海带生物质酸水解条件优化及其乙醇发酵研究

采用稀硫酸对海带进行预处理,对酸浓度、水解时间、水解温度、底物浓度4个单因素进行单因素试验分析,再通过4因素3水平正交试验对预处理条件进行优化,最终确定最佳水解条件为:酸浓度2％(v/v)、水解时间60 min、水解温度121℃、底物浓度5％,还原糖得率为22.7％±0.27％.接入毕赤酵母(Pichia angophorae ATCC22304)发酵,乙醇的最大产量为1.58 g/L,乙醇得率为0.415 g乙醇/g还原糖,是理论得率的81.3％.试验结果表明,毕赤酵母可以有效水解海带液中的还原糖以进行细胞生长和乙醇发酵.     

棕榈发酵细菌(Zymobacter palmae)利用海带不同组分发酵产乙醇研究

以海带中含有的不同糖类为碳源,利用棕榈发酵细菌进行乙醇发酵研究,结果显示,Z.palmae可以直接利用甘露醇、葡萄糖、半乳糖、岩藻糖、昆布淀粉为碳源发酵产乙醇,最大乙醇产量分别为6.92g/L、5.86 g/L、4.72g/L、5.34g/L、6.16g/L,相应乙醇转化率分别为0.346g、0.293g、0.236g、0.267g、0.308g乙醇/g底物;但是,Z palmae不能在以褐藻酸、褐藻糖胶、甘露糖、木糖、鼠李糖、阿拉伯糖、肌醇为唯一碳源的培养基上正常生长.     

鲍鱼肠道海带降解菌株的筛选、鉴定及粗酶学性质研究

从皱纹盘鲍肠道中筛选出能够高效降解海带的菌株,并进行菌种鉴定及粗酶学性质研究。首先以褐藻酸钠为唯一碳源,筛选出褐藻胶裂解酶酶活较高的YY7菌株,通过16S rRNA初步鉴定YY7为弧菌属菌株;通过各种选择性培养基鉴定,YY7菌株不具有溶血性,产蛋白酶和淀粉酶,菌株生长速度快,其褐藻胶裂解酶活力在20 h达到最高54. 31 U/mL,最适温度为35℃,最适pH 7. 5,Na~+、Mg~(2+)、K~+等金属离子对褐藻胶裂解酶活力具有促进作用,Fe~(2+)和Cu~(2+)起抑制作用。利用YY7菌株发酵液降解海带粉,降解得率可达65%以上,降解效果佳。     

海带酸奶的制备原理与方法

用离子交换法等相关分离、脱杂及生化提纯技术，将海带中的褐藻胶转化成为具有品质改良剂及强化剂双重作用的褐藻酸钠胶液，再用于酸奶的发酵过程，以便改善乳酸菌的发酵生理条件、发酵生产性能，制备营养性、保健性及口感、风味等特性，制造出产品品质优于普通酸奶的海带酸奶。     

马尾藻发酵生产生物乙醇的两步法糖化预处理

马尾藻是典型的大型褐藻,含有大量的碳水化合物,通过糖化处理后能够用于生物乙醇的发酵生产。研究了马尾藻的两步水解方法,优化了两步水解法中酸水解和酶水解的最适水解条件。试验发现在料液比为6%(w/v),H2SO4浓度1.5%(v/v),时间40 min,温度为120℃的水解条件下马尾藻的第1步酸水解效率可以达到(31.05±0.32)%(w/w)。进一步用海藻酸盐裂解酶进行第2步水解,最适水解条件:料液比5%(w/v)、酶用量0.0025%(w/v)、时间2 h,第2步酶水解后马尾藻的水解效率可以在第1步水解的基础上提高9.68%(w/w)。最终两步法的总水解效率可以达到38%～40%(w/w),达到理论产量的89%。用工业酿酒酵母R1-11对水解液进行发酵实验,在未优化发酵条件的情况下每千克马尾藻生产乙醇60.75 g,当水解液补充1%(w/v)(NH4)2SO4时乙醇的产量可以达到每千克马尾藻生产乙醇91.9 g。     

木薯半连续同步糖化发酵乙醇

研究了用木薯为原料,半连续同步糖化发酵生产乙醇的工艺。工艺条件为:原料粉碎粒度:Φ1.5mm,料水比:1∶2.3,α-淀粉酶、糖化酶的添加量分别为9U/g木薯粉,120U/g木薯粉,95℃下蒸煮90min～110min,60℃下前糖化35min～40min。前期发酵温度28℃,中后期发酵温度32℃,总发酵时间69h。在此条件下酒精度达到13.5%vol,半连续发酵17d,为进一步研究以木薯为原料生产乙醇工业化提供了依据。     

堆积糖化对玉米秸秆同步糖化固态发酵生产乙醇的影响

该文以玉米秸秆为原料,经蒸汽爆破预处理后接入Trichoderma reesei Rut C-40培养纤维素酶曲,将纤维素酶曲与汽爆秸秆混合堆积糖化后,接入酵母菌进行同步糖化固态发酵生产乙醇,通过Box-Behnken设计实验得到最适酶解工艺条件:酶曲/汽爆秸秆为1.2,温度46℃,pH值4.4,堆积糖化48h后酶解率可达到32.50%。将酶解糖化48h后的底物接入酵母菌,发酵96h后乙醇产率可达0.15g/g底物,较直接同步糖化发酵乙醇产率提高了9.3%。     

温和碱法预处理甘蔗渣分步糖化乙醇发酵的研究

甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物,因其来源广泛,纤维素含量高而成为一种重要的可再生生物资源。本文在对甘蔗渣成分分析的基础上,研究了温和碱法预处理甘蔗渣分步糖化乙醇发酵工艺。甘蔗渣经温和碱法预处理后采用分步糖化发酵来生产乙醇,正交设计试验表明影响甘蔗渣酶解的显著因素为酶添加量,并得到最优酶解条件:酶添加量为25 FPU/g甘蔗渣,温度为50℃,初始pH为4.9。在优化条件下,预处理甘蔗渣的酶解效率可达到74.26%。在甘蔗渣水解液中补加一定营养物后,适合酵母的生长和乙醇的发酵,发酵96 h时,乙醇产量达到39.79 g/L,发酵效率为82.70%,乙醇得率为0.48 g/g。本研究证实了温和碱法预处理甘蔗渣水解液发酵生产乙醇的可行性,为甘蔗渣预处理及用作乙醇发酵原料奠定了坚实的基础。     

利用稻草粉同时糖化发酵的初步研究

利用稻草粉,研究了同时糖化发酵生产乙醇的工艺.在同时糖化发酵工艺中,采用正交试验,得出了酒精酵母利用稻草粉发酵产乙醇的最佳培养条件:起始PH值为5.0、滤纸酶∶β-葡萄糖苷酶=6∶2、培养时间96h、培养温度为35℃.     

酸酶法降解稻草纤维素工艺优化及其发酵产乙醇的研究

对纤维素降解工艺进行了优化,并将其应用于淀粉质原料酿酒中,在减少大米用料的同时增加发酵液糖含量,提高酒度,节约生产成本。实验采用酸法酶法两步处理稻草秸秆纤维素,结果表明,在盐酸浓度2．5％,温度为126℃,固液比（g/mL）为1：2的条件下处理1h,再在温度为50℃,pH值为5．0,酶用量为35IU／g干物质（自制酶液）的条件下水解12h,最终葡萄糖得率为24．5％。水解糖液与大米糖化液按6：4（v／v）配比混合,接入酿酒酵母发酵,产酒蒸馏酒度为13．4％vol。     

利用SSF制取纤维乙醇的工艺研究

利用同步糖化发酵（SSF）技术,以汽爆玉米秸秆为主要原料,对纤维乙醇的发酵工艺进行研究。玉米秸秆经蒸汽爆破预处理后,酶解得率增大到85.0%。进一步利用Box-Behnken实验设计方法,选取酶用量、发酵温度和发酵时间为影响乙醇产率的主要因素,通过响应面分析得到了较优的工艺条件：底物浓度15%（w/v）,酶用量35FPU/g（底物）,发酵温度37℃,发酵时间90h。在优化的工艺条件下,乙醇浓度为42.2g/L,达到理论产量的82.6%。和分步糖化发酵（SHF）工艺结果比较,SSF具有更高的生产效率。     

预处理玉米秸秆连续酶水解与发酵工艺研究

本文以预处理玉米秸秆(PCS)为底物,设计建造了连续酶水解与发酵实验室装置,并利用该装置研究了3个体系的连续酶水解发酵过程。结果表明,干物质浓度(TS)21%/酶加量(EL)5.4%(酶和纤维素的质量百分比,下同)和25%TS/4.8%EL的两个体系分别在27 d和36 d(在表1内有体现)内达到稳定运行,乙醇浓度最高分别可达到2.8%和3.3%。36.8%TS/3.7%EL体系由于抑制物的影响无乙醇产生,但稳定运行时水解糖浓度可达到12.5%,达到了提高酶水解过程水解糖浓度的目的,表明连续酶水解发酵工艺可行。      

2种海带渣糖化工艺的对比研究

以海带渣为原料,分别研究稀酸-黑曲霉和稀酸-纤维素酶2种酶的糖化效果,确定了较优的糖化工艺参数。结果表明,稀酸-黑曲霉糖化海带渣的最佳条件为接种量10%,发酵温度32℃,pH5.2,发酵时间60 h时,还原糖产率为29.37%;稀酸-纤维素酶糖化海带渣的最佳条件为酶用量600 U/g,酶解温度52℃,pH5.2,酶解时间36 h时,还原糖产率为32.17%。2种糖化方法相比,稀酸-纤维素酶的还原糖产率略高,但从节约成本考虑,较优的糖化方法为稀酸-黑曲霉糖化法。     

马铃薯渣生料同步糖化发酵生产乙醇工艺研究

采用生料同步糖化发酵法,将马铃薯提取淀粉后的废渣进行发酵制备乙醇,对各影响因素进行了探讨,获得了最佳发酵工艺条件.结果显示:适宜发酵条件为水料比3.5∶1.0、初始pH4.5、酵母接种量0.4％、发酵温度32℃、糖化酶添加量160U/g,α-淀粉酶添加量10U/g、纤维素酶添加量10U/g、原料粒度0.40mm.     

液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆工艺优化

为探究以原位酶解方式整合产酶菌株的发酵条件和酶解条件差异的可行性,以木质纤维结构典型的水稻秸秆为对象,里氏木霉为产酶微生物,通过研究液态发酵原位酶解糖化水稻秸秆,对发酵过程和酶解过程协同控制条件进行优化.结果 显示,最优产酶发酵条件为水稻秸秆添加量30 g/L,发酵温度30℃,初始pH 6.5,发酵时间48 h;最优酶...     

混合菌同步糖化共发酵造纸污泥产乙醇

对酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）与重组大肠杆菌K011（Escherichia coli）混合菌同步糖化共发酵造纸污泥产乙醇进行了初步研究。在底物浓度为50g／L时,通过单因素实验和正交实验获得乙醇发酵的最佳条件：纤维素酶添加量25FPU／g底物,接种量为6％,酿酒酵母与重组大肠杆菌K011接种比例为1：1（细胞干重初始浓度分别为1．0g／L和0．3g／L左右）。发酵72h后,乙醇浓度为5．71g／L,产率达到0．114g乙醇／g污泥,达到理论值的42．5％。分别用酿酒酵母、K011单菌种发酵与双菌株组合发酵对比结果表明,混合菌发酵效果明显优于单菌种发酵。     

Ethanol production from ensiled rice straw and whole-crop silage by the simultaneous enzymatic saccharification and fermentation process

Silage production from rice straw and whole-plant forage paddy rice is increasing in Japan because of decrease in rice consumption. One potential use for this silage is bioethanol production. In this study, we analyzed the effectiveness of three different commercially available cellulases at saccharification of sun-dried rice straw, ensiled rice straw, and rice whole-crop silage (WCS). Furthermore, the ethanol productivity of the simultaneous saccharification and ethanol fermentation process (SSF) from the same plant substrates was analyzed. Among the three kinds of cellulases tested (Novozymes NS50013, Genencor GC220, and Acremonium cellulase), Acremonium cellulase showed the highest ethanol production for the three plant substrates, and the WCS produced the highest ethanol level. Analysis of the enzymatic degradation activity of the cellulases revealed that Acremonium cellulase contained remarkably high glucoamylase and pectinase side activities relative to the other cellulase preparations. The addition of glucoamylase and pectinase to the other two cellulases significantly increased ethanol productivity to levels observed for the Acremonium cellulase preparation, which showed little enhanced performance with the addition of the same enzymes. Finally, we tested whether milling and sterilization had an effect on ethanol production and found that sterilized silage produced higher ethanol levels but that the milling process had no significant effect. These results show that (i) silage made from whole-plant rice can be used for bioethanol production and (ii) the proper selection and combination of commercially available enzymes can make SSF more cost efficient by removing the need for a pre-treatment step.     

玉米秸秆水解与木糖酒精发酵的初步研究

在实验室规模上，对玉米秸秆粉的稀酸水解条件以及水解糖液中木糖的乙醇发酵进行了初步研究，在121℃、90min、固形物20%、1.5%硫酸的条件下可得27.0%的总糖转化率，热带假丝酵母菌株(Candida tropicalis SQY2-30）在29～30℃、摇床90r/min的条件下发酵糖度为7%的玉米秸秆粉水解糖液，可得到16.9g/L的乙醇浓度。