管囊酵母发酵生产乙醇的实验研究

嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)As 2.1585可以直接发酵木糖产乙醇.研究了供氧水平、培养基初始pH值、接种量等条件对嗜鞣管囊酵母As 2.1585发酵产乙醇的条件.结果表明,在温度28℃、转速100 r/min条件下,嗜鞣管囊酵母发酵木糖产乙醇适宜在高好氧条件下进行,产乙醇的最适初始pH值为5.0,最适接种浓度2%,当水解液木糖浓度为3 g/100 mL时,最大乙醇浓度为0.8 g/100 mL,是理论得率的85%.     

嗜鞣管囊酵母发酵柑橘皮水解液生产乙醇的研究

本文旨在研究嗜鞣管囊酵母利用柑橘皮半纤维素水解液发酵生产乙醇的可行性.采用木聚糖酶水解柑橘皮半纤维素,利用嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)进行木糖发酵生产乙醇;测定嗜鞣管囊酵母细胞生长曲线,乙醇生产及木糖残留曲线,并研究发酵工艺条件.试验结果表明,嗜鞣管囊酵母可有效利用柑橘皮水解液中的木糖进行细胞生长和乙醇生产.以柑橘皮水解液为碳源,发酵生产乙醇是可行的.优化的乙醇发酵生产工艺条件是:发酵时间20 h、温度28℃、摇床转速100 r/min、初始pH 4.5、接种量5％.在此工艺条件下,乙醇产量10.1 mg/mL,乙醇得率0.388 g乙醇/g木糖,是理论得率的84.3％.     

玉米秸秆稀酸水解液发酵生产纤维素乙醇的研究

该文系统考察了溶氧、初始pH值、培养温度、氮源以及玉米秸秆稀酸水解液中糠醛和乙酸对嗜鞣管囊酵母乙醇发酵的影响。结果表明,装液量75mL/250mL三角瓶、转速80r/min、初始pH值为5.5、培养温度30℃和酵母膏6g/L是嗜鞣管囊酵母乙醇发酵的较佳条件,乙醇产量可达到7.52g/L;糠醛和乙酸对嗜鞣管囊酵母细胞增殖、乙醇合成和底物消耗具有明显的抑制作用,且糠醛和乙酸同时存在于发酵培养基中会加剧抑制的产生。经菌种驯化改良后,嗜鞣管囊酵母G21增强了对秸秆稀酸水解液的适应性,实际乙醇得率由77.7%vol提高至89.4%vol。     

以木糖为原料的酒精发酵研究

对产朊假丝酵母山2．120，嗜鞣管囊酵母As2．1585和粗糙脉孢菌出3．1598等3种菌株在以木糖为惟一碳源的培养基上的生长和发酵情况进行研究．结果表明：嗜鞣管囊酵母As2．1585可以很好地发酵木糖生产酒精，在28℃，150r／min条件下，摇瓶发酵摩尔分数为3％的木糖72h，酒精体积分数达到最大值0．63％，木糖利用率为91．67％，每100g木糖产酒精22．9g，为理论酒精产率的48．7％。     

玉米秸秆糖化液发酵纤维燃料体系优化研究

研究了嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)P-01发酵玉米秸秆糖化液生产纤维乙醇的体系。在原料酶解时用磷酸缓冲液(pH4.8、0.0667mol/L KH2PO4-Na2HPO4溶液),更适合P-01发酵;玉米秸秆糖化液的发酵培养基配方为:酵母膏0.3g/L,蛋白胨0.5g/L,尿素0.2g/L,(NH4)2HPO40.1g/L,吐温800.25mmol/L,聚乙烯醇25mg/L,L-谷氨酰胺0.625g/L,pH5.0;添加油酸对发酵结果的影响不明显;在发酵至36h补料,乙醇最终体积分数为2.05%,比对照(1.54%)提高了33.17%。     

耐高温酒精酵母诱变育种研究

以嗜鞣管囊酵母P-01为出发菌株,经亚硝基胍诱变处理,采用TIC筛选平板初筛,杜氏管发酵二级筛选和混合糖发酵三级筛选,得到3株38℃发酵温度时的乙醇高产菌株P-01-33、P-01-70和P-01-190,其乙醇产率为12.9g/L、12.1g/L和13.3g/L,分别比出发菌株P-01的乙醇产率(9.5g/L)提高35.80%、27.47%、30.81%.     

稀碱法预处理橡子壳制备生物乙醇

考察了农林废弃物橡子壳作为原料发酵制备乙醇的可行性。研究了稀碱法预处理在不同条件下(温度、时间、浓度)对酶水解的影响。结果发现以2%Na OH,121℃(0.15 MPa)处理60 min的条件下预处理效果较好,木素去除率达到39.34%,经酶水解,单糖得率(葡萄糖、木糖、阿拉伯糖)达到606.36 mg/g(预处理原料)。经过嗜单宁管囊酵母发酵60 h,乙醇浓度达到11.96 g/L,为理论产率的85.4%。     

酸预处理麦秆半同步和同步糖化发酵制乙醇条件优化

麦秆首先进行盐酸预处理,然后以盐酸预处理麦秆为底物通过正交实验优化了底物半同步和同步糖化发酵制乙醇条件。利用XRD对原料、酸预处理麦秆和发酵麦秆的结构特征进行分析。结果表明:盐酸预处理的麦秆半同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度36℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.8 g/L和发酵时间2 d,此时乙醇含量为19.16 g/L;盐酸预处理的麦秆同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度39℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.5 g/L和发酵时间4 d,此时乙醇含量为19.44 g/L;同步糖化发酵优于半同步糖化发酵;XRD分析表明酸预处理和发酵后,麦秆的结晶度降低。     

菌种和底物因素对荔枝发酵液主要功效酶活性的影响

目的探究酵母和乳酸菌菌种及底物因素对荔枝汁发酵特性的影响。方法采用不同的酵母、乳酸菌及组合对荔枝汁进行发酵,测定发酵液中超氧化物岐化酶(SOD酶)、淀粉酶活性及总酚含量;结合单因素和Box-Benhnken设计试验进行响应面统计分析,以优化发酵底物参数工艺条件。结果荔枝汁发酵基质接入葡萄酒酵母与果酒酵母混菌(3:7,V:V),接种量为4%,25℃下发酵24 h;以保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌菌种(8:2,V:V)混合菌种进行乳酸菌发酵,接种量为2%,37℃下发酵16 h,发酵液中SOD酶与淀粉酶活性较高。荔枝汁发酵底物优化的参数为:初始可溶性固形物含量为20°Brix,N源添加量为1.0%,pH为3.0,终发酵液的SOD酶活性可达52.17 U/mL、淀粉酶活性为12.15 U/mL、总酚含量为12.76 mg/100 mL,与模型预测值相近。结论荔枝汁通过混菌发酵,可制备具有一定功效成分的发酵饮料。     

微波辅助稀酸预处理玉米芯同步糖化发酵制备乙醇

采用微波辅助稀酸预处理玉米芯以除去半纤维素和果胶等杂质,并降低纤维素的结晶度,然后经同步糖化发酵制备燃料乙醇,建立了制备乙醇的最佳工艺条件。利用热带假丝酵母种子液接种,发酵底物浓度20 g/100 m L,纤维素酶添加量质量分数为2%(相对于干物料),接种量体积分数为10%,150 r/min,33℃振荡培养48 h,终点乙醇产量达到30.98 g/L。采用分批补料方式,底物浓度提高到30 g/100 m L,其他条件不变培养60 h,终点乙醇产量达到41.23g/L。     

绿色木霉和酿酒酵母降解稻草转化为乙醇的研究

以稻草作为碳源、污泥作为氮源,利用绿色木霉（Trichoderma viride）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）降解稻草转化为乙醇,并对该过程中影响乙醇产量的因素进行优化。结果表明,当预处理稻草与预处理污泥质量比为1∶10（g∶g）、降解培养基初始pH值为7、绿色木霉和酿酒酵母的接种量分别为4%和3%、降解温度为37 ℃和降解时间为48 h时,可得到乙醇的含量为49.25 mg/L。     

混合菌群降解稻草和污泥转化乙醇的研究

利用不同的混合菌群降解稻草和污泥转化乙醇。在初始pH值为7、降解温度为37 ℃的条件下,利用2 mL绿色木霉、1 mL短小芽孢杆菌和2 mL酿酒酵母降解1 g NaOH预处理稻草和10 g NaOH预处理污泥48 h,得到的乙醇产量为83.94 mg/L;在初始pH值为6、降解温度为37 ℃的条件下,利用3 mL绿色木霉、2 mL短小芽孢杆菌、3 mL酿酒酵母和2 mL树干毕赤酵母降解1 g NaOH预处理稻草和10 g NaOH预处理污泥48 h,得到的乙醇产量为49.29 mg/L。结果表明,绿色木霉、短小芽孢杆菌和酿酒酵母混合菌群能更有效地降解稻草和污泥转化乙醇。     

秸秆两步发酵法制备丁二酸研究

目的：以秸秆为原料进行生物转化制备有机酸。方法：在秸秆汽爆法预处理的基础上,以绿色木霉为菌种进行秸秆降解发酵,对降解单糖接种放线杆菌进行二次发酵制备丁二酸。结果：第一步绿色木霉发酵时,通气量0.3L/L·min,30℃发酵36h,后将发酵扩增8倍进行55℃酶解24h,五、六碳糖累积浓度达到49.4g/L。第二步产丁二酸放线杆菌发酵时,控制温度37℃、罐内CO2 压力0.11MPa、转速250r/min,发酵40h,最终产丁二酸累积浓度为67g/L。结论：秸秆制备丁二酸的两步发酵法工艺具有工业推广价值。     

混菌降解稻草纤维素产葡萄糖的条件研究

利用从环境中筛选出的一株木霉与一株曲霉,在以稻草粉为主要碳源的液体培养基中混菌发酵,所得的粗酶液催化降解经预处理的稻草粉得到葡萄糖液。在单因素实验基础上进行正交实验,正交实验表明,粗酶液用量对稻草粉降解为葡萄糖影响最大,其次为温度,然后是pH,稻草粉浓度对降解影响最小。稻草粉最优降解条件为：粗酶液用量为降解液总体积的3%,降解液初始稻草粉浓度60gL,pH4.8,降解温度50℃,此条件下降解率可达80%。     

功能性红曲色素发酵工艺研究

本文研究了以早籼米为原料,以红曲霉为菌种,种子液体发酵、红曲固体发酵生产红曲色素新工艺。选育优势菌株SM005h一株,种子液体发酵最佳条件是6%接种量,1:0.5通气量,搅拌转速350r/min,31℃下培养31h。红曲固体发酵最佳条件是接种量6%,米饭初始水分38%,发酵温度32～35℃。     

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;最优酶解条件为酶解pH 4.8,酶解温度50℃,酶解时间24 h,最终的秸秆比产糖量为0.350 g/g。通过在酶解阶段时补加少量的粗酶液(体积分数5%),可以提升最终的比产糖量,由0.332 g/g提升至0.400 g/g,约提升了20%。原位酶解糖化秸秆纤维素是实现水稻秸秆高效降解利用的可行方式。该研究可为纤维素酶解工艺提供技术参考,为秸秆纤维素资源化利用提供一定理论依据。     

双酵母发酵秸秆水解糖产乙醇条件研究

初步探讨了秸秆水解糖混菌发酵的最优条件。结果表明,调整秸秆水解液中葡萄糖与木糖的比例为3：2,初始糖浓度为100g／L,初始pH为5．5,在32℃下进行嗜单宁管囊酵母和酿酒酵母混合发酵44h,平均乙醇浓度为35g／L左右,最大糖醇转化率为35．6％,达到混合发酵理论值的72．1％。从经济角度来看,混糖发酵优于分步发酵。     

木质素与半纤维素对稻草秸秆酶解的影响

分别采用稀酸和酸碱顺序两种方法处理稻草秸秆,20 FPU/g(底物干重)的纤维素酶、底物质量浓度为80 g/L,45℃酶解72 h。结果表明,木质素与半纤维素对纤维素转化为葡萄糖都有较大影响,稀酸处理的秸秆酶解纤维素转化率(43.4%,葡萄糖质量浓度24.1 g/L)是未处理秸秆(16.8%,葡萄糖质量浓度6.2 g/L)的2.6倍,而酸碱顺序处理的秸秆(60.6%,葡萄糖质量浓度47.7 g/L)则是未处理秸秆的3.6倍。采用上述两种方法处理秸秆后,秸秆木质素和半纤维素被移去,秸秆结构发生改变,从而秸秆纤维更易受纤维素酶的攻击,并且秸秆木质素和半纤维素质量分数越低,纤维素的酶解得率就越高。     

以水稻秸秆为基质里氏木霉产酶条件优化

以里氏木霉（Trichoderma reesei）为研究对象,对水稻秸秆进行糖化试验。通过单因素试验及响应面法优化里氏木霉产酶培养基及产酶条件。结果表明,里氏木霉产酶最佳培养基为：水稻秸秆15.0 g/L、（NH4）2SO4 2.0 g/L、KH2PO4 3.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、吐温-80 0.5 mL/L、微量元素液10.0 mL/L、FeSO4·7H2O 0.005 g/L。此优化条件下,菌株的滤纸酶酶活为0.612 PFU/mL,提高了52.6%。最佳发酵条件为：发酵温度29 ℃,初始pH 6、接种量5.0%、转速150 r/min、发酵时间8 d。在此优化条件下,滤纸酶酶活为1.12 PFU/mL,提高了83.2%。