玉米原料同步糖化发酵乙醇工艺

以液化醪为研究对象,对影响同步糖化发酵的植酸酶、酸性蛋白酶、糖化酶、酵母和酵母促进剂的添加量进行Placket-Burman(PB)设计,确定酸性蛋白酶、糖化酶和酵母是影响同步糖化发酵效果的显著性因素。利用响应面实验优化的同步糖化发酵工艺条件为液化醪w(固)=28%,发酵温度32℃,添加量分别为糖化酶95～145 u/g,酸性蛋白酶14～30 μL/L,酵母0.017～0.033 g/L,发酵周期48～72 h,ρ(乙醇)=107 g/L,发酵成熟醪ρ(葡萄糖)0.7 g/L。     

餐厨垃圾同步糖化发酵生产燃料酒精的工艺

餐厨垃圾是指家庭、学校、食堂以及餐饮行业的食物废料和残余,是城市生活垃圾的重要组成部分。本文以学校食堂餐厨垃圾为原料,利用酿酒酵母对餐厨垃圾同步糖化发酵生产燃料酒精的工艺进行了研究。正交试验表明糖化酶和蛋白酶对酒精发酵影响显著,纤维素酶影响较小,糖化酶最适添加量为100U/g,蛋白酶最适添加量为150U/g,纤维素酶为100U/g,自然pH值(5.3)发酵,最佳的发酵周期是120h,最终酒精浓度达到54.6g/L。发酵过程无需添加其他营养物质,说明餐厨垃圾本身所含的营养物质即可以满足菌体生长的需要。     

橡子发酵转化燃料乙醇的工艺研究

本文研究的内容是以橡子为原料发酵生产燃料乙醇。模拟中粮生化能源(肇东)有限公司淀粉液化的条件,对3种不同糖化酶进行发酵工艺的初步研究。结果表明:在配料浓度为30%,复合糖化酶Stargen002添加量为210U.g-1,发酵时间为96h的条件下,发酵产物乙醇的浓度最高,达到11.0%(V/V)。     

响应面法优化玉米生料生产乙醇工艺的研究

以全玉米粉为原料,对生料发酵乙醇的工艺进行研究,通过单因素实验以及响应面优化实验探讨原料粒度、底物浓度、生料酶添加量以及糖化酶添加量等因素对发酵的影响。结果表明,全玉米粉生料发酵乙醇的最佳工艺条件为50目全玉米粉为原料,底物浓度为37%,生料酶1.25%(w/w),加入酵母活化液(干酵母加量0.05%),并添加氮源尿素以及青霉素,恒温32℃发酵85 h,酒份能够达到19.86%(v/v),淀粉利用率为90.25%,响应面分析R-sq80%,R-sq(调整)80%,表示所建立的模型对异变有足够的解释能力。     

玉米秸秆同时糖化发酵生产燃料酒精的研究

利用正交试验对玉米秸秆发酵生产燃料酒精的条件进行了摇瓶试验。试验发现,采用管囊酵母SQY-001与酿酒酵母SQY-002混合菌种发酵生产酒精的最适条件为发酵温度36℃,发酵周期为72 h,转速为80～100 r/min,纤维素酶用量为40 IU/g(对底物),管囊酵母与酿酒酵母的接种比例为2︰1,并在此条件下得到酒精产率为0.148 g/g。     

一种功能型酵母在淀粉质原料中的应用

以陈水稻、小麦为原料,利用实验室前期筛选的一株同时具有耐高温及产糖化酶特性的功能型酵母COTYT-H同步糖化发酵,对减少糖化酶加量进行了初步研究,针对不同原料试验了隆科特糖化酶0.60、0.42、0.30 kg·t-1的添加量,对比发酵指标.结果表明:功能型酵母COTYT-H配合糖化酶减量30％,发酵效果优于生产线上的发利酵母.以100％陈水稻为原料,功能型酵母COTYT-H配合糖化酶减量30％,发酵酒精度为12.73％(体积分数),残总糖为0.85％;以85％陈水稻掺混15％陈小麦为原料,功能型酵母COTYT-H配合糖化酶减量30％,发酵酒精度为14.63％(体积分数),残总糖为2.36％.     

氢氧化钠预处理泥炭酶解发酵产乙醇实验研究

通过发酵实验研究草本泥炭产乙醇的影响因素，为探索泥炭的乙醇化利用途径奠定基础。首先用碱溶液对粉粹后的草本泥炭预处理，然后纤维素酶酶解，将酶解液控制在不同发酵条件下开始厌氧发酵，研究时间、pH、温度和酵母加入量4个因素对实验的影响，最后通过正交试验选择草本泥炭发酵产乙醇的最佳工艺条件。结果表明：草本泥炭可以通过酶解发酵产生乙醇；酵母加入量对草本泥炭发酵产CH₃CH₂OH的影响最大；在发酵时间48 h、发酵温度41℃、发酵pH=3.0、酵母加入量0.75%时，酒精度可达到2.67%(体积分数)。     

两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖

考察了利用柚苷酶和酵母静息细胞作为催化剂,两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖的工艺过程。柚苷酶水解柚皮苷的最佳工艺条件是ρ(柚皮苷)=14 g/L的水溶液为底物,加酶量10 mL/L(即每升底物中加入酶的体积,下同),pH=5.5,酶解时间22 h。酵母代谢葡萄糖的最佳工艺条件是酵母用量2.5 g/L(即每升水解液中加入酵母的质量,下同),温度32℃,pH=6.0,发酵时间120 min。在30 L发酵罐中进行了小试,最终获得了质量分数大于98.5%的鼠李糖结晶85.6 g,为理论得率的86.5%。     

发酵型海南野生蜂蜜酸奶的工艺探讨

以脱脂奶粉为原料,添加适量的海南野生蜂蜜,加入乳酸菌发酵而制成蜂蜜酸奶。从发酵时间、发酵温度、 接种量及蜂蜜浓度等方面研究蜂蜜酸奶的制作条件,以正交法优选蜂蜜酸奶制作的适宜工艺条件为:发酵时间为6 h、发 酵温度为42℃、接种量为4％、蜂蜜浓度为8％。产品的感官及理化分析结果表明把蜂蜜添加到原料乳中进行发酵可生 产出高品质的酸奶制品。     

木薯粉浓醪发酵酒精的研究

浓醪发酵技术具有可以提高发酵强度、缩短发酵时间、节约一次水的用量、提高设备利用率等诸多优势。高性能液化酶、糖化酶和高效优良酵母技术的开发,为解决浓醪发酵过程中黏度高带来的物料输送困难、传质传热效率低下和高渗透压影响酵母生长繁殖问题提供了可能,提高了木薯浓醪发酵酒精技术的可行性。本文对高性能酿酒酵母进行木薯浓醪同步糖化发酵研究,确定了最佳发酵条件为:接种量30%、氮源添加量为2.45kg/t木薯。同时,筛选出NWTU1糖化酶和抑菌效果好的抑菌剂A,解决了浓醪同步糖化定量供糖的问题,实现了浓醪发酵酒分达到15%以上,残糖含量也达到发酵结束指标。通过酒母培养工艺的研究,确定酒母培养的外观糖为11～13oBx,解决了浓醪发酵过程渗透压高不利于酵母生长、酒母质量差的问题。     

The effects of mixing,temperature, and nutrient concentration on the fermentation of a mixed sugar solution simulating the hexose content of waste sulfite liquor

The results of changes in temperature, mixing and nutrient concentration on the conversion by yeast of D-mannose, D-galactose, and D-glucose using Saccharomyces cerevisiae strain were studied. These sugars are present in waste sulfite liquor. From the operating conditions used in this study, the most rapid removal of sugars found at a pH of 5 were temperature 36°C, mixing 700 rpm, and nutrient concentration 13.3 g/1. The fermentation was carried in a three-litre batch reactor and the main variables measured were dissolved oxygen, yeast growth, alcohol production, total sugar consumption, and D-mannose, D-galactose and D-glucose utilization. It was found that the fermentation could be fitted to the published Kono-Assai model.     

β-葡萄糖苷酶高温同步糖化发酵产乙醇应用研究

利用Trichoderma sp.W2所产的嗜温耐乙醇β-葡萄糖苷酶及耐高温酵母Kluyveromyces marxianus NCYC 587,以气爆秸秆为原料进行高温同步糖化发酵。研究结果表明:在42℃条件下,接种体积分数10%,底物质量分数15%,发酵pH值为4.8,β-葡萄糖苷酶添加量为30 U/g底物条件下发酵效果最好。NCYC 587能迅速利用预水解产生的葡萄糖发酵并积累乙醇,同时能利用部分木糖,但在发酵后期,葡萄糖利用完全后会代谢利用一定量的乙醇,致使发酵过程中乙醇质量浓度始终维持在一个相对较低的水平。乙醇最高质量浓度达到20.56 g/L,乙醇产率达80.64%。添加嗜温耐乙醇β-葡萄糖苷酶于高温同步糖化发酵能有效解决纤维素酶解发酵过程终端产物抑制的难题。     

耐高温酒精发酵技术

我国是酒精生产、消费大国,酒精在我国经济中占居重要地位。传统的酒精生产受温度限制,当温度＆gt;36℃时,菌种会受到抑制,故此,研究耐高温型菌种显得尤为重要。介绍了传统酒精生产技术及耐高温酒精发酵技术。指出耐高温发酵技术与传统酒精发酵技术相比,具有发酵时间短、产率高等优势,能促进我国酒精产业的发展。     

与膜耦合的细胞固定化串联发酵制乙醇的研究

利用植物纤维作为廉价的糖源生产燃料乙醇是解决世界能源危机的最有效途径.今研究采用海藻酸钙固定普通酿酒酵母细胞和嗜鞣管囊酵母细胞于两个串联的发酵罐内,连续发酵葡萄糖和木糖组成的糖液并与膜耦合来制取酒精.通过硅橡胶膜(PDMS)的渗透蒸发过程,将产品乙醇从发酵液中移出,减少了产物乙醇对发酵的抑制作用.实验结果表明,这套采用海藻酸钙固定酵母细胞进行连续发酵并与膜耦合的生物反应器系统,在稀释率为0.321 h-1下稳定运行,剩余葡萄糖和木糖浓度分别为0.134、4.921 g·L-1,乙醇得率为O.457 g(乙醇)·g-1(糖),是理论得率的92.64%.生产能力达到10.996 g·L-1·h-1.与其它发酵方式相比较,用海藻酸钙来固定细胞并与膜耦合的发酵过程可增大酵母细胞浓度,明显降低乙醇对酵母的抑制作用,并提高糖的转化率.     

淀粉质燃料乙醇发酵胁迫及菌株耐受性改造

在淀粉质燃料乙醇生产过程中,酿酒酵母面临的多重胁迫严重制约了燃料乙醇的生产效率。针对这一现状,该文结合国内淀粉质燃料乙醇主要生产工艺,综合分析了该工艺下燃料乙醇发酵过程中影响酿酒酵母生长和生产的各种胁迫因素;阐述了微生物对不同胁迫因子的抗逆分子机制;介绍了菌株耐受性改造的方法;提出实现菌株全局的耐受性和鲁棒性,并且开发基于全基因组的快速进化方法是未来工业微生物耐受性改造的方向。     

生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展

生物质原料丰富多样,用其发酵生产燃料乙醇,能缓解当今世界日益凸显的能源问题.本文综述了这一领域国内外的研究概况,纤维素原料水解发酵制取燃料乙醇的生产工艺,重点介绍了水解液的脱毒,发酵有关的微生物,菌种选育和几种典型的发酵工艺;对发酵乙醇的几种典型微生物如酿酒酵母、管囊酵母、树干毕赤酵母、休哈塔假丝酵母和运动单胞菌等进行了介绍,并对当今存在的问题进行了分析和展望.     

玉米燃料乙醇低能耗工业生产新工艺

本团队研发的玉米燃料乙醇低能耗生产新工艺,采用了低温液化、浓醪同步糖化间歇发酵、三塔压差精馏与分子筛脱水工艺和全厂各工段的废热进行余热回收技术,目前已经成功应用于多家燃料乙醇生产企业。以黑龙江鸿展生物科技股份有限公司已经投产的30万吨级燃料乙醇工程项目为例,对比分析了新工艺与传统工艺在技术特点、能耗、产品质量等方面的差异。结果表明：与传统工艺相比,新工艺蒸汽消耗降低10.26%,工艺用水量节约28.09%,循环水用量减少11.11%,每生产一吨燃料乙醇折合可节约标准煤49 kg,每年可以为企业节约标准煤14 700吨,节省燃料乙醇能耗成本约800万元;同时燃料乙醇和玉米酒糟（DDGS）的产品质量均符合国家标准,部分指标高于国家标准,如乙醇纯度达99.9%,甲醇低至0.01%,DDGS中粗蛋白质为26.1%,粗脂肪为10.5%,粗纤维为8.7%。     

Effect of Carrier Matrix on Fermentative Production of Ethanol by Surface Immobilised Yeast Cells

The production of ethanol for potable preparations is well established and the traditional methods used therein are changing. More important, however, has been the advent of fuel alcohol, first in Brazil, but now with ever-increasing possibilities of being adopted in North America and Europe. Production of alcohol by fermentation has therefore come to stay, and it is essential to discover ways of improving the productivities of such fermentations. The effect of organic (cellulose and corn stover) and inorganic matrices (silica gel, porous silica, Celite and derivatised Celite) on the performance of ethanol fermentation by Saccharomyces bayanus was tested. The hydrophilicity degree of the support seems to play an important role in the ability of reaching high ethanol concentrations in the fermentation of 300 g dm^?3 of glucose. Cells immobilised on carriers with low hydrophilicity degree, namely Celite, lead to better results (residual glucose: 56 g dm^?3; ethanol: 111 g dm^?3) than their free counterparts (residual glucose: 136 g dm^?3; ethanol: 71 g dm^?3). Celite was selected for further cell immobilisation studies, including time of adsorption, whole cell concentration, initial glucose concentration and time of addition of the support to the fermentation medium. The latter has revealed to be a very important factor, improving the performance of ethanol fermentation by reducing the fermentation time. Previous immobilisation seems to have no effect when compared with the simple addition of Celite to the inoculated medium and the eficiency of Celite did not increase when the concentration of glucose was enhanced.     

用于谷胱甘肽合成的重组大肠杆菌的培养和诱导表达

研究了用于谷胱甘肽合成的温度诱导型重组大肠杆菌的补料分批发酵,通过葡萄糖的脉冲补入,结合溶氧反馈控制技术,实时控制发酵过程中乙酸的产生. 在此基础上,进一步考察了在谷胱甘肽合成酶系诱导表达阶段,流加酵母粉和蛋白胨时重组大肠杆菌的补料分批发酵过程. 结果发现,脉冲补料-溶氧反馈控制技术在流加酵母粉和蛋白胨的补料分批发酵中仍能得到很好的应用,乙酸浓度可被有效地控制在2.5 g/L以下. 通过比较诱导表达阶段流加不同组成的补料液成分,发现添加适量酵母粉和蛋白胨可促进谷胱甘肽合成酶系的表达,在42℃诱导4 h收获的重组大肠杆菌酶法合成谷胱甘肽达到2.46 g/L.     

POMS Membrane for Selective Separation of Ethanol from Dilute Alcohol-Aqueous Solutions by Pervaporation

Lignocellulosic biomass has potential as an alternative to corn as starting material for the production of ethanol for the development of non-fossil fuel energy sources. In this case, low concentration bioethanol is gained by yeast fermentation and it has to be efficiently recovered and concentrated. For this purpose pervaporation separation of dilute alcohol-aqueous solutions was carried out using a poly(octhylmethyl siloxane) [POMS] membrane. The effect of different process parameters (feed composition, feed temperature, feed flow rate, permeate pressure) on pervaporation performance were investigated and discussed in terms of the separation factor and the total flux. The membrane studied was ethanol to water selective at ethanol feed concentrations lower than 2.5% w/w, while the highest permeability was achieved at feed temperature of 95°C.