酶法降解小麦秸秆碱预处理浓度的选择及酶解产物的检测

通过研究氢氧化钠溶液预处理小麦秸秆浓度与β-葡聚糖酶对预处理后的小麦秸秆降解产物的关系,确定酶解小麦秸秆的最佳碱处理浓度,分析降解产物主要成分.将不同浓度碱处理的小麦秸秆用72％硫酸溶液酸解,高效液相色谱法(HPLC)测定酸降解产物中的葡萄糖及木糖含量,并进而推算出小麦秸秆中的纤维素及半纤维素含量,由纤维素、半纤维素含量及酶解转化率决定最佳碱处理条件;HPLC定性检测β-葡聚糖酶降解预处理后的小麦秸秆的主要降解产物 .结果表明,NaOH预处理小麦秸秆的最佳浓度为1％,处理后的小麦秸秆纤维素、半纤维素含量分别为44.13％、21.34％;β-葡聚糖酶降解小麦秸秆的主要产物为纤维二糖. 本研究为以小麦秸秆为原料酶解制备纤维寡糖提供了依据.     

温和碱氧化处理对花生壳酶解效果的影响

利用NaOH-H2O2(温和碱氧化法)对花生壳进行预处理,以NaOH质量浓度、H2O2体积分数、VNaOH:VH2O2、液固比、预处理温度、预处理时间为试验因素,以花生壳纤维素酶解率为考察指标,采用单因素试验和响应面试验对花生壳温和碱氧化处理工艺条件进行了研究。结果表明,花生壳温和碱氧化法的最佳预处理条件为:NaOH质量浓度为8 g/100 mL、H2O2体积分数为4%、VNaOH:VH2O2为4.6∶1,处理温度58℃,处理时间2.2 h,在此条件下进行试验,测得花生壳纤维素的酶解率为28.48%。     

木质纤维素原料氢氧化钠预处理及酶解特性研究

木质纤维素组成结构十分复杂,没有经过处理的木质纤维素很难直接被酶解。预处理技术是木质纤维素降解的关键性技术。在我国,开发利用木质纤维素意义重大。对木质纤维素的预处理和水解。用玉米芯最为研究对象,优化了碱液预处理的条件,对预处理温度、时间和氢氧化钠浓度这三个因素对影响玉米芯各组分的分离效果及水解后产量的规律进行研究。研究结果显示,随着预处理反应的进行,在氢氧化钠处理液中,可溶性糖和木质素的量先急剧增加,后逐渐平稳。利用响应曲面法优化水解条件。采用了单因素多水平和正交试验的方法,最终得到了最优响应值的预处理条件为:反应时间2.14h、温度78.18℃和酸质量分数为2.21%,此时糖收率为56.67%,同时在试验设计的最佳水解条件下,进行的验证试验结果与模型预测值几乎相同,表明所设计的实验条件是合适的。     

等离子体酸对大麻脱胶效果的初步研究

为优化大麻脱胶工艺,降低碱用量,减少环境污染,研究了等离子体酸-碱联合脱胶工艺。通过对等离子体酸预处理条件进行单因子实验,得出较好的脱胶工艺条件为浴比1∶20,温度60℃,时间1 h。在此条件下采用低碱浓度工艺进行二次处理,即碱浓度8%,浴比1∶10,温度90℃,时间1 h。处理后大麻纤维素含量为78.63%,果胶、半纤维素、木质素分别降低了87.3%,40.7%和64.5%,果胶的去除效果较好,纤维手感柔软,提高了大麻纤维的可纺性能。     

甜菜颗粒粕半纤维素及纤维素提取的研究

甜菜颗粒粕经去除果胶处理后,采用氢氧化钠提取半纤维素、乙酸提取纤维素,通过单因素试验和正交试验确定了最佳提取工艺条件。试验结果表明,半纤维素的最佳提取条件为氢氧化钠溶液浓度11%、温度60℃、时间6 h、料液比1∶30,产率为22.7%;纤维素的最佳提取条件为乙酸溶液浓度15%、料液比1∶25、温度60℃、时间1.5 h,产率为22.88%。     

碱溶酸沉法提取桑椹籽蛋白质的工艺优化

采用单因素试验、正交试验、方差分析和多重比较方法,研究了不同因素对桑椹籽蛋白质提取的影响,确定了碱溶酸沉法提取桑椹籽蛋白质的最佳工艺参数。结果表明,桑椹籽中蛋白质的等电点(pI)为4.3;影响桑椹籽蛋白质得率的主次因素依次为料液比(g/mL)、提取时间、NaOH溶液浓度及提取温度;碱溶酸沉法提取桑椹籽蛋白质的最佳工艺参数为:NaOH溶液浓度0.14 mol/L,料液比1∶30,提取温度40℃,提取时间2.0 h。在此条件下,桑椹籽中蛋白质的提取率可达25.37%。     

不同方法降解绿茶渣制备水溶性还原糖

为进一步开发利用茶渣中的多糖类物质,以绿茶水提之后的茶渣为原料,以水溶性还原糖得率为考察指标,在优化筛选辐照降解、碱降解、酸降解制备水溶性还原糖的基础上,探讨辐照预处理+碱降解+酸降解绿茶渣制备水溶性还原糖的效果。结果表明,辐照降解在辐照吸收量为1 200kGy的降解效果最佳,水溶性还原糖得率为4.13%;碱降解的最佳工艺组合为0.05mol/L氢氧化钠于90℃下降解1h,水溶性还原糖得率为2.08%;酸降解的最佳工艺组合为9%硝酸于100℃下降解2h,水溶性还原糖得率为10.57%;辐照预处理+碱降解+酸降解的最佳工艺组合为先将茶渣进行1 000kGy剂量的辐照降解,然后采用最佳碱降解工艺组合进行降解,再采用最佳酸降解工艺组合进行降解,水溶性还原糖得率为13.18%,说明1 000kGy辐照预处理+最佳碱降解+最佳酸降解的组合工艺是利用绿茶渣制备水溶性还原糖的最优工艺技术。     

油菜秸秆的成分分析研究

本文采用范式洗涤纤维法对油菜秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素的含量进行测定,在单因素实验基础上通过正交试验优化了测定成分所需的条件。结果表明,测定油菜秸秆成分的最佳条件为:洗涤剂浓度为20%,悬浊液煮沸时间为1h,H_2SO_4酸解时间为3h,H_2SO_4浓度为72%,各因素对测定结果的影响次序为:H_2SO_4酸解时间洗涤剂浓度悬浊液的煮沸时间H_2SO_4浓度。     

酸解法提取脱淀粉玉米纤维中半纤维素的研究

通过单因素试验和正交试验对酸解法提取脱淀粉玉米纤维中半纤维素的工艺进行优化,确定酸解的最佳酸浓度、时间、温度和料液比。结果表明:半纤维素提取的最佳条件为酸解温度110℃,时间2 h,酸浓度0.5%,料液比为1∶12.5(g/m L),在此条件下半纤维素的提取率达94.45%。     

大豆膳食纤维及其各组分连续分离工艺研究

对大豆膳食纤维的提取及其各组分的连续分离工艺进行研究。获得酶-化学法提取膳食纤维的最佳工艺条件为:木瓜蛋白酶用量0.012∶1(g/g)、碱提液pH12.03、碱提温度68℃,所得膳食纤维样品中总膳食纤维含量为95.57%,其中可溶性膳食纤维17.44%,不溶性膳食纤维78.13%。碱提酸沉法分离半纤维素的最佳工艺条件为:液固比21∶1、提取温度35.5℃、提取时间5.3h。该工艺条件下半纤维素的得率为30.15%,纯度为92.34%。酸性次氯酸钠法分离纤维素的最佳反应条件为:次氯酸钠浓度为16%、pH4.0~4.5、提取温度65℃。纤维素样品的得率为37.24%,产品中纤维素含量91.14%。     

黑莓发酵白兰地原料酒研究

以黑莓为原料,研究黑莓白兰地原料酒发酵工艺。从4种酵母中筛选出AWRI 796酵母作为黑莓白兰地原料酒发酵用酵母,其起酵时间短,发酵平稳、彻底且产酒率高,原料酒香气协调,黑莓酒发酵香气典型。通过正交试验优化发酵工艺参数,当发酵温度为14℃,酵母接种量为0.40g/L,发酵液中(NH4)2HPO4添加量为0.5g/L时黑莓白兰地原料酒中甲醇和杂醇油含量最低,分别为422.62mg/L,130.54mg/L。     

张弓老酒大曲中耐高温酵母菌的分离鉴定及发酵条件优化

为筛选出耐高温的酵母菌,本实验利用传统微生物学分离培养方法,从张弓老酒中高温大曲中共初筛分离出100株酵母菌,进行复筛得到一株能在45 ℃下生长的酵母菌,编号为ZG-3,通过形态学特征观察并结合26S rDNA序列分析确定菌株ZG-3为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。用常规方法对其耐高温和耐乙醇性以及乙醇发酵性能进行测试。研究表明菌株ZG-3的最适生长温度为37 ℃,最高生长温度为45 ℃,乙醇耐受性可达12%,在40 ℃条件下发酵72 h,产酒精4.7% vol。对菌株ZG-3发酵条件进行响应面优化,在最佳发酵下条件,即接种量12%、发酵温度40 ℃、pH为5、葡萄糖浓度140 g/L,发酵72 h,酒精度为5.2% vol。由此可见ZG-3是一株很有应用开发潜力的耐高温耐乙醇的酵母菌。     

野生酵母菌在膜生物反应器中的适应性培养与发酵动力学研究

进行了野生酵母菌在硅橡胶膜生物反应器长期封闭循环连续发酵环境中的多轮发酵-优势菌株筛选-转移培养的适应性进化实验,研究了菌株的发酵性能变化和发酵动力学.发酵实验共进行了5轮,每轮发酵持续时间500h,且采用前一轮发酵残液中筛选出的优势菌株作为发酵菌种.第4轮、第5轮发酵实验在乙醇产率、乙醇生成比速率、细胞比生长率等发酵性能上较第一轮有显著提高.多轮适应性培养有效增强了酵母细胞对乙醇的耐受力以及缩短了发酵适应期.     

耐高温酵母的筛选鉴定及发酵性能的初步研究

为获得耐高温酵母菌,从白酒糟醅中分离筛选出1株在45℃生长良好且产乙醇能力较高的酵母菌株.经ITS和26S rDNAD1/D2区域序列分析比对,结合菌落菌体形态鉴定其为库德毕赤酵母.其最适生长温度为30℃,与安琪酵母相比较,高温条件下生长优势明显.以浓度为10％ (w/v)的葡萄糖为底物,在45℃进行静置发酵,其产乙醇浓度为18.74g/L,安琪酵母产乙醇浓度为11.40g/L,该菌株较安琪酵母表现出明显的优势.     

应用酿酒高活性干酵母进行浓醪酒精发酵的试验

通过试验,确定了高活性干酵母作为菌种的最适发酵浓度,发酵温度,最佳接量及不同ＰＨ下的发酵周期。     

利用大麦预测酵母提前絮凝现象的研究

介绍了一种用比色法来判断酵母提前絮凝现象的方法,该方法仅通过测定酵母细胞悬浮液中细胞的沉降速率来判断酵母絮凝性,无需制麦、发酵,只需简单的提取操作即可进行,克服了发酵力试验的一些缺陷。通过正交实验优化了大麦中絮凝因子的提取工艺,研究了不同菌种对大麦絮凝因子的敏感程度。通过与啤酒大生产所反映的实际情况做对照,该方法预测的结果与实际大生产有很强的对应性。     

蓝靛果酵母发酵特性的研究

以蓝靛果果实为原料,经酵母菌富集培养后,分离纯化得到优势酵母菌,并对其进行耐酸、耐酒精、耐亚硫酸及降酸实验,在此基础上利用活化的蓝靛果酵母菌进行蓝靛果酒的发酵。结果表明：蓝靛果酵母菌能够较好地利用柠檬酸与苹果酸,而利用酒石酸的能力较差,并且有一定的耐酒精和耐亚硫酸能力。蓝靛果酵母菌发酵使得果酒的酸度降低了13.2%,对高酸果酒的发酵具有较好的应用前景。     

膜生物反应器封闭循环发酵系统对野生酵母的驯化

自然界中选育的野生酵母菌S3在PDMS膜生物反应器长期封闭循环系统中进行驯化,在经过3轮连续的封闭循环发酵适应性驯化实验后,对第四轮实验和第一轮实验的酵母发酵性能进行比较,分析野生酵母的适应性进化行为,乙醇-细胞平均比产率、葡萄糖转化率分别提高42.6%、2.1%,细胞平均死亡率减少11.04%;与商用的安琪酵母(ADY)相比,发酵性能也更优秀。结果表明在膜生物反应器封闭循环发酵系统中可以使野生酵母菌得到驯化。     

Construction of a brewing yeast expressing the glucoamylase gene STA1 by mating

Standard brewing yeast cannot utilize larger oligomers or dextrins, which represent about 25% of wort sugars. A brewing yeast strain that could ferment these additional sugars to ethanol would be useful for producing low‐carbohydrate diabetic or low‐calorie beers. In this study, a brewing yeast strain that secretes glucoamylase was constructed by mating. The resulting Saccharomyces cerevisiae 278/113371 yeast was MAT a/α diploid, but expressed the glucoamylase gene STA1 . At the early phase of the fermentation test in malt extract medium, the fermentation rate of the diploid STA1 strain was slower than those of both the parent strain S. cerevisiae MAFF113371 and the reference strain bottom‐fermenting yeast Weihenstephan 34/70. At the later phase of the fermentation test, however, the fermentation rate of the STA1 yeast strain was faster than those of the other strains. The concentration of ethanol in the culture supernatant of the STA1 yeast strain after the fermentation test was higher than those of the others. The concentration of all maltooligosaccharides in the culture supernatant of the STA1 yeast strain after the fermentation test was lower than those of the parent and reference strains, whereas the concentrations of flavour compounds in the culture supernatant were higher. These effects are due to the glucoamylase secreted by the constructed STA1 yeast strain. In summary, a glucoamylase‐secreting diploid yeast has been constructed by mating that will be useful for producing novel types of beer owing to its different fermentation pattern and concentrations of ethanol and flavour compounds. Copyright © 2017 The Institute of Brewing & Distilling     

适于南瓜汁原料益生酵母菌的分离鉴定及发酵工艺优化

本实验以密本南瓜(Cucurbita moschata Duch.)为发酵原料,以山西代县传统发酵酱菜中筛选所得菌株为发酵菌株。采用平皿培养及感官评价相结合的方法筛选出一株能发酵南瓜汁的酵母菌,并对其进行18S rDNA鉴定,采用邻接法(NJ)构建系统发育树,鉴定该酵母为汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)。通过模拟人工胃肠液条件测定菌株耐受性,发现该菌株耐受性较好,菌株存活率可达78.48%。通过单因素及Box-Behnken试验相结合的方法优化发酵工艺,发现接菌量、南瓜浓度、加糖量和发酵时间对工艺优化影响较大;最优工艺为接菌量15.0%,加糖量7.7%,发酵时间58 h,南瓜浓度39.0%,发酵温度32℃,110℃灭菌20 min,验证结果感官评分为91.68,与预测值相差0.37%。酵母菌株的筛选及发酵工艺的优化为发酵南瓜汁的研发应用提供理论依据。