酸性亚硫酸盐预处理桉木的分步和同步糖化发酵

本文以酸性亚硫酸盐预处理的桉木为原料,比较了不同固体浓度条件下进行分步(SHF)和同步(SSF)糖化发酵的水解与发酵产物得率。结果表明,SHF适合于固体浓度较低(2%和6%,w/w)的操作条件,当纤维素酶用量为20 FPU/g纤维素,酵母浓度为1g/L时,水解率可分别达到99.8%和94.8%,乙醇得率为94%和89%。SSF比SHF更适合于高浓的操作条件,当底物浓度为24%时,最高乙醇浓度可达56.7 g/L,是SHF得到乙醇浓度的1.7倍。     

玉米生料发酵制乙醇

提出了以玉米为原料,生料发酵制乙醇的工艺。对各个影响条件进行了研究,获得了最佳的工艺条件：原料与水的比为1∶2.0;原料粒度小于0.45mm;糖化酶、液化酶和酸性蛋白酶的添加量分别为250u/g、5u/g和10u/g。在此条件下,醪液中乙醇浓度可达16.6%vol,淀粉利用率为92.7%。通过对发酵过程的分析,发现残余还原糖一直处于低水平,表明生料发酵工艺具有自身避免染菌的优势。实验表明,玉米生料发酵工艺简单、原料利用率和醪液酒精浓度均超过传统工艺。     

复合酶制剂在玉米原料酒精发酵中的应用

研究了复合酶制剂在玉米原料酒精发酵中的应用,经优化后木聚糖酶、纤维素酶和酸性蛋白酶最适添加量为:木聚糖酶170 U/g原料、纤维素酶16 U/g原料、酸性蛋白酶14 U/g原料,料水比为1∶2.5,发酵培养基初始p H5.5,3种酶制剂的最优添加时间为:木聚糖酶、酸性蛋白酶糖化前添加,纤维素酶发酵前添加。此时,原料出酒率达到44.54%,发酵周期缩短12 h。     

全酶解法提取杜仲叶中绿原酸及其含量测定

采用酸性蛋白酶、果胶酶和纤维素酶分步酶解提取杜仲叶中的绿原酸,并经高效液相色谱(HPLC)法测定其中的绿原酸含量。杜仲叶经过酸性蛋白酶、果胶酶、纤维素酶的分步连续酶解后,测得杜仲粉样品中的绿原酸总含量可达到61.8 μg/g,其中酸性蛋白酶、果胶酶和纤维素酶提取杜仲粉中绿原酸含量分别为26.4 μg/g、20.5 μg/g、14.9 μg/g,明显高于水提法(12.2 μg/g)。     

高效酒精发酵剂的研制

介绍了在以淀粉为原料进行酒精发酵时,通过添加酸性蛋白酶使原料中蛋白质分解,并促使酵母生长,缩短发酵周期,从而为制造高效酒精发酵剂创造条件。选择宇佐美曲霉M90的突变株537为出发株,采用固体培养法实验,优化筛选出的M90—537—42酸性蛋白酶活力达15000～17000u／g(干物),并含有较高活性的木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶和糖化酶等水解酶。通过酒精发酵试验,确定添加0．1％复合酸性蛋白酶麸曲可使酒精产量增加2％,加入等量的活性干酵母混合即构成高效酒精发酵剂,与对照相比,发酵醪酒浓度可提高约2％,原料出酒率可提高5％,经济效益十分明显。     

小麦秸秆同步糖化发酵制取燃料乙醇

利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae BY4742对小麦秸秆同步糖化发酵(simultaneously saccharification and fermentation,SSF)生产燃料乙醇的条件进行了研究,系统考察和研究了温度、固体含量、纤维素酶投加量、酵母菌浓度对SSF过程中乙醇浓度和产率的影响,并对以上参数做了初步优化,以提高最终乙醇浓度和产率。结果表明,小麦秸秆同步糖化发酵乙醇的最优条件为:温度38℃,固体含量16.0%(m/V),纤维素酶投加量35FPU/g底物,酵母菌浓度8 g/L。在此条件下,NaOH预处理后的小麦经过120 h同步糖化发酵,乙醇浓度达到最大值,为38.32 g/L,产率达理论产率的71.71%,木糖浓度为12.94 g/L。     

猪用复合酶的发酵工艺研究

根据猪的消化生理特点和饲喂饲料,确定猪用复合酶以酸性蛋白酶、木聚糖酶为主,兼有纤维素酶,并采用单因素搜索试验对培养基组成、培养条件进行优化。实验确定的最佳培养基组成为:麸皮60g,花生壳粉40g,豆粕10g,(NH_4)_2SO_42g,MgSO_40.05g,K_2HPO_40.1g.最佳培养条件为:接种量w(曲种)=0.3％,每g原料含3×10~5个孢子,培养温度30℃～35℃和适宜的培养时间。在此条件下,所产酶活力分别为:纤维素酶8597μ/g,木聚糖酶5054μ/g,酸性蛋白酶861μ/g,糖化酶2110μ/g。经在猪饲料中应用效果良好。     

不同微量金属离子对绿色木霉产纤维素酶的影响

在绿色木霉产纤维素酶过程中,以单因素实验为基础研究不同金属离子对纤维素酶活性的影响,利用Design-Expert 7.1.6软件响应面分析法优化在纤维素酶活性最大时的最佳金属离子浓度的添加量.结果表明,当培养基中分别加入的Mn2+、Cu2+、Cr2+及Mo2+四种金属离子含量从0.2mg/L按照一定的梯度提高到5mg/L时,纤维素酶的活性变化不大,而Fe2+浓度、Se2+浓度、Zn2+浓度、Fe2+浓度与Se2+浓度两因素的交互作用对纤维素酶活影响显著.培养基中Fe2+浓度为19.5mg/L,Se2+浓度为2.1 mg/L,Zn2+浓度为14mg/L时,纤维素酶活性达到7.9(μg/ml)且为最大值.     

以刚毛藻为原料制备生物乙醇的技术研究

研究了以刚毛藻为原料制备生物乙醇的工艺.结果表明,刚毛藻预处理条件为:刚毛藻与2％(w/v)氢氧化钠混合,85℃反应80 min;酶解条件:藻粉质量浓度35g/L,纤维素酶用量80 U/g底物,加入5 g/L Tween-80,此时酶解率为61.74％;在30℃下培养40 h,发酵液中乙醇质量浓度为12.15 g/L,转化率42.63％,达到乙醇理论转化率的83.42％.     

酶法改性对米糠蛋白溶液流变性影响

利用NDJ-5S型粘度计,对米糠蛋白溶液(RBP-S)与酶法改性米糠蛋白溶液(EMRBP-S)流变特性进行对比研究。结果表明,EMRBP-S和RBP-S均为非牛顿流体,与RBP-S相比,EMRBP-S流变性发生改变;在不同浓度下,EMRBP-S粘度均小于RBP-S,当浓度在100 g/L以上时,差异显著(ρ<0.05);EMRBP-S粘度在不同转速下均明显低于RBP-S(ρ<0.05);在不同温度下,EMRBP-S粘度均明显低于RBP-S(ρ<0.05),尤其当温度为100℃时,RBP-S粘度急剧下降,而前者变化不明显,两者粘度差异非常显著(ρ<0.01)。当pH=pI时,EMRBP-S粘度明显大于RBP-S(ρ<0.05),而在其它pH值时后者粘度均明显大于前者(ρ<0.05);在整个24 h存放过程中,EMRBP-S粘度显著低于RBP-S(ρ<0.05);RBP-S经冻融后其粘度明显下降(ρ<0.05),而EMRBP-S经冻融后,其粘度变化不明显(ρ>0.05)。研究表明,酶法改性有利于改善米糠蛋白溶液流变学性能。     

不同蛋白酶酶解对蚕豆蛋白生物活性的影响

以青海蚕豆为原料,通过干燥、粉碎、等电点沉淀、冻干等工艺提取蚕豆蛋白,选用酸性蛋白酶、菠萝蛋白酶、胃蛋白酶对其进行酶解,并以抗氧化活性及α-葡萄糖苷酶活性抑制率为评价指标,考察不同蛋白酶酶解对蚕豆蛋白生物活性的影响。结果表明:经蛋白酶酶解后,蚕豆蛋白多肽得率极显著升高;胃蛋白酶处理后的蚕豆蛋白多肽得率达39. 14%;经菠萝蛋白酶和酸性蛋白酶酶解后可以明显增加蚕豆蛋白中氨基酸的种类和含量。菠萝蛋白酶处理后的蚕豆蛋白酶解产物对ABTS自由基的清除率可达90. 53%(质量浓度96μg/mL),对α-葡萄糖苷酶的活性抑制率可达88. 10%(质量浓度48μg/mL);经酸性蛋白酶处理后的蚕豆蛋白酶解产物对DPPH自由基的清除率可达95. 71%(质量浓度96μg/mL)。经蛋白酶酶解后蚕豆蛋白的生物价值得以大幅度提升,具有很好的开发前景。     

马铃薯渣发酵生产活性蛋白饲料的研究

以马铃薯渣为原料,选用啤酒酵母、面包酵母和黑曲霉为出发菌种,探究原料灭菌与不灭菌、菌种配伍及其比例对固态发酵产品中真蛋白含量、酸性蛋白酶活和纤维素酶活的影响。结果表明:发酵原料不灭菌处理条件下,菌种配伍以黑曲霉和啤酒酵母组合最佳,且比例为1∶1时,发酵完成后发酵产品中真蛋白含量最高,可达17.87%,较未发酵前提高171.17%;酸性蛋白酶活和纤维素酶活可达1187.93 U/g和61.77 U/g,可见利用马铃薯渣制备一定生物活性的蛋白饲料是可行的。     

玉米浓醪酒精发酵工艺的研究

浓醪酒精发酵技术具有高细胞密度、高产物浓度和高速率发酵等特点,能够有效提高发酵终点酒精浓度。本文以玉米粉为原料,利用酿酒酵母对玉米粉浓醪酒精发酵工艺进行了研究。正交试验结果表明,糖化酶添加量对玉米酒精发酵的影响最为显著,料水比及蛋白酶添加量次之。当糖化酶和蛋白酶添加量分别为100 U/g(原料)和150 U/g(原料),料水比为1∶2,酒精浓度达到16.8%vol。另外,添加营养物质甘氨酸、脯氨酸以及肌醇都能有效提高酒精浓度,但甘氨酸添加效果优于脯氨酸和肌醇。当甘氨酸添加浓度为2 g/L时,发酵液酒精浓度达到17.7%vol。     

复合发酵棉籽粕营养价值及活性产物分析研究

旨在研究复合固态发酵(两株酵母和一株霉菌)对棉籽粕脱毒效果及营养价值的影响,同时分析测定发酵底物中的活性产物。结果表明:复合发酵可极显著降低棉籽粕底物游离棉酚含量(P0.01),降解率达71.90%;棉籽粕底物粗蛋白、总氨基酸和必需氨基酸含量分别提高28.96%、8.83%、7.58%;发酵54~60 h时底物中蛋白酶活力最高(酸性蛋白酶活力为931.58 U/g,中性蛋白酶活力为1 097.79 U/g,碱性蛋白酶活力为798.62 U/g),纤维素酶活力最高(滤纸酶活力为1 601.66 U/g,Cx酶活力为3 590.02 U/g,C1酶活力为1 685.35 U/g),淀粉酶活力最高为578.05 U/g;同时发酵过程产生了一定量的有机酸。     

木糖渣发酵制备乙醇

木糖渣含有大量的纤维素,可以用作生产燃料乙醇的原料。以木糖渣为原料,研究了酶用量及底物浓度对于乙醇浓度的影响。结果表明,当底物浓度为10 g/100 m L,酶用量由15 FPU/g底物增加到35 FPU/g底物,发酵72 h乙醇浓度由22.5 g/L增加到32.0 g/L。对发酵时间为48 h时酶用量与乙醇浓度进行了拟合,拟合后方程的相关系数R~2为0.955;当底物浓度由5 g/100 m L增加到20 g/100 m L时,发酵96 h时乙醇浓度分别为12.1 g/L、29.0 g/L、38.5 g/L、37.5 g/L。采用补料同步糖化发酵,进一步研究了补料次数对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,经过1~5次补料,补料后的总底物浓度为30 g/100 m L,发酵120 h补料次数为2次的乙醇浓度可以达到70.0 g/L,方差分析表明,补料次数对于乙醇浓度没有显著影响。对比了不同补料量对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,补料至底物浓度分别为40 g/100 m L、50 g/100 m L、52.5 g/100 m L时,发酵96 h乙醇浓度分别为65.2 g/L、62.1g/L、63.5 g/L。研究了半同步糖化发酵对于乙醇浓度的影响,发酵48 h乙醇浓度仅为14.4 g/L。     

镇江香醋酶解工艺的优化研究

为了提高镇江香醋的生产效率和产品质量,在镇江香醋生产过程中添加酸性蛋白酶和纤维素酶,通过单因素试验确定酸性蛋白酶和纤维素酶的添加范围,利用三因素三水平正交试验法优选最佳的添加量和添加时机。结果表明:两种酶在糖化结束时添加,纤维素酶添加量6U/g糯米和酸性蛋白酶添加量10U/g糯米为佳,在此条件下醋醅的最终酸度达到了7.01g/100g(以醋酸计),还原糖含量为3.96g/100g(以葡萄糖计),并且解决了多年来时有出现的成品沉淀现象,产品完全符合国家相关标准的要求。     

酸性蛋白酶预处理对小麦秸秆纤维素酶酶解的影响

为提高小麦作物秸秆酶解效率,对小麦秸秆进行酸性蛋白酶酶解预处理,然后进行纤维素酶酶解。以最终得糖率为指标考察酸性蛋白酶预处理对纤维素酶降解小麦秸秆的影响。采用单因素和正交实验对酸性蛋白酶酶解预处理条件进行优化,结果表明预处理小麦秸秆最优条件为:反应温度45℃,反应时间4h,加酶量0.5%(酶∶原料),固液比1∶12(g/mL),pH为3。经预处理条件优化后,纤维素酶解率达73.12%。     

对高浓度玉米原料糊化液化粘度的研究

应用Brabender粘度计对高浓度玉米原料的糊化和液化过程进行了研究。试验结果证明 ,玉米粉乳加热过程中粘度升高主要是淀粉糊化和蛋白质变性引起的 ,玉米粉乳的粘度随着浓度的增加而上升。固形物超过 35%后 ,淀粉乳搅拌和传热十分困难。在淀粉糊化点以前 (6 0℃ )加入 10u/ g的液化酶处理 2 0min ,可降低峰值粘度和峰值粘度的持续时间 ,并可防止淀粉糊的老化回生。预处理时添加 14u/ g的蛋白酶和 10 0u/ g的纤维素酶对液化时降低粘度有一定的意义 ;添加纤维素酶还可以明显提高液化反应效率     

基质与微生物之比(F/M)对酱渣厌氧发酵产酸的影响

厌氧发酵产酸是酱渣资源化的新途径。研究表明,基质与微生物之比(F/M)越低,酱渣预处理液厌氧发酵产酸的效果越好。当F/M为1∶1时,预处理液中可溶性蛋白质及碳水化合物的降解率最高,分别为71.23%和73.43%;酸性、中性和碱性蛋白酶及α-淀粉酶的活性最大,分别为5.336 U/mL、3.964 U/mL、4.726 U/mL及14.04μg maltose/min;单位体积酱渣预处理液发酵所得挥发性脂肪酸(VFA)的浓度和乙酸浓度均最高,分别为0.17g/mL和0.14g/mL,乙酸占总末端发酵产物比例也最大,为82.19%。可溶性蛋白质在发酵初期(2 d内)的转化主要源于酸性蛋白酶的催化降解。发酵产物包括乙醇、乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、戊酸等,但均以乙酸为主。不同F/M条件下,厌氧产酸过程中均存在明显的丙酸累积现象,F/M为20∶1时,丙酸累积量最高,约为4.00 g/L。     

女贞子花花青素提取工艺及体外抗氧化活性研究

以女贞子花为原料,研究女贞子花花青素的复合酶协同微波提取工艺及其体外抗氧化活性。结果表明,女贞子花花青素提取最佳工艺条件为纤维素酶和果胶酶按酶活力2︰1复合酶解,复合酶用量为0.95%,酶解温度为49.5℃,微波提取时间35 s,乙醇体积分数为89.5%,此时女贞子花花青素的提取率可达7.315 mg/g。女贞子花花青素具有较强清除DPPH·的能力。随着女贞子花花青素浓度的增加,其清除能力逐渐增强,当花青素浓度大于1.2 mg/m L时,其对DPPH·的清除率大于相同浓度的VC溶液。女贞子花花青素对OH·也有较强清除能力,当女贞子花花青素浓度大于0.9 mg/m L时,其清除OH·的能力总是大于VC,当女贞子花花青素浓度达到2.1 mg/m L,对OH·的最大清除率可达94.3%。因此,女贞子花花青素有较好的体外抗氧化活性。