树干毕赤酵母发酵木糖制备乙醇补料工艺研究

以树干毕赤酵母m4为发酵菌株,在5 L发酵罐条件下进行补料分批发酵木糖产乙醇工艺研究,以期提高发酵水平和乙醇浓度.结果表明,补料发酵时木糖初始浓度108 g/L,总浓度150g/L,发酵周期84 h;在发酵36 h时一次性补糖,酵母生长旺盛,产乙醇量最高为53.4 g/L,而补加木糖与全料培养基相比,最终乙醇浓度变化不大;在36 h前后分两次补料时,木糖转化乙醇的速率较大,乙醇产量最高为54.9 g/L.与150 g/L、108 g/L分批发酵相比,乙醇质量浓度分别提高了11.1%、19.3%.结果表明采用补料工艺可以进一步提高乙醇的产量.     

适合硅橡胶膜生物反应器乙醇发酵的酵母选育（Ⅰ）

从水果中筛选出一株野生型酵母S3,并将其运用于膜牛物反应器封闭循环乙醇发酵.运用酵母S3进行了3次摇瓶发酵实验,得到细胞浓度、乙醇产率以及葡萄糖转化率的最大值分别为:5.37g/L,1.90g/(L·h),87.9%;将S3菌株接人膜牛物反应器封闭循环发酵系统,进行了524.4 h的封闭循环发酵实验,整个发酵过程乙醇产率为1.48g/(L·h).葡萄糖消耗速率为3.55g/(L·h),发酵结束时,细胞存活率为30%,葡萄糖转化率为81.4%,均高于菌株SO的发酵结果,乙醇-细胞比产率以及乙醇-细胞得率分别为0.148 g/(g·h)和77.63 g/g,分别是菌株SO的1.57倍和1.71倍.结果表明,酵母菌在膜生物反应器封闭循环发酵过程中有被定向驯化以适应此发酵环境的可能性,并且野生酵母S3比工业安琪酵母SO更容易被定向驯化.     

搅拌桨对菊芋联合生物加工发酵生产燃料乙醇的影响

利用马克斯克鲁维酵母,通过联合生物加工(CBP)技术发酵菊芋生料生成乙醇.在相同的发酵工艺条件下,分别考察四种搅拌桨对乙醇发酵的影响,包括发酵液的混合情况及乙醇浓度、醪液的黏度等参数的变化.结果表明:三叶推进式搅拌桨能够明显提高乙醇产量,并减少发酵液静止区的体积,拆除挡板更适合高浓度菊芋生料的发酵.发酵初始干粉浓度为201 g/L,补料后菊芋干粉终浓度达到273 g/L时,48 h乙醇浓度达到78.11 g/L,乙醇对糖的得率为0.440 7,为理论值的86.25%.此工艺为菊芋乙醇工业化的生产提供了有利条件.     

葡萄糖对光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的影响

在30L发酵 罐中研究了初始葡萄糖质量浓度和补料方式对光滑球拟酵母WSH－IP303发酵生产 丙酮酸的影响,实验确定116.4g/L左右是较为适宜的初始葡萄糖质量浓度,发酵8h时丙酮酸质量浓度和产率分别为58.0g/L和0.516g/g。采用初始葡萄糖质量浓度为53.4g/L,发酵24h分批补料至葡萄糖总质量浓度为115g/L的培养方式,发酵64h时丙酮酸质量浓度和产率分别为60.2g/L和0.559g/g;采用初始葡萄糖质量浓度为62.6g/L,发酵24h开始连续补料至葡萄糖总质量浓度为115g/L的培养方式,发酵72h时丙酮酸质量浓度和产率分别为63.3g/L和0.586g/g,与葡萄糖总质量浓度相似（115g/L）的分批发酵相比,丙酮酸产量分别提高了3.8%和9.1%。实验结果表明：适宜的初始葡萄糖质量浓度能促进光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸;尽管葡萄糖补料培养可迁度提高丙酮酸的产量及产率,但生产强度却有所下降。     

混合酵母菌株酒精发酵过程对葡萄糖和果糖利用的差异性研究

研究了酿酒酵母GJ2008和酿酒酵母GGSF16不同接种比例(V/V)在酒精发酵过程中葡萄糖和果糖利用的差异性,为蔗汁木薯粉酒精发酵提供研究基础.以等质量浓度的葡萄糖与果糖(总糖220 g/L)混合进行酒精发酵,调节酿酒酵母GJ2008与GGSF16不同接种比例(10∶0,8∶2,6∶4,4∶6,2∶8,0∶10,以初始酵母数为4.0×10~7CFU/mL)进行酒精发酵,测定发酵过程中总糖﹑葡萄糖﹑果糖﹑乙醇的变化,采用曲线下面积法和糖代谢一半与代谢完全所需时间法对两种糖利用差异性进行分析.结果表明:果糖的利用速率小于葡萄糖的利用速率,随着酵母菌株GGSF16接种量的增加,葡萄糖利用速率加快,整个发酵过程中,混合酵母菌株对果糖代谢的影响程度高于其对葡萄糖的影响程度;两种酵母菌株的接种比例对乙醇产量无明显影响;相比较之下,0∶10组总糖发酵效率和耗糖发酵效率均较高;因此,酿酒酵母GJ2008和GGSF16最佳接种比例为0∶10(V/V).     

重组大肠杆菌生产人表皮生长因子的发酵条件

通过质粒转化实验,获得了较好的产hEGF重组菌,对重组菌发酵进行优化,获得最佳初始糖质量浓度为5g/L、蛋白胨20g/L、酵母抽提物10g/L、（NH4）2HPO43．5g／L、Amp100mg/L;最佳接种时间为种子液生长到5－6h,即菌体OD值在1．0－2．0;诱导剂最佳添加时间为8h,即菌体OD值在8．0左右,通过流加发酵进行高密度培养,可使重组菌的hEGF的产率达102mg/L,比优化前提高了近30％。     

寡糖特异性麦芽糖酶产生菌的产酶条件优化

针对麦芽糖的生产存在葡萄糖、麦芽三糖、四糖等低聚糖以及多糖等副产物,高浓度麦芽糖生产效率低的工业难题,筛选了一株寡糖特异性麦芽糖酶生产菌,该酶具有将麦芽低聚糖降解并生成葡萄糖和麦芽糖的能力。该菌株最佳产酶条件为:以麦芽低聚糖作为碳源,碳源的质量浓度为50 g/L,以酵母浸粉作为氮源,氮源的质量浓度为2.0 g/L,发酵时间为24 h,温度为37℃,培养基初始pH为6.5。     

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.     

发酵-渗透汽化-蒸汽分离集成工艺生产乙醇

发酵的低效率和产物分离的高能耗是目前燃料乙醇生产的主要技术瓶颈。采用发酵-PDMS膜渗透汽化-乙醇蒸汽二次分离集成工艺进行乙醇的发酵实验。发酵与渗透汽化膜分离操作连续耦合,用常温水对膜下游的渗透蒸汽进行部分冷凝,未冷凝的高浓度乙醇蒸汽经真空泵输送到大气条件下自然冷凝,实现了渗透蒸汽的二次分离。发酵实验持续264 h,得到细胞的平均浓度为19.8 g/L,葡萄糖的平均消耗速率为6.09 g/(L·h),乙醇的平均体积产率为2.31 g/(L·h),乙醇的得率系数为0.38,发酵液的乙醇累积产量达610 g/L。能耗分析表明,采用这种集成工艺生产乙醇的蒸汽输送段能耗仅为传统低温冷凝段能耗的26%。     

超微粉碎稻谷糠壳发酵生产燃料丁醇的研究

以超微粉碎后的稻谷糠壳为原料,以丙酮丁醇梭菌为发酵菌株,考察了不同硫酸浓度和酸水解时间对发酵生产丙酮、丁醇、乙醇（ABE）总溶剂浓度的影响。同时进一步研究其酸水解液不同脱毒方式,添加碳源和营养物质对ABE总溶剂产量的影响。结果表明：体积分数为1．5％的硫酸121℃酸水解30min,利用Ca（OH）：过中和酸水解液脱毒,发酵78h最终ABE总溶剂量为14．62g/L,较未处理提高30．10％,残糖质量浓度为8．46g／L,较未处理下降47．8％;超微粉碎后稻谷糠壳酸水解液中的营养成分已能满足丙酮丁醇梭菌发酵生产ABE溶剂所需,添加葡萄糖碳源和其他营养成分并不能显著提高ABE总溶剂产量和缩短发酵时间。     

广谱碳源产油酵母菌的筛选及培养基优化

以葡萄糖、木糖和阿拉伯糖及三者混合糖为碳源,对8株酵母菌的菌体油脂积累能力进行初步测定,并对PR61菌株产油条件进行优化.实验发现：当以D-葡萄糖为唯一碳源时,所有菌株油脂含量都超过20%（质量分数,以下同）;利用D-木糖发酵时,有6株菌株油脂含量超过了20%;利用L-阿拉伯糖发酵时,各菌株油脂含量均较葡萄糖和木糖低;上述菌株利用混合糖（m（D-葡萄糖）∶m（D-木糖）∶m（L-阿拉伯糖）=40∶20∶8）发酵时,有5株菌株油脂含量超过30%,且部分菌株利用混合糖的能力超过了葡萄糖.研究表明：菌株PR61利用各种碳源时的生物量和油脂产量均较高.采用U10（108）均匀设计对其产油条件进行优化,结果如下（g/L）：碳源（m（D-葡萄糖）∶m（D-木糖）=2∶1）质量浓度130,硫酸氨质量浓度2,酵母粉质量浓度1,七水硫酸镁质量浓度0.1,磷酸二氢钾质量浓度2,碳氮比131.在上述条件下菌株PR61的油脂产量可达4.336 g/L.     

运动发酵单胞菌利用早籼米生产乙醇的研究

以运动发酵单胞菌ATCC29121为菌种,以早籼米糖化液为原料发酵生产乙醇．通过单因素试验和正交设计试验,研究了发酵温度、pH值、初糖质量浓度、接种量、发酵时间等因素对该菌乙醇产率及生物量的影响．优化后的发酵条件：发酵温度为30℃,pH值为5．5,初糖质量浓度为100g／L,接种量为10％,发酵48h．在此条件下乙醇产率达0．4g乙醇／g葡萄糖,葡萄糖的转化率是80．1％．     

腈水合酶耐底物突变株的筛选及产酶条件优化

采用紫外诱变和梯度平板法筛选出耐底物的突变株,通过单因素实验考察发酵液起始pH值、装液量、发酵周期、接种量对产酶的影响,确定最佳的发酵条件;采用均匀设计实验优化发酵培养基。筛选出．株能耐受4％丙烯腈的腈水合酶产生菌,在最佳产酶条件下,耐底物突变株的腈水合酶酶活达到11．5MU／mL,与优化前相比,酶活提高了49．35％。腈水合酶耐底物突变株的最佳发酵条件为：初始pH7．0、装液量16％、发酵周期58h、接种量10％。最佳发酵培养基配方为：ρ（葡萄糖）=26g／L,ρ（酵母膏）=2g／L,ρ（尿素）=4g／L,ρ（谷氨酸钠）=0．5g／L,ρ（K2HP04）=0．2g／L,ρ（KH2P04）=0．2g,／L,ρ（MgS04）=0．05g／L,φ（DXL）=0．5mL／L。     

利用柑桔加工废弃物制取糖蜜及乙醇

柑桔加工废弃物约占果实质量的50%,含大量糖分,适宜制备糖蜜和发酵生产乙醇.研究了用废弃物制取糖蜜及生产乙醇的工艺和条件.结果表明,柑桔皮渣制取糖蜜时,生石灰的适宜添加量为0.3%,制得的可溶性固形物为40%的糖蜜,总糖含量为34%.对pH值、糖度、接菌量和温度等影响发酵的主要因素做单因素研究基础上开展了正交试验,得到柑桔糖蜜发酵的较佳工艺条件为：发酵液的初始pH 5.0,初始含糖量25%,接种量3×107个/mL,温度保持在30℃,静置发酵.由此获得含量为10.6%的乙醇产品,为探索用柑桔糖蜜生产燃料乙醇提供了参考.     

响应面法优化重组枯草芽孢杆菌生产纤维素酶EGA的研究

通过响应面优化法（response surface methodology,RSM）对分泌表达纤维素酶EGA重组枯草芽孢杆菌的发酵条件进行优化。利用Plackett-Burman实验设计对淀粉、酵母粉、蛋白胨等8个因素对枯草芽孢杆菌产纤维素酶EGA的显著影响与否进行评估分析,筛选得到淀粉、酵母粉和MgSO4·7H2O为3个显著影响的因素,再利用Box-Behnken实验设计对这3个因素进行进一步优化,确定最佳培养基的配比为淀粉21g/L,酵母粉11.26g/L,蛋白胨25g/L,MgSO4·7H2O 1.52g/L,KH2PO40.395g/L,NaCl 3.25g/L,CaCl20.1g/L,FeSO4·7H2O 0.005g/L。在最优条件下,利用小型发酵罐对重组菌进行扩大培养,其最高酶活力达到1 264U/L。     

重组人生长激素在毕赤酵母中的表达研究

通过单因素分析和正交实验法优化高密度发酵培养基和诱导条件,根据优化结果指导发酵罐发酵．得到改良BSM培养基的最佳配比为甘油30g／L、酵母粉14g／L、K2SO4 13g／L、MgSO4·7H2O11g／L、CaSO4 0．3g／L、PTM14．4mL、0．1mol／L磷酸盐缓冲液（pH=6．5）;得到摇瓶培养最佳诱导条件为种龄24h,诱导时间30h,甲醇浓度2％,pH6．3～6．9．瑞士Bioengineering公司L1523型发酵罐发酵结果显示,细胞光密度（OD600）达到294,rHGH表达量最高达到0．54g／L．     

木糖发酵产乙醇丝状真菌的鉴定及发酵特性

针对目前对丝状真菌的木糖发酵研究较少的现状,应用杜氏管发酵法初筛和发酵测定法复筛对不同环境的土壤样品进行菌株的筛选,并采用显微镜观察和18S rRNA序列扩增分析对菌种进行鉴定;用重铬酸钾法对菌株的发酵特性进行研究.结果表明：筛选到一株能发酵木糖的丝状真菌,命名为cs-28;经形态学和生物学鉴定为尖孢镰刀菌（Fusar...