桑葚酒用产香酵母的选育及特性分析

为获得适合桑葚果酒发酵的产香酵母,从桑葚自然发酵汁和桑葚果表皮中分离纯化出4株产香酵母。经菌株形态观察、闻香及26S rDNA序列分析,确定S1、S2为库德毕赤酵母(Pichia kudriavzevii),S3、S4为葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)。对4株产香酵母进行耐受性研究发现,4株酵母在糖浓度250～500 g/L、温度18～30℃、SO₂质量浓度100～400 mg/L、pH2.5～4.5条件下,生长情况均良好。其中,葡萄汁有孢汉逊酵母能在温度为12℃条件下生长。但4株产香酵母的酒精耐受性均较差,在酒精度为12%vol时生长受到明显抑制。其中,2株库德毕赤酵母的耐酒精能力略优于2株葡萄汁有孢汉逊酵母,能在酒精度为9%vol时生长。利用顶空固相微萃取-气质联用法(HS-SPME-GC-MS)对4株产香酵母的桑葚汁发酵液香气成分进行检测,共检测出22种挥发性成分,主要为酯类物质和醇类物质。其中,库德毕赤酵母发酵产生的香气成分种类较葡萄汁有孢汉逊酵母多2～6种。     

混菌发酵对‘123’苹果酒香气成分的影响

选用葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）与卡利比克迈耶氏酵母（Meyerozyma caribbica）两种非酿酒酵母,按照不同菌株与接种顺序,分别与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）混合发酵（1∶1）制备‘123’苹果酒;以单菌发酵为对照,分析发酵过程中酵母生长变化、理化指标、香气成分和感官品质。结果表明,非酿酒酵母数量在顺序接种发酵过程中稳定在106～107数量级;与单菌对照组相比,混菌发酵组乙醇含量降低了0.49%vol～1.6%vol,挥发酸增加了0.02～0.11 g/L。先接种有孢汉逊酵母48 h后再接种酿酒酵母混菌发酵酒样（HS2）发酵结束时酒样挥发性香气物质总量达到最高（9 302.20μg/L）,其中品种香气较单菌发酵增加了63.4%。2,4-二叔丁基苯酚、正辛醇、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯等为HS2酒样的特征香气物质（OAV>1）,在感官上为‘123’苹果酒增加了果香与花香。因此,先接种有孢汉逊酵母再接种酿酒酵母（1∶1）混菌发酵方案适合应用于‘123’苹果酒酿造。     

高产Monacolin K红曲霉菌种的筛选及液态发酵条件优化

为了提高红曲霉（Monascus ）液态发酵生产Monacolin K的能力,一种新型的常压室温等离子体（ARTP）诱变技术被应用于产Monacolin K红曲霉菌株的诱变选育工作;同时,通过构巢曲霉（Aspergillus nidulans ）平板对峙培养的筛选方法,选育获得较初始红曲霉菌Monacolin K产量提高60%以上的突变菌株MP60-6。确定发酵培养基组成为甘油5%,米粉50 g/L,蛋白胨15 g/L,NaNO3 2 g/L,MgSO4 1 g/L,ZnSO4 2 g/L,KH2PO4 1.5 g/L,并进一步确定在发酵第3、第4天添加0.1%的乙酸和0.2%的柠檬酸,发酵第8天补加10%的甘油。在上述条件下发酵17 d后Monacolin K产量可以达到1 302 mg/L,为出发菌株产量的2.66倍。     

5株非酿酒酵母的耐受性及发酵特性研究

以陆生伊萨酵母（Issatchenkia terricola）、浅白隐球酵母（Cryptococcus albidus）、葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）、美极梅奇酵母（Metschnikowia pulcherrima）、戴尔有孢圆酵母（Torulaspora delbruecki）为试材,分析了5株非酿酒酵母的生长特性、耐受性和碳源氮源同化能力及发酵速率。结果表明,戴尔有孢圆酵母的生长量较大,耐受的葡萄糖质量浓度为500 g/L、酒精体积分数为18%、SO2质量分数为420 mg/L,可同化氮源3种、碳源11种;陆生伊萨酵母的生长量较小,耐受的葡萄糖质量浓度为350 g/L、酒精体积分数为6%、SO2质量分数为120 mg/L,可同化氮源4种、碳源10种;其余3株非酿酒酵母的耐受及发酵特性优于陆生伊萨酵母低于戴尔有孢圆酵母;陆生伊萨酵母发酵速率在第2天达到最大值,其余4株酵母均在第3天达到发酵高峰。     

高强度产甘油假丝酵母突变株的选育及其发酵性状

以一株产甘油假丝酵母为出发菌株 ,采用化学诱变 ,通过玉米浆和外加无机磷组成的磷质量浓度为 3 40mg/L的磷源选择培养基 ,得到了一株发酵时间较原菌株缩短了 8h左右 ,产甘油能力 (甘油产量约为 1 40 g/L ,甘油转化率为 5 6% )和原菌株相似的突变株 ,并研究了突变株的发酵性状 .     

枸杞果酒用非酿酒酵母的分离筛选及香气成分分析

研究显示非酿酒酵母在果酒发酵前期可产生更多的香气成分,有助于果酒风味的提高。为获得适合枸杞果酒发酵的非酿酒酵母,从枸杞果园土壤、枸杞鲜果及枸杞果自然发酵液中分离出酵母82株。经香气初步筛选及耐受性研究,确定3株酵母各方面性能良好。经26S rDNA序列分析,确定GF-60和GF-80为葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum),GB-1为戴尔有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii)。将GF-60与商用酿酒酵母以3∶1比例进行混合发酵枸杞果酒,经GC-MS测定分析,结果显示与酿酒酵母单独发酵相比,混种发酵含有更多种类的香气成分。     

富硒酵母的选育及其发酵条件的优化试验

通过对一株耐硒酵母进行UV和60Co逐级诱变,获得一株产量高的突变株Y7,发酵液的硒总含量达19mg/L,是出发菌株的1.58倍,经多次传代试验,证明其稳定性良好。通过单因素、L16(37)正交试验对其发酵培养基和培养条件进行优化,试验表明富硒酵母发酵培养基的最佳配方是:蔗糖6%,牛肉膏1%,蛋白胨1%,K2HPO4 0.15%,亚硒酸钠35μg/L;最佳培养条件:初始pH为4.0,温度32℃,装液量60mL/250mL摇瓶,转速200r/min,10%(v/v)接种量,培养48h。富硒酵母的硒总含量达23mg/L以上,是出发菌株的1.92倍。     

3株非酿酒酵母在模拟葡萄汁中的生长特性与发酵香气

在模拟葡萄汁培养基中以三种非酿酒酵母(葡萄汁有孢汉逊酵母、美极梅奇酵母、浅白隐球酵母)为实验对象,以酿酒酵母DV10为对照,研究三种非酿酒酵母的生长特性和发酵香气。结果表明:葡萄汁有孢汉逊酵母的生长特性最好,其次是美极梅奇酵母;不同酵母发酵模拟培养基共检测出74种与酵母代谢相关的挥发性化合物,其中醇类13种,酯类29种、酸类9种、醛酮类5种、萜烯类8种、苯环类6种和其他类4种;不同酵母菌发酵的培养基中的香气成分及含量差异明显,美极梅奇酵母产生的发酵香气浓度最高(206.27 mg/L),其中有玫瑰花香的苯乙醇(102.49 mg/L)对香气的贡献最大,另一重要香气物质为3-甲基丁醇(86.65 mg/L);浅白隐球酵母典型的发酵香气为金合欢醇(0.13 mg/L),给葡萄酒带来柔和的甜香气;葡萄汁有孢汉逊酵母能够产生较为丰富的香气物质,典型的发酵香气为乙酸乙酯(5.86 mg/L)、乙酸-3-甲基丁酯(1.17 mg/L)、辛酸乙酯(25.01 mg/L)、辛酸-3-甲基丁酯(0.3 mg/L)、乙酸-2-苯乙酯(14.36 mg/L)、辛酸(1.96 mg/L)和香茅醇(0.21 mg/L),赋予葡萄酒复杂的果香和花香。在葡萄酒酿造中应用特定的非酿酒酵母进行发酵,可以用来生产有特定风味的葡萄酒。     

川藏高原冰葡萄中五种酵母菌的鉴定及耐受性研究

从川藏高原地区采摘的冰葡萄果实中分离纯化出了葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）、美极梅奇酵母（Metschnikowia pulcherrima）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、解脂耶罗维亚酵母（Yarrowia lipolytica）和异常威克汉姆酵母（Wickerhamomycesanomalus）5种菌株,采用18SrDNAD1/D2序列对菌株进行了鉴定,并对其耐受性进行了研究比较。结果表明：葡萄汁有孢汉逊酵母对蔗糖、乙醇和碱表现出较强的耐受性;酿酒酵母对酸表现出相对较好的耐受性;异常威克汉姆酵母对低温和二氧化硫表现出较强的耐受性。     

凉州熏醋酿造过程产乙偶姻酵母菌筛选及其发酵培养基优化

乙偶姻是凉州熏醋特征风味成分四甲基吡嗪的前体。本实验从凉州熏醋发酵料醅中分离获得了一株产乙偶姻酵母菌T8,通过经典鉴定方法结合ITS基因测序的方法,确定其为葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)。为探明T8菌株生长及代谢产乙偶姻的营养需求,本实验对产乙偶姻酵母菌T8发酵培养基进行了优化,以期为传统食醋酿造工艺现代化改造过程中人工接种增香酵母种子的制备提供培养基。通过研究不同碳源、氮源、无机盐对T8菌株产乙偶姻的影响,确定了发酵培养基的最终组分:葡萄糖60 g/L,蛋白胨10 g/L,酵母膏10 g/L,(NH_4)_2HPO_48 g/L,KH_2PO_40.5 g/L,Mg SO_4·7H_2O 0.75 g/L,Mn SO_40.6 g/L。培养基优化后,乙偶姻产量达到15.236 g/L,与初始发酵培养基相比提高了20.65%。人工接种T8菌株种子液所酿食醋中四甲基吡嗪的含量较对照提高了22.1%,增香效果明显,证明H.Uvarum T8菌株可以作为食醋酿造的增香酵母。     

棒状链霉菌F613-1的诱变及其发酵工艺优化

该实验旨在获得克拉维酸高产菌株,并通过发酵条件优化提高其产量。以棒状链霉菌（Streptomyces clavulans）F613-1为出发菌株,通过紫外和亚硝基胍（NTG）联合诱变及含链霉素固定培养基筛选并在对突变菌株添加发酵前体研究基础上,通过单因素试验和响应面法优化其摇瓶发酵条件。结果表明,成功筛选一株棒状链霉菌衍生菌株,克拉维酸产量较出发菌株提高19.9%;添加1.5%甘油和0.15%谷氨酸可大幅缩短突变株发酵时间;突变株前36 h时25 ℃培养,后37 h时29 ℃培养,发酵pH值为7,克拉维酸产量达5.44 g/L,较出发菌株提高了55.8%。棒状链霉菌高产菌株的摇瓶发酵条件优化效果显著,为进一步提高克拉维酸生产提供依据。     

基于ARTP技术选育维生素K2优势菌株及发酵培养基优化

本研究目的在于获得维生素K₂优势突变株,并利用响应面设计优化发酵培养基进一步提高其产量。采取常压室温等离子体诱变技术结合结构类似物抗性初筛、24孔板发酵复筛,对纳豆芽孢杆菌进行诱变选育,并应用Box-Behnken设计对发酵培养基进行优化。通过ARTP诱变选育得到一株维生素K₂优势突变株,维生素K2产量较初始菌株提高了3.23倍。Box-Behnken实验优化后,最佳值为K₂HPO₄（0.69 g/L）,甘油（66.01 g/L）和酵母粉（25.12 g/L）,发酵后维生素K₂产量较优化前提高了56.7%。通过ARPT技术诱变选育出一株维生素K2优势突变株,采用响应面法优化发酵培养基。实验结果表明,突变株具有潜在的生产应用价值,建立的育种方法也可为其他工业微生物的选育提供有益的参考,对提高人们的健康水平具有十分重要的意义。     

丁醇高产菌株诱变育种及发酵条件优化研究

利用低温等离子体和亚硝基胍(NTG)对兼性厌氧产丁醇芽孢杆菌(Bacillus sp.)C2菌株进行复合诱变,分离筛选得到3株丁醇和总溶剂产量均有明显提高的突变菌株,其发酵7%玉米醪液后丁醇和总溶剂产量分别达到12.59g/L、12.44g/L、12.74g/L和20.36g/L、20.14g/L、20.79g/L,比出发菌株分别提高21.6%～24.5%和15.4%～19.1%.对编号为414的突变菌株发酵条件进行优化,在100mL三角瓶发酵体系中,该菌株的最适发酵条件为装液量100mL,种龄24h,接种量10%,pH 7(自然),37℃静置发酵72h,在此条件下,414菌株发酵7%玉米醪液产丁醇和总溶剂量分别达到12.58g/L～13.77g/L和21.25g/L～22.27g/L.     

常温常压等离子体诱变选育高产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）23798为原始菌株,对其进行常温常压等离子体（ARTP）诱变,以磺胺胍抗性和氨基酸与茚三酮特异显色为筛选标记,以期得到高产L-异亮氨酸的诱变谷氨酸棒杆菌,并对其遗传稳定性进行研究。结果表明,原始菌株23798经过ARTP诱变处理180 s后,经0.4 mg/mL磺胺胍抗性筛选、多孔板高通量筛选、发酵培养复筛,选育出一株高产L-异亮氨酸诱变谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）B1。该菌株在摇瓶中发酵培养48 h,L-异亮氨酸产量达18.5 g/L,比原始菌株提高62.03%,且遗传性状稳定。     

几丁质脱乙酰酶高产菌株的选育及其发酵特性研究

以一株海洋丝状真菌（Penicillium janthinellum）UV-0S为出发菌株,通过多级紫外线诱变育种后获得几丁质脱乙酰酶（CDA） 高产突变株UV-3S,并对该菌株产CDA的发酵特性及其细胞壁几丁质的脱乙酰度（DD）进行研究。 结果表明,突变株UV-3S的胞外 CDA酶活力为11.05 U/mL,是出发菌株UV-0S的2.1倍。 该菌株产胞外CDA的最适初始pH值为9.0,最适无机盐为NaH2PO（4 11 mmol/L）, 胶体几丁质最适添加量为0.5%。 在此最佳发酵条件下,突变株UV-3S的CDA酶活力最高,为11.83 U/mL,说明CDA是一种诱导酶。 细 胞壁几丁质的脱乙酰度随真菌生长而增加,且在发酵96 h后脱乙酰度达到最高（90.52%）。     

发酵木糖高产乙醇休哈塔假丝酵母突变株的选育

木糖的乙醇发酵是利用木质纤维原料生产乙醇的关键环节。休哈塔假丝酵母是木糖发酵性能较好的天然酵母之一。研究中对Candida shehatae CICC1766进行了紫外诱变和离子注入诱变,力求选育出发酵木糖产乙醇能力强的假丝酵母。先将其进行紫外诱变,得到的突变株S28在木糖添加量为60g/L的条件下乙醇产量为2364g/L,相比原始菌株提高1498%,乙醇得率达到0394g/g(乙醇/木糖)。再对S28进行氮离子注入诱变,得到的突变株SY58乙醇产量为2508g/L,相比S28提高609%,乙醇得率为0418g/g(乙醇/木糖),达到理论得率的908%。进而对SY58菌株进行了5L罐发酵实验,乙醇产量达到2504g/L,得率为0417g/g(乙醇/木糖),同摇瓶发酵结果基本相同,并且发酵时间由原来的72h缩短到52h。     

铆钉菇D447黑色素高产菌株诱变育种及遗传稳定性研究

为提高铆钉菇（Gomphidius sp.）D447的诱变育种的效率,首先对该菌的孢子最佳活化时间及定向筛选剂曲酸的最优添加量进行了研究,结果表明孢子最佳活化时间为6.0 h,曲酸的最优添加量为0.4%。在此基础上,以紫外线、硫酸二乙酯、氯化锂、5-溴尿嘧啶等诱变剂对D447的活化孢子进行了单一及复合诱变,通过曲酸平板初筛,摇瓶复筛方法,最终获得一株黑色素产量为（2.45±0.16） g/L的诱变株DB-3,较出发菌株D447提高了1.57倍。对突变株进行传代稳定性试验,结果表明诱变株DB-3经斜面传代9代以后,黑色素产量仍较稳定,无明显的回复突变。     

Cu~(2+)对酿酒酵母酒精发酵特性的影响

本文利用两株酿酒酵母Freddo(F菌)、BH8(B菌)和模拟葡萄汁发酵体系,研究了不同浓度Cu2+对酿酒酵母生长和发酵特性的影响。结果表明,Cu2+抑制发酵前期酵母生长、酒精发酵的程度和延长酒精发酵时间与Cu2+浓度正相关,当Cu2+浓度达到0.2 m M时,酵母酒精发酵出现提前终止。发酵结束时,B菌对照组葡萄糖和果糖的残留量为2.51 g/L、10.80 g/L,Cu2+0.1 m M处理组葡萄糖和果糖残留量分别为0.43 g/L、3.43 g/L,Cu2+0.1 m M处理促进了B菌发酵后期对糖的利用;F菌Cu2+处理组与对照组残糖量之间不存在显著性差异。B菌Cu2+0.1 m M处理组酒精总产量为10.80%,显著高于对照组的10.27%与Cu2+0.05 m M处理组的10.37%。B菌Cu2+0.05 m M处理组的甘油产量为6.66 g/L,显著高于对照组的6.37 g/L与Cu2+0.1 m M处理组的6.29 g/L;F菌Cu2+处理组与对照相比,酒精和甘油总产量之间不存在显著性差异,可见,不同株酵母对Cu2+逆境的适应性不同的。     

苯丙氨酸解氨酶重组大肠杆菌的培养

为了提高苯丙氨酸解氨酶的产量和活力,对高效表达圆红冬孢酵母苯丙氨酸解氨酶基因的重组大肠杆菌JM109进行培养,优化了发酵培养基成分、培养条件以及发酵工艺,结果表明,最佳葡萄糖浓度为20 g/L,碳氮比为7.86,添加5 g/L酵母粉和蛋白胨有利于菌体产酶,最佳发酵液初始pH为7.5,接种量为10 %.通过以上优化,重组大肠杆菌培养18 h时酶活可达到70 U/g(DCW),酶活比原工艺提高了1.6倍.