细胞固定化在酿造葡萄酒中的应用

以赤霞珠酿酒葡萄为主要原料,通过细胞固定化技术,利用海藻酸钠-PVA混合载体来固定葡萄酒酵母,以固定化载体的相对通透值和凝胶颗粒强度为指标,确定固定化载体最佳制备工艺,结果表明:2%的海藻酸钠和6%的PVA混合作为载体,以4%氯化钙为交联剂,在常温下固化6 h,再转入相同浓度的氯化钙溶液中在4℃下平衡24 h后制成的固定化酵母颗粒传质性能和颗粒强度较佳;同时研究酵母菌在载体中的生长状况和比较固定化酵母与游离酵母的发酵性能,并进行酿酒试验,结果表明:酵母菌可以在固定化载体中良好生长,总菌浓度达到了109级数,在发酵性能上固定化酵母的发酵速度和发酵周期均优于游离酵母,并且固定化酵母发酵所得葡萄酒的残糖为1.97 g/L,酒精度为11.5°,游离酵母的残糖为3.84 g/L,酒精度为10.9°,两者几乎无差别。     

新型酵母固定化材料的研究

以玉米芯为载体吸附酵母细胞，再以聚乙烯醇(PVA)进行包埋，于三角瓶中分批发酵。分析了在不同PVA浓度、硼酸浓度、玉米芯大小条件下固定化酵母颗粒的机械强度、传质性能和发酵性能，实验结果表明，pH6.4、PVA浓度为12％、玉米芯为4mm、硼酸浓度为4.5％时，固定化酵母发酵速度较快，产乙醇量较多，机械强度高，稳定性好，为最适宜的酵母细胞固定化条件。     

聚乙烯醇固定酵母细胞在液态白酒生产中的应用研究

以聚乙烯醇(PVA)为基本载体,选择性地加入海藻酸钠、二氧化硅,制备成固定化酵母细胞的复合载体在液态法生产白酒中应用.研究了在不同PVA浓度、海藻酸钠浓度、二氧化硅添加量、硼酸浓度条件下,固定化酵母颗粒的机械强度、传制性能和发酵性能.结果表明,当PVA浓度8%、海藻酸钠浓度1%、二氧化硅添加量2.0 g、硼酸一氯化钙溶液浓度3.5%～2.0%时,固定化酵母机械强度好,酿酒性能稳定.     

固定化热带假丝酵母发酵氨浸稻秸水解液生产木糖醇

采用海藻酸钙固定化热带假丝酵母细胞发酵氨水浸泡稻秸半纤维素水解液生产木糖醇。为了提高木糖醇的转化率,对发酵条件进行了研究。发酵在250 mL锥形瓶中进行。向水解液中补充适量氮源和营养盐等营养物质提高了木糖醇的生产速率,但木糖醇转化率没有因此而提高。适宜的初始pH和细胞干浓度分别为4-5和1.22 g/L。在这些条件下,进行了固定化细胞重复法较高浓缩度水解液的试验。结果发现,固定化细胞能在初始木糖浓度为104.2 g/L的水解液中重复批式发酵5次,木糖醇平均得率和生产速率分别为0.737 g/g和0.533 g/(L.h)。     

固定化Amycolatopsis sp.ST2710分段发酵无锡他汀

用海藻酸钠对Amycolatopsis sp.ST2710细胞进行固定化处理。以固定化细胞的机械强度以及分段发酵无锡他汀的转化率为指标,考察了海藻酸钠浓度、CaCl2浓度、固定化时间和包埋菌体量对固定化细胞分段发酵无锡他汀的影响,得到最佳的固定化条件为:海藻酸钠浓度20 g/L、CaCl2浓度10 g/L、固定化时间1 h、包埋菌体量2 mL菌悬液/10 mL凝胶。对固定化细胞分段发酵无锡他汀的特点进行了研究,结果显示:Amycolatopsissp.ST2710经过固定化处理后,大幅度提升了其对底物洛伐他汀的耐受性,显著降低了对发酵培养基中的淀粉需求量,可重复利用。当发酵两阶段pH分别为7.5和5.5、发酵时间分别为48 h和10 h、洛伐他汀添加量3 g/L、转化培养基中淀粉浓度15 g/L时,中间产物Ⅰ对洛伐他汀转化率为64%,无锡他汀对中间产物Ⅰ的转化率为75%。连续发酵5批后,产物转化率仍能维持较高的水平。     

固定化酵母细胞转化肉桂酸生产L-苯丙氨酸

建立了一套较之传统方法更为准确的测定固定化细胞生产L-苯丙氨酸(L-phe)的新方法,采用高效液相色谱法(HPLC)测定反复冲洗凝胶所得冲洗液可以更准确地测定L-phe的生成,并采用新方法研究了固定化黏红酵母细胞的活力与稳定性。复合凝胶聚乙烯醇(PVA)+琼脂糖为最适载体,最佳质量浓度为PVA 120 g/L、琼脂糖10 g/L,反复冻融4次。此法得到的固定化细胞颗粒,机械强度良好,酶活保持时间长达200 h,L-苯丙氨酸产量高。通过流化床反应器测定其半衰期为100 h,200 h后总产量为44.58 mg/10 mL,固定化细胞无崩解现象。     

固定化酵母粒子的制备及特性

采用海藻酸钠包埋法对酿酒酵母1450进行固定,研究了海藻酸钠浓度和氯化钙浓度对固定化颗粒机械强度和包埋量的影响,同时通过添加材料对固定化颗粒的特性进行了进一步的改进,并对固定化颗粒的发酵稳定性和贮藏特性进行了探索.结果表明,采用6%海藻酸钠:6%明胶为9.0:1.0、氯化钙浓度为0.05mol/L进行酿酒酵母的固定化,可以获得具有较好机械强度和通透性及细胞渗漏少的固定化颗粒;固定化酵母连续发酵性能稳定,在低温条件下贮藏6周其活性保持完好.     

聚乙烯醇固定酵母细胞在液态白酒的应用研究

以聚乙烯醇(PVA)为基本载体,选择性地加入海藻酸钠、二氧化硅,制备成复合载体在液态法生产白酒中进行应用.分析了在不同PVA浓度、海藻酸钠浓度、二氧化硅添加量、硼酸浓度条件下固定化酵母颗粒的机械强度、传制性能和发酵性能.试验表明:当PVA浓度8%、海藻酸钠浓度1%、二氧化硅添加量2.0g、硼酸-氯化钙溶液浓度3.5%-2.0%时,固定化酵母机械强度好,酿酒性能稳定.     

利用荧光假单胞菌固定化细胞生产2- 酮基-D- 葡萄糖酸

以海藻酸钠为载体固定荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)AR4,考察固定化细胞发酵生产2- 酮基-D-葡萄糖酸的条件。结果表明：利用5.0% 海藻酸钠制备的固定化细胞颗粒稳定性好,可重复利用7 次;发酵培养基中玉米浆的最适质量浓度为0.75g/100mL,固定化细胞的适宜发酵温度为30～36℃;在适宜的培养条件下,固定化细胞与游离细胞的2- 酮基-D- 葡萄糖酸产量及糖酸转化率基本相同,分别可达13.5g/100mL 和90.0% 左右。     

双载体固定化桔青霉产生核酸酶P1的研究

以玉米芯颗粒吸附桔青霉(Penicillium citrirum)孢子,再用1．5％的海藻酸钠包埋吸附固定化细胞玉米芯颗粒。于摇瓶中进行分批培养,实际结果表明：在固定化细胞产酶的条件下,培养基中淀粉水解糖浓度为9g/L,蛋白胨浓度为1g/L,摇瓶转速为180r/min,产酶发酵周期为50h,发酵液中核酸P1的活力高达503U／ml。双载体固定化细胞经30批次连续重复发酵产酶稳定在较高水平,固定化细胞粒子机械强度高。     

硼酸交联对挤出吹塑变性淀粉/聚乙烯醇复合膜性能的影响

为了提高淀粉基复合膜的阻水性,拓宽淀粉膜的应用范围,以羟丙基二淀粉磷酸酯与聚乙烯醇(PVA)为成膜原料,硼酸为交联剂,采用挤出吹塑工艺制备了淀粉/PVA复合膜。分析了粒料的流变性能,研究了淀粉膜的交联密度、力学性能、阻隔性能、疏水性能以及微观形貌等性质。结果表明,随着硼酸添加量的增加,淀粉/PVA复合材料的熔体流动性下降,淀粉/PVA复合膜的阻氧、阻水性能增强,而淀粉膜的抗拉强度和拉伸模量呈降低趋势,断裂伸长率先升高后降低。添加1%的硼酸,淀粉/PVA复合膜的表面更加均匀平整,疏水性最强,具有最小的溶胀度、最大的凝胶质量和最高的交联密度。     

固定化酵母菌和醋酸杆菌发酵食醋工艺研究

用海藻酸钠包埋酵母菌，滴入1％～9％的钙离子液固化，固定时间4h，连续酒精发酵凝胶颗粒的完整性和弹性尚好。用2．5％的海藻酸纳与4％的PVA混合作醋酸杆菌包埋剂，滴入2％～4％的钙离子硼酸液制备凝胶球，固化9h～10h，成型性和机械强度很好。固定化醋酸杆菌分批发酵50h，产醋酸达4．06g／100mL，重复使用25d，固定化细胞保持高的活力。     

PVA共固定化双菌种发酵葛根酒的研究

采用PVA为载体共固定化酿酒酵母和产香酵母发酵葛根,酿造葛根酒。对游离细胞与固定化细胞的分批发酵和连续发酵的动力学进行了研究并建立了相应的发酵动力学方程。实验结果表明:酿酒酵母和产香酵母二种菌种菌量的最佳配比为3(1,发酵温度20℃,共固定化细胞分批发酵和连续发酵凝胶粒的充填系数分别为0.25和0.5,游离混合细胞的发酵时间为7d,共固定化细胞连续发酵稀释速率0.12/h其发酵时间为0.5d左右。经2000d连续发酵实验,PVA固定化细胞粒子的机械强度良好.     

PVA固定化细胞发酵灵芝醋酸饮料的研究

以灵芝培养液为主要基质，添加适量酒精以固定化醋酸菌发酵灵芝醋酸饮料。对醋酸菌的筛选、灵芝菌液及酒精的添加量等因素对产品质量的影响进行了研究。通过正交试验得到最佳发酵工艺参数：醋酸菌W-3；灵芝培养液添加量25％；醪液酒精浓度4％。采用PVA固定化醋酸菌以优化工艺进行了50批次发酵实验，固定化细胞粒子机械性能良好，醋酸转化率及产品风味良好。     

乳液静电纺丝美藤果油/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及性能

采用乳液静电纺丝法制备基于美藤果油/聚乙烯醇（polyvinyl alcohol,PVA）乳液的具有核壳结构的纳米纤维及纤维膜,为促进美藤果油在食品领域的进一步应用提供基础,并促进美藤果油作为新资源食品的高值化利用。通过电导率仪和黏度计测定乳液的电导率和黏度,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察纳米纤维膜形貌,并对乳液组分比例、纺丝参数进行调整优化;通过热特性和傅里叶变换红外光谱表征分析纳米纤维膜的各组分及作用;利用接触角测量仪测试纳米纤维膜表面的亲水性能;使用抗拉强度测量仪测定纳米纤维膜的机械性能。结果表明：制备美藤果油/PVA纤纳米纤维膜的乳液最佳配比为PVA质量分数14%,美藤果油、PVA、吐温-80的最佳质量比为5∶14∶1;最佳纺丝条件为电压25 kV、接收距离18 cm、供液速率1.0 mL/h。在最佳条件下纺丝,可得到平均直径为570 nm且形貌良好、分布均匀的纳米纤维。傅里叶变换红外光谱和热特性分析结果表明所制得的纳米纤维成功地封装了美藤果油,并在低于330 ℃的温度条件下表现出良好的热稳定性。接触角测量结果表明纳米纤维膜表面具有良好的亲水性能。机械性能分析结果表明美藤果油的添加可以提高纳米纤维膜的拉伸性能。     

陶瓷覆聚乙烯醇——海藻酸钠膜固定化糖化酶的研究

用陶瓷颗粒吸附糖化酶后,再以不同配比的聚乙烯醇-海藻酸钠复合溶胶覆膜,分别对固定化条件、米氏常数、酶活残留率进行了研究,结果表明:陶瓷颗粒聚乙烯醇复合溶胶固定化糖化酶的条件是:聚乙烯醇:海藻酸钠配比为6∶4,溶胶浓度为7%,固化时间为120min。米氏常数为60.17mg/mL,酶活残留率为78%;陶瓷颗粒覆海藻酸钠复合溶胶固定化糖化酶的条件是:海藻酸钠∶聚乙烯醇配比是8∶2,溶胶浓度为1.5%,固化时间为90min。米氏常数为35.5mg/mL,酶活残留率为38%。     

Alginate-loofa as carrier matrix for ethanol production

An alginate-loofa matrix was developed as a cell carrier for ethanol fermentation owing to its porous structure and strong fibrous nature. The matrix was effective for cell immobilization and had good mechanical strength and stability for long-term use. After a storage period of 4 months, yeast cells remained firmly immobilized and active.     

固定化醋酸杆菌发酵特性的研究

采用海藻酸钠包埋法制备固定化醋酸杆菌。摇瓶实验的产酸速率可达0.82克醋酸/升·时。连续14批次的发酵实验表明,固定化细胞活性稳定,凝胶颗粒强度无变化,适于连续化生产。用2～4％海藻酸钠固定的醋酸杆菌,在使用过程中,存在明显的细胞泄漏现象,高产酸速率是固定化细胞和游离细胞共同作用的结果。在本实验条件下,总产酸速率与固定化细胞的投入量成正比。用改变凝胶颗粒直径和改变包埋的细胞浓度的方法考察了固定化醋酸杆菌发酵过程中的内扩散效应,减小颗粒直径可提高包埋法制备的固定化细胞的表观活性。