八公山腐乳酿制过程中毛霉和根霉的前期发酵比较研究

八公山腐乳前期发酵工艺对其总体风味具有重要影响,围绕腐乳酿制中常用的总状毛霉（Mucorracemosus）和米根霉（Rhizopus oryzae）开展工艺探索具有重要意义。在单因素试验的基础上,选取发酵时间、发酵温度和接种量为影响因子,以蛋白酶活力为评价指标,采用响应面法优化总状毛霉和米根霉发酵腐乳的前期发酵条件,比较最优条件下二者前期发酵分泌酶系和氨基酸。研究结果表明总状毛霉的前期发酵条件为：发酵时间60 h、发酵温度24 ℃、接种量1.0×105 CFU/mL,此时分泌产蛋白酶活力为42.79 μg/mL;米根霉的前期发酵条件为：发酵时间50 h、发酵温度32 ℃、接种量1.0×105 CFU/mL,此时分泌产蛋白酶活力为33.51 μg/mL。通过对二者前期发酵的情况比较分析可知：总状毛霉发酵前期产物中蛋白酶活力高于米根霉,而淀粉酶、糖化酶、脂肪酶活力低于米根霉。总状毛霉发酵产物的氨基酸总量高于米根霉,但其中呈味氨基酸和疏水氨基酸差别不大。两种菌的前期发酵互有优势,为协同作用提供了一定的理论依据。     

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。     

超声波提取荞麦壳色素工艺的研究

以乙醇水溶液为提取剂，应用超声波技术从荞麦壳中提取色素。单因素试验和正交试验表明：乙醇浓度对提取效果的影响最大，其次为料液比、pH值和提取时间。最佳提取工艺条件为：粒度80目，乙醇溶液70％，料液比1：50，pH值1．0，提取时间4min，提取2次。此时产品得率为4．69％，色价为17。     

响应面法优化半纤维素酶提取梨渣中可溶性膳食纤维工艺

以砀山梨渣为原料,采用半纤维素酶水解法从梨渣中提取可溶性膳食纤维,并利用响应面法优化其提取条件。通过单因素试验考察液料比、酶添加量、酶解温度和酶解时间对可溶性膳食纤维提取率的影响。在单因素试验基础上,采用响应面法,利用Box-Behnken试验设计,对酶解工艺中各影响因素进行优化。结果表明,半纤维素酶水解法提取梨渣可溶性膳食纤维的最适提取工艺条件为：液料比13∶1（mL/g）、酶解温度58 ℃、酶解时间5 h、酶添加量35 U/g。在该条件下可溶性膳食纤维的提取率为15.21%,与理论值相差1.1%,表明实测值与理论值之间具有良好的拟合度。梨渣可作为一种优质膳食纤维的原料,半纤维素酶能有效用于梨渣中膳食纤维的提取。     

“生物化学”一流课程建设探索

以“生物化学”校级一流课程建设为目标,坚持以学生发展为中心,不断用先进的教学理念指导课程建设。通过推进教学团队建设、强化思政引领、优化教学内容和设计、丰富教学方法、改革考核方式和加强学习通在线教学资源建设等措施,初步探讨了“生物化学”一流课程建设。     

安卡红曲霉As 3.4811液态发酵制备膳食纤维的特性研究

为提高农产品废渣利用价值,通过安卡红曲霉（Monascus anka）As 3.4811液态发酵豆渣、麦麸和梨渣制备膳食纤维。采用扫描电镜、X-衍射光谱、红外光谱、紫外-可见光谱及高效液相色谱（HPLC）等,对安卡红曲霉As 3.4811发酵豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维进行结构表征、特性分析及橘霉素含量检测。结果表明,安卡红曲霉As 3.4811发酵后,豆渣、麦麸和梨渣不溶性膳食纤维的基质被破坏,使其内部结构暴露出来,纤维结晶度降低;豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维分子内氢键断裂,寡糖含量增加;豆渣和梨渣中的红曲色素主要有橙色素,而麦麸中的红曲色素主要含有黄色素;红曲霉种子液、豆渣、麦麸和梨渣发酵液中橘霉素含量分别为9.8 μg/L、9.4 μg/L、8.8 μg/L和9.0 μg/L。因此,安卡红曲霉As 3.4811液态发酵可以改善豆渣、麦麸和梨渣膳食纤维结构及其特性。     

氧化还原电位调控对钝齿棒杆菌代谢通量分布的影响

研究不同氧化还原电位对钝齿棒杆菌厌氧发酵特性的影响,并对菌株的代谢通量分布特征进行了分析。结果表明,氧化还原电位由－56 mV降为－400 mV时,发酵液中琥珀酸质量浓度由14 g/L上升为20.2 g/L,乳酸质量浓度由44.9 g/L下降为35.2 g/L。代谢通量分析结果表明,降低氧化还原电位对6-磷酸葡萄糖与磷酸烯醇式丙酮酸节点处的代谢流分布影响显著。氧化还原电位为－400 mV时,胞内戊糖磷酸途径（pentose phosphate pathway,HMP）代谢通量与－56 mV相比增加了1.74 倍,由磷酸烯醇式丙酮酸流向C4途径的代谢通量与－56 mV相比增加了78%,琥珀酸通量由31.73 mmol/（L·g·h）增加到56.53 mmol/（L·g·h）,乳酸代谢通量由159.73 mmol/（L·g·h）下降为133.50 mmol/（L·g·h）。研究结果表明6-磷酸葡萄糖与磷酸烯醇式丙酮酸节点是影响钝齿棒杆菌厌氧发酵产琥珀酸的关键节点,为后期通过菌种改造以调节乳酸和琥珀酸的生成比、实现乳酸与琥珀酸联产奠定了基础。     

利用玉米芯水解液产苹果酸的戴尔根霉突变菌株选育及代谢分析

诱变筛选发酵玉米芯水解液高产苹果酸的根霉属菌株,并对其进行代谢分析,研究其高产苹果酸的机理。对分离得到的菌株进行ITS序列鉴定,进一步利用软X射线辐射对菌种进行诱变筛选、对出发菌株和突变菌株的相关酶活力进行测定及代谢通量分析。利用软X射线辐射结合丙烯醇平板筛选乙醇脱氢酶缺陷型菌株,得到突变株-1,发现其乙醇脱氢酶基因的3 处密码子突变为“TAA”,阻断了突变菌株的乙醇代谢途径。进而利用软X射线辐射结合氟乙酸平板筛选乙醛酸循环缺陷型菌株,得到复合突变株-2,降低了副产物富马酸及琥珀酸的产量。复合突变株-2的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶中几处NADP（H）结合位点发生突变,增加了糖酵解和磷酸戊糖两种途径的相互作用,促进了其戊糖代谢。经过两步分离筛选,得到的复合突变株-2能发酵玉米芯水解液高产苹果酸,且减少了副产物乙醇、富马酸、琥珀酸的生成。复合突变株-2的苹果酸产量占代谢物总产量的比例由出发菌株的71%增加到91%,苹果酸产量增大1 倍,研究成果对工业化利用突变菌株生产苹果酸具有重要意义。     

安卡红曲霉液态发酵豆渣、麦麸、梨渣制备可溶性膳食纤维

以豆渣、麦麸、梨渣为原料,接种安卡红曲霉进行液态发酵,研究可溶性膳食纤维(SDF)的制备工艺及特性。结果表明,可溶性膳食纤维的最优发酵条件为豆渣发酵时间7d、料液比1∶15 (g/mL)、接种量13%;麦麸发酵时间6d、料液比1∶15 (g/mL)、接种量14%;梨渣发酵时间6d、料液比1∶20 (g/mL)、接种量14%。发酵后SDF的溶解度、持水力及持油力均得到提高,功能特性得到改善。     

小茴香精油的提取工艺研究

利用索氏提取工艺进行小茴香精油提取。结果表明，索氏提取法提取小茴香精油中影响因素的排列顺序为：提取温度>提取时间>料液比。最佳提取条件为提取温度为90℃,提取时间为2 h,料液比为1∶20 g/mL,在此条件下精油得率为7.74%。