酵液中流加3 g/L的黄嘌呤溶液200 mL可使腺苷产量达到34.4 g/L,相比于不流加黄嘌呤时腺苷产量（11.2 g/L）提高207%。在此基础上,再向底物中添加6 g/L谷氨酰胺,发酵32 h之后持续向发酵液中流加6 g/L的谷氨酰胺,腺苷产量达到45.8 g/L,相比于不添加谷氨酰胺腺苷产量（34.4 g/L）提高33%。因此,在B. subtilis XGL发酵过程中,可以通过底物添加和流加补料的发酵方式加入一定量的黄嘌呤和谷氨酰胺以提高腺苷产量。     

PH值及底物对副干酪乳杆菌发酵生产苯乳酸的影响

在7.5 L发酵罐中研究pH值及流加苯丙酮酸和葡萄糖对副干酪乳杆菌W2分批发酵产苯乳酸（phenyllacticacid,PLA）的影响。结果表明：发酵液初始pH值、底物葡萄糖和苯丙酮酸对菌体生长和产物产量都有影响。控制发酵液pH值为6.5,采用间歇流加苯丙酮酸及连续流加苯丙酮酸和葡萄糖,发酵36 h后PLA产量分别达到1.148 g/L和2.121 g/L,苯丙酮酸的转化率分别为62.19%和47.2%,与分批发酵相比分别提高41.72%和161.53%。     

糖浓度对酒精酵母GJ2008果糖与葡萄糖利用差异性的影响

在不同糖浓度条件下,以YPDF培养基模拟甘蔗汁进行酒精发酵,测定过程中各参数的变化,并对果糖与葡萄糖消耗过程进行曲线拟合,以拟合方程计算出果糖与葡萄糖代谢一半和代谢完全所需时间.结果表明,糖浓度为90gL～270g/L,酵母GJ2008始终会偏用葡萄糖,果糖利用一直受到葡萄糖的竞争性抑制.糖浓度为90g/L时,细胞生长受糖浓度抑制程度最小,但乙醇产率较低;糖浓度为230g/L,发酵液中葡萄糖含量较低时,果糖受葡萄糖的竞争性抑制得到了解除,果糖的利用急剧加快;糖浓度为250g/L和270g/L,发酵液中葡萄糖含量较低时,果糖受葡萄糖的竞争性抑制得到了解除,但果糖的利用并没有加快,表现为后期酵母数维持值较低.糖浓度对果糖代谢的影响要大于对葡萄糖代谢的影响,较低糖浓度有利于后期果糖与葡萄糖利用差异性的缩小.     

非诱导型基因重组工程菌发酵产人血清白蛋白各种参数的变化规律

以无甲醇诱导型基因重组人血清白蛋白的毕赤氏酵母(Pichia pastoris) NCY-1为实验菌株,在10 L机械搅拌通风发酵罐水平和3 L摇瓶水平的基础上研究了该菌株发酵过程中参数的变化规律及铵根离子（NH4+）对发酵液中重组人血清白蛋白（rHSA）的影响。研究结果表明：发酵液中的rHSA的含量随菌体浓度的增加而增加;30 h后菌体进入稳定期,此时流加10 g/L的葡糖糖有利于发酵液中rHSA的表达,流加后发酵液中的rHSA最高产量可达到185 mg/L;发酵液中存在活性较高的蛋白酶,在发酵后期分解rHSA,但发酵液中铵离子（NH4+）质量浓度为3.0 g/L时能较好的抑制rHSA的分解。     

赖氨酸发酵工业化研究——赖氨酸流加发酵中氮源浓度的选择及控制模式

以黄色短杆菌(Brevibacteriumflavum)WSHL1为产生菌,研究确定了2.5L罐赖氨酸流加发酵中氮源浓度的初始值及过程控制模式。首先分析了不同初始有机氮源浓度对赖氨酸流加发酵过程菌体生长、产物积累以及微生物稳定性的影响,并得到适宜的初始有机氮源浓度为20g/L;在流加糖液中添加10g/L的有机氮源使发酵产酸和产物对耗糖转化率分别达到109.0g/L和38.5%。在分析pH值反馈控制铵离子浓度时的发酵液硫酸铵浓度变化过程的基础上,提出了葡萄糖浓度反馈控制铵离子浓度的基质流加模式。对铵离子浓度采取复合反馈控制方式后,发酵64h,赖氨酸盐酸盐浓度和产物对葡萄糖的转化率分别达到119.0g/L和40.2%。     

利用啤酒废酵母生产1,6-二磷酸果糖发酵工艺的研究

啤酒废酵母生产1,6 -二磷酸果糖发酵工艺进行了实验性探讨。正交试验结果表明:发酵液中氯化镁的浓度、pH是1,6 - 二磷酸果糖生产最主要的影响因素。最佳发酵参数为发酵温度37℃,葡萄糖浓度0.4mol/L,磷酸盐浓度0.4mol/L,pH6.5,有机溶剂的加量约6%。发酵液中1,6 -二磷酸果糖的量最高可达70.5mg/mL。     

温度对酒精酵母GJ2008果糖与葡萄糖利用的影响

研究温度对酒精酵母GJ2008果糖与葡萄糖混合发酵过程的影响,旨在为甘蔗汁酒精发酵提供参考和依据。在20~36℃温度条件下,以YPDF基础培养基模拟甘蔗汁进行酒精发酵,测定发酵过程中各参数的变化,并对果糖与葡萄糖消耗过程进行曲线拟合,从拟合方程计算出果糖与葡萄糖代谢一半和代谢完全所需的时间。结果表明,温度为20~36℃时,酵母GJ2008会始终优先利用葡萄糖,果糖的利用一直受到葡萄糖的竞争性抑制,发酵液中葡萄糖含量较低时,果糖受葡萄糖的竞争性抑制得到了解除,果糖的利用速率急剧加快。总糖含量为230 g/L左右,GJ2008果糖与葡萄糖混合发酵后期果糖代谢缓慢的主要原因是由于葡萄糖的竞争性抑制作用,而非乙醇的抑制作用。温度对果糖代谢的影响小于对葡萄糖代谢的影响,较低温度对果糖后期代谢缓慢现象有所缓解。最适发酵温度为28℃,发酵时间为28 h,乙醇产率为3.89 g/L·h。     

重组甘油单酯脂肪酶GMGL的高效表达及固定化

该研究以来源于海洋地衣芽孢杆菌的甘油单酯脂肪酶GMGL为研究对象,在5 L发酵罐中优化了重组大肠杆菌的发酵条件,确定了最佳诱导培养条件：诱导温度25 ℃,发酵培养基pH 7.0,发酵液菌体OD600达到20时添加IPTG至终浓度为1 mmol/L,葡萄糖流加方式为变速流加。诱导培养24 h,菌体湿重达到125.40 g/L,发酵液活力为1985 U/mL,较优化前（1185 U/mL）提高了67.50%。进一步对GMGL进行固定化研究,确定最佳固定化条件为：酶载量为100 mg/g,磷酸盐缓冲液离子强度为0.50 mol/L,pH为9,优化后固定化GMGL的活力为4770 U/g,较优化前（1650 U/g）提高了189.09%。利用扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FT-IR）对固定化酶进行表征,证实GMGL成功负载在ECR8285上。上述结果表明将为高活力甘油单酯脂肪酶的高效制备提供了一定的研究依据。     

由啤酒废酵母发酵提取1,6-二磷酸果糖的研究

探讨了由啤酒废酵母发酵提取1,6-二磷酸果糖（FI）P）的工艺。正交试验结果表明，发酵液中氯化镁的浓度、酸度是1，6-二磷酸果糖生产最主要的影响因素。最佳发酵参数为：发酵温度37℃，葡萄糖浓度为0．5mol／L。磷酸盐浓度0．4mol／L，酸度6．5，有机溶剂的加量约6％。1，6-二磷酸果糖在发酵液中的得率最高可迭69．8mg／mL。     

百合多粮白酒半固态法酿造工艺及风味研究

以百合、高粱为主要原料,辅以大米、玉米,研究半固态法酿造百合多粮白酒的工艺条件,运用正交试验、响应面试验,对百合多粮白酒酿造的糖化和酒精发酵阶段的工艺条件进行优化,并对其风味进行分析。研究结果表明:糖化优化条件为物料初始含水量55%、糖化曲用量0.6%、糖化时间16 h、糖化温度28℃;酒精发酵优化条件为料液比(m糖化料∶V水)1∶2(g/mL)、发酵曲用量1.4%、发酵时间9 d、发酵温度28℃;在此条件下得到蒸馏基酒,测得出酒率为(43.57±0.58)%,总酸含量(0.61±0.28)g/L,总酯含量(2.83±0.64)g/L。采用GC-MS直接进样检测,共鉴定出32种微量风味物质,主要为乙酸乙酯、异戊醇、异丁醇、乙缩醛、棕榈酸乙酯等。酿造所得到的百合多粮白酒以发酵香及粮香为主,口感醇甜爽净,具有类似清香型白酒的基本风格特征。     

茶叶发酵蒸馏酒生产工艺优化及挥发性成分分析

选用大叶绿茶为发酵用茶,蔗糖为发酵用糖,粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）为发酵酵母,研制茶蒸馏酒。结果表明,茶蒸馏酒的最佳工艺条件为酒茶水比1∶20（g∶mL）,浸泡时间20 min,保持微沸,酵母接种量8%,蔗糖添加量200 g/L。发酵原液酒精度为10.44%vol,还原糖含量为（7.69±0.04） g/L,蒸馏之后酒精度为（40±1）%vol。气质联用（GC-MS）法共鉴定出茶蒸馏酒中香气组分27个,其中酯类及醇类物质的相对含量分别为58.93%及34.60%。此条件下生产的茶蒸馏酒,质量指标满足相关国标要求。     

苦荞小曲酒半固态发酵工艺优化及挥发性风味成分分析

为提高半固态苦荞小曲酒的出酒率,酿造出香味协调、风味较为独特的小曲酒,该试验考察了半固态发酵工艺中料水比、发酵时间、发酵温度对其出酒率、总酸、总酯和感官评分的影响。利用正交试验优化半固态发酵工艺,对苦荞小曲酒进行感官品评及理化指标检测,并采用气相色谱-质谱法（GC-MS）分析其挥发性风味成分。结果表明,最佳半固态发酵工艺为料水比1.0∶1.5(g∶mL),发酵时间9 d,发酵温度28℃。在此最佳条件下,苦荞小曲酒出酒率为58.06%,感官评分为85.33分,总酸含量为0.69 g/L、总酯含量为2.18 g/L,共检测出53种挥发性物质,其中醇类23种、酯类19种、酸类5种、醛类2种、其他类4种。     

拟蕈状芽孢杆菌Gxun-30产角蛋白酶液体发酵条件优化

为提高海洋来源拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides)Gxun-30产角蛋白酶的能力,该文利用单因素及响应面法对该菌产酶的培养基和培养条件进行了优化。先利用单因素试验对羽毛浓度、碳源、氮源、无机盐、初始pH值、发酵时间及接种量等影响菌株产酶条件进行了优化。结果表明,羽毛15 g/L、果糖10 g/L、玉米浆4.0 g/L、初始pH 6.5、氯化钙0.15 g/L、接种量2.0%、接种发酵48 h后酶活达到最高。再利用Plackett-Burman试验确定对菌株产酶有显著影响的3个因素为玉米浆、氯化钙及羽毛浓度;结合最陡爬坡及响应面试验优化方法对这3个显著因素进行优化,获得最优产酶条件为玉米浆8.17 g/L,氯化钙0.27 g/L,羽毛含量13.58 g/L,在此发酵条件下,模型预测角蛋白酶酶活为1866.47 U/mL,验证试验实测值达到1810.98 U/mL,较优化前酶活227.38 U/mL提高了7.96倍。     

山楂干酒中还原性物质的分析与还原糖含量测定

用斐林试剂测定山楂酒中还原糖含量为14．2g/L，不符合干酒的还原糖要求。分析表明：半乳糖醛酸在山楂干酒中含有8．10g/L，相当于7．53g／L还原糖，多酚类物质相当于3．7g／L还原糖，是影响还原糖测定的主要还原性物质；山楂干酒中实际还原糖含量为2.97g/L,符合干酒标准。山楂干酒中的还原糖含量可以通过活性炭吸附与HPLC或活性炭与强碱性阴离子交换树脂吸附两种方法进行定量测定。     

功能型曲在清香型白酒生产中的应用

在清香型白酒的风味成分中,酯类物质起重要作用。为了生产具有独特风味的高酯白酒,作为调味酒勾调清香型大曲白酒,使其协调、平衡。在大曲中添加3%的功能型曲-高酯曲进行白酒酿造,通过跟踪大、二楂酒醅发酵的品温、水分、淀粉、还原糖变化趋势以及新产酒的产量、酸酯、挥发性组分和感官品评来比较分析高酯曲对白酒发酵过程和结果是否起到显著影响。结果表明:在大曲中添加高酯曲,改变了酒醅发酵的品温、淀粉和还原糖变化趋势,并且将大楂酒总酸提高了0.24 g/L,总酯提高了2.35 g/L,乙酸乙酯含量提高了1167.07 mg/L,乳酸乙酯含量提高了669.81 mg/L。二楂酒乙酸乙酯含量提高了929.49 mg/L。此外对醇、酸、醛等物质成分也有极大改变。     

高产乙酸乙酯酵母菌筛选及固态发酵应用研究

为提高清香型麸曲白酒中乙酸乙酯的含量,从已有菌株中筛选一株高产乙酸乙酯的酵母菌,将其应用于白酒固态发酵实验,并对其发酵条件进行研究。结果表明,筛选得到一株高产乙酸乙酯的酵母菌J-4,乙酸乙酯产量为1.38 g/L,经初步发酵实验表明,其最适固态发酵工艺条件为高粱粉与酒糟质量比1.0∶4.5,发酵时间7 d,酒醅入发酵容器后,以正常压力进行压醅（醅料密度为331.43 kg/m3）,所得原酒中乙酸乙酯含量为1.31 g/L,出酒率为46.3%,均达到较高水平。进一步将酵母菌J-4应用于麸曲白酒酿造生产中,以不添加产酯酵母发酵为对照,采用相同生产工艺酿造白酒。结果表明,添加酵母菌J-4发酵生产原酒酒样中乙酸乙酯含量达1.07 g/L,比对照组增长50.7%,出酒率为45.3%,比对照组降低0.87%,原酒口感品质有明显改善。     

不同发酵条件对酿酒酵母甘油产量的影响

为提高酿酒酵母的甘油产量,分别考察不同初始葡萄糖和果糖质量浓度、pH值、发酵温度及SO2添加量对酿酒酵母D254甘油产量的影响。对酿酒酵母D254不同发酵初始条件进行单因素试验,其他因素固定条件下,葡萄糖质量浓度180g/L时酵母菌体生长平稳、生长量最高;果糖质量浓度108g/L时酵母甘油产量最高;pH值为3.5更适宜酵母菌体生长和合成甘油;在发酵温度和SO2添加量的单因素试验中也分别得出适宜发酵温度为28℃和适宜SO2添加量为 20mg/L。通过单因素试验,筛选出最利于酿酒酵母D254生长和产甘油的各因素的最佳质量浓度,进行Plackett-Burman发酵条件组合试验,得到发酵条件最佳组合为：初始葡萄糖质量浓度216g/L、果糖质量浓度144g/L、发酵温度32℃、pH 3.0、SO2添加量40mg/L,此条件下,酿酒酵母D254获得最高甘油产量达655.64μmol/L。     

高乳酸乙酯酯化液的制备及其在调味酒生产中的应用

该研究利用筛选自老白干酒醅中的一株高产乳酸干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）发酵制得乳酸发酵液,通过南极假丝酵母（Candida antarctic）脂肪酶B催化乳酸发酵液与酒尾合成乳酸乙酯,并通过单因素试验和正交试验对其催化工艺进行优化,最后通过蒸馏浓缩得到乳酸乙酯调味酒。结果表明,乳酸乙酯合成最佳催化工艺为：酒精度40%vol的酒尾与乳酸发酵液体积比1∶1,pH值3.0,酯化酶添加量0.5%,反应温度30 ℃,反应时间21 d。在此最优催化工艺下,酯化液中乳酸乙酯含量达12.05 g/L。将其浓缩后得到乳酸乙酯含量为17.62 g/L的调味酒（酒精度45%vol）,其清澈透明,酯香突出,适用于勾调冬季或机械化生产中乳酸乙酯含量偏低的基酒,增加酯含量,提升酒的品质。