平谷大桃酿酒工艺研究

利用Minitab 8.0软件进行响应面分析法,研究发酵温度、酵母添加量、SO2添加量对发酵完成后最终酒精含量的影响。并通过单因素实验研究了起始糖的浓度和pH值对发酵的影响。结果表明:选择添加葡萄糖到23%含量比较合适;pH值对发酵后的酒精产量影响不大,主要影响果酒的口感,综合考虑pH3.6较合适。对影响培养结果的3个主要因素的最佳水平范围及其交互作用进行了研究和探讨,通过响应面分析方法对培养条件进行了优化,得到较佳的培养条件:酵温度为21℃,酵母添加量0.12%,SO2添加量为87.37mg/L。     

全细胞催化甘油生物合成L-果糖体系的构建

L-果糖是一种重要的稀少糖,广泛应用于食品、医药和化学合成等领域。通过构建E型马肝乙醇脱氢酶和NADH氧化酶重组大肠杆菌,再偶联醛缩酶重组大肠杆菌催化甘油合成L-果糖。对表达E型马肝乙醇脱氢酶和NADH氧化酶的菌株进行诱导条件的优化,诱导温度20℃,诱导时间16 h,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷添加浓度0.05 mmol/L。通过单因素实验研究温度、pH值、湿细胞量、甘油浓度对合成L-果糖的影响,利用正交试验进行优化,优化条件为:温度40℃,pH值为9.0,湿细胞质量浓度为25g/L,甘油浓度为500 mmol/L。在优化条件下得到L-果糖2.67g/L。采用全细胞转化方法以廉价的甘油为原料生产L-果糖,不仅省去了繁琐的酶纯化步骤,无须添加辅因子,而且生产成本低廉,期望为L-果糖产品绿色生产及现有技术改造提供理论参考。     

高糖胁迫对酿酒酵母抗氧化活性及代谢的影响

本文以酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)为模式生物,研究了高糖培养条件对酿酒酵母的生长、抗氧化酶活性及海藻糖、甘油代谢的影响。结果表明:当葡萄糖浓度达到40%时,酿酒酵母生长的对数期延长,对酿酒酵母的生长产生了抑制作用。酿酒酵母在培养4~10 h范围内四组酿酒酵母细胞(20 g/L葡萄糖组、40 g/L葡萄糖组、60 g/L葡萄糖组和80 g/L葡萄糖组)内海藻糖的积累随着胁迫时间的增加发生显著变化(P<0.05),海藻糖的积累量呈先升高后下降的趋势,在8 h时高糖组海藻糖积累量均达到一个最高点,胞内海藻糖的浓度最高达到0.0955 mg/mL。在不同葡萄糖浓度胁迫下,酵母细胞胞内外甘油的积累随着时间增加呈现出先上升后下降的趋势,但是胞内甘油的积累量在80 g/L葡萄糖浓度时达到最高,而胞外甘油的积累量在60 g/L葡萄糖浓度时达到最高。这些结果说明在高糖胁迫下甘油和海藻糖是酿酒酵母的主要相容性溶质。另外,高糖处理后,与对照组相比,高糖组酿酒酵母胞内超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性均显著升高(P<0.05),说明这些抗氧化物酶活性物质对维持有机体胞内正常渗透压起到关键作用。该研究结果将为今后研究酿酒酵母耐高糖渗透压方面提供理论依据。     

生物转化γ-氨基丁酸酿酒酵母的筛选及其在桑葚酒酿造中的应用

为获得产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric,GABA)并酿造桑葚酒性能良好的酵母菌,采用纸色谱定性分析从四川泡菜中分离筛选出3株产GABA酵母菌,经生理生化和18S r RNA测序分析,菌株JM009和JM037被鉴定为酿酒酵母(S.cerevisiae),菌株JM024被鉴定为C.tanzawaensis。通过高效液相色谱对酵母菌GABA表达能力评估发现,酿酒酵母JM037发酵产GABA的能力较强,达670 mg/L。进一步对其进行耐受性和桑葚发酵性能分析,结果表明,酿酒酵母JM037对酒精、SO2、葡萄糖和pH的综合耐受性良好,并在发酵桑葚果汁后,乙醇产量在168 h达到38.36 g/L,残糖质量浓度在216 h降至3.06 g/L,GABA质量浓度在144 h提高到1 145 mg/L,以安琪酵母为参考,乙醇产量和残糖质量浓度差异不大,但酿酒酵母JM037具有独特的产GABA能力。因此,酿酒酵母JM037具有酿制富含GABA桑葚酒的潜力。     

响应面法优化深黄被孢霉发酵生产花生四烯酸的培养基条件

为了降低深黄被孢霉YZ-124生产花生四烯酸的成本,研究了不同添加量的玉米黄浆水对发酵的影响,与葡萄糖培养基相比,在发酵培养基中添加一定量的玉米黄浆水对发酵产量无显著影响.在单因素实验的基础上,利用Design Expert设计了响应面实验,研究了葡萄糖浓度、不同添加量的玉米黄浆水和初始pH对花生四烯酸产量的影响.结果表明,最佳的培养基条件是葡萄糖浓度为90g/L、添加体积分数为25％的玉米黄浆水、初始pH6时,花生四烯酸(ARA)产量达到最大,为3.11g/L.     

桔子果酒酿造工艺研究

以四川桔为原料,研究桔子果酒生产工艺,通过单因素试验考察不同的酵母菌接种量、初始糖度、初始pH值、主发酵温度、SO2添加量对桔子果酒的酒精度和品质的影响。选取4因素3水平的正交试验对桔子果酒发酵工艺参数进行优化。结果表明,控制主发酵温度为22℃,酵母接种量为7%,SO2添加量为70mg/L,初始pH值为3.7,调整初始糖浓度为18°Bx的条件下可酿出色香味俱全的优质桔子果酒。     

酿造条件对酿酒酵母发酵香气的影响

采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术,比较不同酿酒酵母菌株（CY3079、LA-FR、LA-RA、MST、OFC）在模拟葡萄汁中发酵产香性能,并分析不同酿造条件下各类发酵香气的变化规律。结果表明：LA-FR酵母菌株产酯类、萜烯类物质能力最强,产香性能最好,因而选用LA-FR酵母菌株研究氮源质量浓度、发酵温度、pH值、SO2添加量对各类香气物质的影响。当氮源质量浓度从1.0 g/L增加至2.0 g/L时,LA-FR菌株所产生的醇类、萜烯类物质含量分别降低36.41%和42.56%,酯类、酸类物质含量分别增加72.92%和26.86%;当发酵温度在18～28 ℃范围内变化时,较低温度发酵有利于酯类、萜烯类物质的积累,但不利于醇类、酸类物质的合成;当pH值从3.2升高至3.8时,酯类、萜烯类含量分别增加19.50%和67.43%,醇类、酸类含量分别降低30.24%和34.16%;SO2添加量与醇类、酯类合成量呈正相关,与酸类、萜烯类合成量呈负相关。多元回归分析结果表明,氮源质量浓度对醇类和酯类香气含量影响最大,发酵温度对酸类物质含量影响最大,SO2添加量对萜烯类香气含量影响最大,该研究结果可为深入研究复合因素对发酵香气的影响及葡萄酒香气风味调控提供理论依据。     

麦曲紫甘薯清酒加工工艺及微生物群落演替规律研究

以酒精度、感官评定、pH和糖度为指标,利用麦曲和等离子体诱变选育的耐酒精酵母S45对紫甘薯清酒加工工艺进行单因素实验和正交实验。结果表明,麦曲紫甘薯清酒的最佳加工工艺为:发酵温度25℃,发酵时间7 d,麦曲添加量3%,酿酒酵母添加量3%,酿酒酵母添加时间为即时添加。最佳工艺条件下发酵后经过滤得紫甘薯清酒,其酒精度(v/v)为11.3%,总糖为3.55 g/L,固形物为4.3 g/L,pH 3.34,总酸为3.90 g/L。对发酵过程中菌落演替规律的研究表明,细菌在酿酒过程中最先繁殖,数量增长快但后又迅速减少,之后为霉菌,酵母菌繁殖最慢,但发酵7 d后,与发酵初始时相比,酵母菌数量基本保持一致,而细菌和霉菌则明显减少。     

肠膜明串珠菌6055生产低聚葡萄糖的研究

对肠膜明串珠菌6055代谢生成低聚葡萄糖的适宜发酵条件研究表明,菌株6055的最适发酵培养基为:蔗糖100g/L、麦芽糖50g/L、酵母膏5g/L、磷酸氢二钾3g/L、吐温80 2mL;在此基础上,采用接种量为3.0%,发酵温度25.0℃,pH为7.10的培养条件时,菌株6055生成的低聚葡萄糖量最多,为5.15g/L。在发酵液中接入2%的酿酒酵母,发酵28h后,可除去发酵液中100%的果糖和葡萄糖以及92.8%的麦芽糖,使低聚葡萄糖占总糖的比例由37.5%升高至74.3%,以此建立了酿酒酵母除糖的低聚葡萄糖纯化工艺。对来自菌株6055产生的低聚葡萄糖评价表明,2%的这种低聚葡萄糖可促进嗜酸乳杆菌NCFM和双歧杆菌Bb-02分别增殖37.9%和48.6%,具有明显的促进肠道有益微生物生长的效果。     

酿酒酵母摇瓶发酵产谷胱甘肽培养条件的优化

通过单因素及正交实验对酿酒酵母摇瓶发酵产谷胱甘肽的培养条件优化进行了研究。结果表明:影响酿酒酵母摇瓶发酵产谷胱甘肽的主要因素有葡萄糖浓度、接种量、装液量和发酵时间,实验确定的最佳条件:葡萄糖浓度20g/L,温度30℃,装液量50mL,接种量8%,发酵时间54h。条件优化后谷胱甘肽的含量比原来增加了4.21%,谷胱甘肽的产量比原来增加了15.81%。     

克雷伯氏菌发酵条件的响应面设计

以中心组合设计为基础利用响应面法,对克雷伯氏菌利用甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的培养条件进行优化,建立了以甘油、硫酸铵、pH值、发酵时间、和发酵温度对1,3-PD发酵生产的单个因素和交互影响的数学模型,得到发酵生产1,3-PD的最佳条件为:甘油49.9g/L;硫酸铵5.28g/L;pH值为7.19;培养时间84h;温度36.1℃。在此条件下,模型预测1,3-PD最大产量为19.03g/L。并在此条件下进行实际实验,1,3-PD的产量为18.33g/L,与模型预测接近。     

响应面法优化高产虾青素菌株的发酵条件

采用析因设计法对影响红法夫酵母发酵的相关因素进行评价,发现酵母膏、初始pH 值、葡萄糖及果糖浓度对虾青素产量影响显著。利用中心组合设计及响应面分析对影响虾青素产量的关键因素做进一步的优化,得到较佳的试验点为酵母膏浓度5.6g/L、初始pH 8.5、葡萄糖与果糖浓度之比24:21(m/V)。优化后虾青素产量从5.890mg/L提高到10.900mg/L;7.5L 发酵罐中,虾青素产量可达18.300mg/L,比摇瓶培养提高了68%。     

Spinigerin α抗菌肽中试化发酵条件的研究

在已获得Spinigerin α抗菌肽摇瓶发酵条件的基础上,对其在50 L发酵罐中的初始甘油质量浓度、补料方式、甲醇与山梨醇混合比例、诱导温度、诱导pH值和诱导时间进行优化,并对诱导阶段甲醇与山梨醇混合体积比、诱导温度和诱导pH值进行正交试验。结果表明：甘油初始质量浓度10 g/L、补料方式为变速补料、甲醇与山梨醇混合体积比1∶1、诱导时间96 h、诱导温度24 ℃、诱导pH 5.0。在此最佳发酵条件下,50 L发酵罐的Spinigerin α抗菌肽产量较摇瓶条件提高20%。     

高产类胡萝卜素红酵母的筛选及其发酵条件

通过对数株红酵母培养后发酵液中菌体生物量及类胡萝卜素含量的测定比较,从中选出了1株产类胡萝卜素能力较强的红酵母RY-98;研究了该菌株产类胡萝卜素的最适碳源和氮源,并对其主要营养与环境条件进行了选择及优化,获得了最佳发酵条件葡萄糖40g/L、(NH     

影响果酒酵母甘油产量主要因素的研究

发酵果酒时,酵母生成甘油的量受多种因素的影响。试验选取6种果酒酵母,研究了酵母菌株(Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6)、发酵温度(15℃和20℃)及添加铵态氮源(100 mg/L(NH4)2HPO4与不同剂量的SO2(100mg/L和150 mg/L)对苹果酒中甘油产量的影响。同时研究了这6种酵母发酵不同果汁(苹果汁和梨汁)的甘油产量的不同。试验结果表明:(1)不同酵母发酵苹果酒的甘油含量具有极显著差异(P>0.01),6种酵母于15℃下发酵苹果酒的甘油含量为(4.42±0.02)-(6.18±0.07)g/L;(2)6种酵母于20℃发酵的苹果酒的甘油含量均高于15℃,但Y2甘油产量差异不显著(P2>0.05);(3)添加100 mg/L的(NH4)2HPO4,Y1、Y2、Y3和Y4发酵苹果酒的甘油含量较对照显著增加(P<0.05),Y5与对照相比显著降低(P5<0.05),Y6与对照相比降低不显著(P6=0.312>0.05);(4)与100 mg/L的SO2添加量相比,添加150 mg/L的SO2,Y2和Y4发酵的苹果酒的甘油含量显著增加(P<0.05),Y1、Y3和Y6增加不显著(P>0.05),而Y5显著降低(P5<0.05);(5)梨汁不添加氮源,添加100 mg/L的SO2后接种6种酵母于15℃下发酵梨酒的甘油含量均显著高于同条件下发酵的苹果酒甘油含量(P<0.01),其中以Y2发酵的苹果酒甘油含量最高,Y4最低,而以Y6发酵的梨酒甘油含量最高,Y4最低。     

Torulopsis sp.ERY237产赤藓糖醇工艺条件的研究

以Torulopsis sp.ERY237作为出发菌株,考察了不同碳源、氮源、无机盐类以及温度等因素对菌种产赤藓糖醇的影响,建立和优化了赤藓糖醇摇瓶发酵培养基配方、发酵工艺条件,同时研究了发酵过程中菌体生物量、pH值、产物浓度的动态变化。结果表明,菌株的最适培养基配方为(g/L):葡萄糖300,玉米浆3.5,C_([Cu~(2+)])1.5,C_([Mn~(2+)])10;适宜的培养条件为初始pH值自然,温度30℃,装液量50 mL/500 mL,转速200 r/min,在此条件下培养132 h赤藓糖醇产量达87.8 g/L,是优化前产量的1.9倍,发酵时间缩短了12 h。     

甘油发酵工艺的初步研究

以一种耐高渗透压的酵母为生产菌株,探讨了甘油发酵工艺对生产甘油的影响。结果表明:过低和过高的通气量都不利于甘油的生产,采用90L/h的通气量可获得较高的甘油得率;发酵液中pH的变化对甘油的生产影响显著,通过补加硫铵和自动调控pH,发酵时间大大缩短,甘油得率明显提高,达到了41.5％。     

1 株类胡萝卜素产生菌的鉴定及其发酵培养基的优化

利用形态学、生理生化和rDNA-ITS序列分析相结合的方法鉴定1 株产类胡萝卜素的菌株K-1,采用比色法测定其生长和所产类胡萝卜素的稳定性,借助单因素试验和正交试验优化K-1菌株的发酵条件。结果表明,菌株K-1为胶红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）,最适生长温度30?℃,生长pH值范围2～7;含有红酵母烯,所产色素的基本稳定性良好,但高温（＞60?℃）、强光和添加氧化剂H2O2可使其稳定性下降。菌株K-1产类胡萝卜素的最适发酵条件为20?g/L葡萄糖、20?g/L?(NH4)2SO4、2?g/L无水CaCl2、5?g/L柠檬酸三钠（培养温度30?℃、接种量10%、摇床转速150?r/min、装瓶量50?mL/250?mL、初始pH?5.5、培养5?d）;优化条件下类胡萝卜素产量达（180.14±2.45）μg/g（干菌体）。研究表明,菌株K-1具有高产类胡萝卜素的潜能,色素稳定性良好,可为微生物类胡萝卜素的发酵生产提供菌种资源。     

类球红细菌产辅酶Q_(10)发酵工艺的优化

类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)是一类高产辅酶Q10的光合细菌,该研究对R.sphaeroides EIM-8产辅酶Q10的发酵条件和培养基进行了优化。采用单因素结合响应面设计优化后的培养基组成为:葡萄糖27.8 g/L、(NH4)2SO4 4.9 g/L、谷氨酸4.7 g/L、玉米浆粉2.5 g/L、MgSO49.5 g/L、FeSO41.5 g/L,NaCl 3.5 g/L,KH2PO44.0 g/L、辅液15.0 mL/L;通过单因素试验方法确定的培养条件为:pH 6.5、温度32℃、接种量10%、装液量40mL/250 mL,此条件下辅酶Q10产量可达128.9 mg/L,比优化前提高了89.0%。     

丙酮丁醇梭菌发酵条件优化研究

以P2培养基为基础组分,分别通过改变初始葡萄糖浓度、初始酵母膏浓度以及初始pH值,研究这3个单因素对丁醇发酵的影响,确定了培养基的较佳条件:初始葡萄糖浓度60g/L、初始酵母膏浓度3g/L、初始pH值6.8.此外,采取接种量5％、发酵温度37℃、发酵时间72h,可使总溶剂浓度(丁醇、丙酮、乙醇)达到13.52g/L,其中丁醇、丙酮、乙醇浓度分别为8.83g/L、3.90g/L和0.79g/L,丁醇比例为65.31％.糖丁醇转化率为21.1％(平均值),糖总溶剂转化率为31.3％(平均值).