添加琼脂改善木薯和糖蜜机械搅拌发酵制备细菌纤维素的研究

分别以木薯酶解液和糖蜜处理液作为发酵碳源,在机械搅拌式发酵罐中生产细菌纤维素(BC).通过考察纤维素产量、活菌增殖、耗糖量以及溶氧率等参数研究添加0～0.8％ (w/V)琼脂对BC产量的影响.结果表明,未添加琼脂时,木薯酶解液的BC产量为6.8 g/L,发酵效果优于糖蜜的4.8 g/L.添加琼脂可以显著提高BC产量.木薯发酵中,添加0.2％琼脂得到的最大BC产量为8.1 g/L,比未添加的增加了l9％;糖蜜发酵中,添加0.6％琼脂的最大产量为7.4 g/L,比未添加的增加了54％.     

黄酒糟发酵制备细菌纤维素的技术研究

以黄酒糟酶解液为主要原料,葡糖醋杆菌BC19-2发酵制备细菌纤维素.分别考察了温度、pH、接菌量、酒糟的酶解时间等因子对黄酒糟发酵生产细菌纤维素的影响,可视化表征细菌纤维素制备的微观过程.结果表明,单因素比较优化的最佳发酵条件是酒糟酶解3小时、初始pH6.0、接种量为6％时,在30℃恒温发酵7天,细菌纤维素的产量即达7...     

利用糖蜜制备细菌纤维素的研究

细菌纤维素（BC）是一类由微生物产生的纤维素。细菌纤维素以其独特的物理和化学性质被广泛应用于医药、食品、造纸、纺织等领域。然而，BC应用的最大挑战是其生产成本，尤其是发酵生产碳源的成本相对较高。以相对廉价的糖蜜为原料，研究比较了不同预处理方法（硫酸-热处理、热处理和未处理）以及生产菌种（木葡糖醋杆菌和红茶菌）对细菌纤维素产量的影响。结果表明，硫酸-热处理之后的糖蜜获得的细菌纤维素产量最高，可达6．0g/L，比用葡萄糖制备细菌纤维素的产量提高了78％。当以红茶菌为菌种，细菌纤维素的产量可达12．0g/L，是木葡糖醋杆菌作为菌种的两倍。与葡萄糖和果糖相比，糖蜜制备的细菌纤维素同样具有三维网状结构，但是含水率较低，杨氏模量较小。     

杨木屑酶解液作为碳源制备细菌纤维素的条件优化

目的:提高木屑酶解液作为碳源制备细菌纤维素的能力。方法:采用单因素法,对木醋杆菌合成细菌纤维的培养基成分和发酵条件进行了优化。结论:最终确定了葡萄糖15g/L,杨木屑酶解液75(ml/L),蛋白胨7.5g,酵母粉7.5g,无水磷酸氢二钠2.2g,柠檬酸一水化合物1.2g,pH5.5,发酵温度30℃,发酵时间5d的发酵条件,其产量较优化前调高了近1倍。     

酶解木质素吸附脱除糠醛和5-羟甲基糠醛等发酵抑制物

木质纤维素通过酶解发酵转变成燃料乙醇的过程中,酸法预处理法具有成本低、可发酵糖得率高等优点,但其预处理液中不仅含有糖分,还含有糠醛(Furfural)和5-羟甲基糠醛(5-HMF)等发酵抑制物。将木质纤维素燃料乙醇过程残留的酶解木质素(EHL)用作吸附剂,系统研究了吸附时间、固液比、pH等因素对糠醛和5-羟甲基糠醛在酶解木质素上吸附的影响规律,测定吸附等温线,并对其吸附热力学进行分析,最后研究了酶解木质素对两种酸法预处理液中的糠醛和5-羟甲基糠醛的吸附脱除效果。结果发现,酶解木质素对糠醛和5-羟甲基糠醛都具有较好的吸附脱除能力;吸附过程均符合Freundlich模型,为放热过程;对糠醛吸附能力强于对5-羟甲基糠醛的吸附。结果表明,将酶解木质素用于吸附脱除酸法预处理液中的糠醛和5-羟甲基糠醛是可行的。     

红茶菌制备细菌纤维素的研究

寻找高效的生产菌和发酵工艺以及廉价高效的培养基是解决当前细菌纤维素产业化面临的高生产成本和低产率等瓶颈问题的重要手段。以红茶菌和木葡糖酸醋杆菌作为生产菌株,比较研究了不同碳源、氮源以及茶叶浓度对两种菌合成细菌纤维素的影响。结果表明,以红茶菌制备的细菌纤维素与木葡糖酸醋杆菌无本质区别;红茶菌生产细菌纤维素的效率显著高于木葡糖酸醋杆菌,产量可提高3倍以上。     

酶解木质素吸附脱除糠醛和5-羟甲基糠醛等发酵抑制物的研究

木质纤维素通过酶解发酵转变成燃料乙醇的过程中,酸法预处理法具有成本低、可发酵糖得率高等优点,但其预处理液中不仅含有糖份,还含有糠醛（Furfural）和5-羟甲基糠醛（5-HMF）等发酵抑制物。将木质纤维素燃料乙醇过程残留的酶解木质素（EHL）用作吸附剂,系统研究了吸附时间、固液比、pH等因素对糠醛和5-羟甲基糠醛在酶解木质素上吸附的影响规律,测定吸附等温线,并对其吸附热力学进行分析,最后研究了酶解木质素对两种酸法预处理液中的糠醛和5-羟甲基糠醛的吸附脱除效果。结果发现酶解木质素对糠醛和5-羟甲基糠醛都具有较好的吸附脱除能力;吸附过程均符合Freundlich模型,为放热过程;对糠醛吸附能力强于对5-羟甲基糠醛的吸附。结果表明,将酶解木质素用于吸附脱除酸法预处理液中的糠醛和5-羟甲基糠醛是可行的。     

利用海带渣生产燃料乙醇的初步研究

对海带渣中的纤维成分进行了测定,并以海带渣为原料进行了发酵产纤维素乙醇的研究。通过实验初步建立了海带渣生产乙醇的预处理方法并确立了发酵方式,同时对南极低温纤维素酶QP7复配降解海带渣生产乙醇的效果进行了研究。实验结果表明,海带渣中纤维素含量达28.3%;稀酸预处理后,海带渣经分步糖化发酵得到的乙醇浓度高于相同条件下的秸秆乙醇浓度;在海带渣同步糖化发酵中以低温纤维素酶作为复配酶进行酶解,乙醇产量提高21%以上。海带渣作为生产纤维素乙醇的原料,具有良好的应用前景;既能为海带产业的综合利用提供新方向,而且能够为其它海藻的生物质能源开发提供数据和方法参考。     

小麦秸秆的预处理对球拟假丝酵母产槐糖脂的影响

考察小麦秸秆的预处理方式对球拟假丝酵母(Starmerella bombicola)利用其糖化液发酵产槐糖脂(SLs)的影响，并对发酵进行优化。分别选择稀酸预处理(DAP)、NaOH预处理(SHP)和SO3微热爆预处理(STMEP)对小麦秸秆进行预处理，使用纤维素酶酶解糖化后将糖化液用于SLs的发酵，采用补加葡萄糖和活性炭脱毒的方法提高SLs的产量。结果显示，SHP最利于小麦秸秆的酶解糖化，所得糖化液中葡萄糖含量达61.30 g/L，其次为STMEP和DAP，葡萄糖含量分别为48.33 g/L和40.00 g/L。STMEP糖化液中抑制物的总含量最低，其次为SHP和DAP。S. bombicola可以直接利用上述糖化液发酵产SLs，但发酵特性有所不同。SHP和STMEP糖化液更利于酸型槐糖脂(ASL)的积累，相比于化学合成培养基，其产量分别提高了74.27%和92.33%，达到100.45 g/L和110.86 g/L。补加葡萄糖和活性炭脱毒可以进一步提高SLs的产量。对于SHP糖化液，补加葡萄糖及其与活性炭脱毒的联合可将ASL的产量进一步提高至124.49 g/L；对于STMEP糖化液，则可将内酯型槐糖脂(LSL)的产量进一步提高至32.02 g/L，与化学合成培养基的LSL发酵水平相当。因此，小麦秸秆具备发酵产SLs的潜力，且不同预处理方式及发酵方式可用于获得不同类型的SLs，本研究有助于降低SLs的生产成本并拓展其应用领域。     

稻草秸秆的酶解糖化及发酵生产衣康酸

以稻草秸秆酶解糖化液为原料,利用土曲霉KY-013发酵生产衣康酸;研究了超微粉碎、高温蒸煮、稀硫酸和NaOH溶液等预处理方式对稻草秸秆酶解糖化的影响。确定稻草秸秆的最佳预处理方式为:按固液比1∶7.5(g∶mL)加入质量分数为1.5%的NaOH溶液,于30℃、200 r·min~(-1)振荡处理24 h;最佳酶解工艺为:按固液比1∶20(g∶mL)加入pH值4.8的柠檬酸缓冲液,加入2.5 IU·g~(-1)纤维素酶溶液,于50℃、200 r·min~(-1)酶解48 h。在此条件下,还原糖转化率达到最高,为82.51%。在不添加葡萄糖和木糖条件下,酶解糖化液中葡萄糖浓度为30 g·L~(-1)、木糖浓度为3.5 g·L~(-1)时,衣康酸产量达到最高,为9.78 g·L~(-1);在额外添加葡萄糖和木糖条件下,随着外源葡萄糖和木糖浓度的增加,土曲霉KY-013对酶解糖化液的利用效率逐渐升高,衣康酸产量最终达53.88 g·L~(-1)。本研究为衣康酸工业化原料找到了非粮替代品,也为生物发酵行业碳源的原料供应提供了新的途径。     

摇瓶发酵细菌纤维素的木糖驹形氏杆菌P1-1筛选及培养基初步优化

为了提高细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)动态发酵产量,从6种腐烂的水果中筛选出产细菌纤维素菌种42株,从所筛菌种中选择初筛动态发酵产量最高的木糖驹形氏杆菌(Komagataeibacter xylinus)P1-1,对P1-1菌株产的细菌纤维素进行性质分析.红外光谱和热重分析结果表明,细菌纤维...     

枯草芽孢杆菌发酵甘草渣产2,3-丁二醇和乙偶姻的初步研究

甘草渣是甘草提取完活性成分后的剩余物，富含木质纤维素。以甘草渣为研究对象，以2种稀碱（Na2CO3水溶液和NaOH水溶液）以及稀碱（Na2CO3水溶液或NaOH水溶液）和醋酸乙醇胺离子液体混合液为溶剂对甘草渣进行预处理，研究不同碱浓度和预处理温度对甘草渣组成及酶解效果的影响。结果表明，质量分数2%的NaOH水溶液在固液比（w/v）1:10（即每克甘草渣加入10毫升溶剂）、100 ℃条件下预处理甘草渣1.5 h，木质素去除率达54.1%、纤维素回收率为77.2%；样品酶解24 h，葡萄糖得率可达53.5%，较预处理前甘草渣（10.6%）提高了4.0倍。最后，对预处理后的甘草渣进行高固酶解，在固液比3:10、酶用量45 FPU/g生物质条件下酶解72 h，葡萄糖产量达到86.2 g/L、木糖18.9 g/L。以此酶解液为碳源进行发酵，96 h后发酵液中2,3-丁二醇和乙偶姻总产量为43.9 g/L，还原糖转化率为0.42 g/g；与对照组相比，酶解液更有利于菌体生长，生产强度提高，但转化率略低。     

稻草秸秆综纤维素糖化液发酵产头孢菌素C的研究

目前头孢菌素C等抗生素的发酵碳源主要是源自玉米、小麦和甘薯等的工业淀粉,存在着"与人争粮"的危机,而利用资源丰富的木质纤维素类生物质资源作为替代碳源,是应对这一危机的有益尝试。利用稻草综纤维素糖化液作为速效碳源,综纤维素-纤维素酶体系作为持续碳源,在综纤维素含量为40g/L、纤维素酶量为0.4%、硫酸铵10g/L、玉米浆添加量为60g/L以及初始pH为6.0时,顶头孢霉(Cephalosporium acremonium)CPCC 400039发酵产CPC效价最高,为382.12U/mL,为标准培养基最佳效价的84.04%。研究结果进一步证实,经SO_3微热爆预处理的稻草秸秆,在纤维素酶的水解糖化作用下所得的糖化液,不仅葡萄糖含量高而且糠醛、乙酸等发酵抑制物含量低,完全可以应用于头孢菌素C等抗生素乃至工业生物发酵中,作为原料丰富且廉价的碳源替代物。     

细菌纤维素发酵原料的研究进展

细菌纤维素是一种新型微生物合成材料,在食品、造纸、纺织、生物医药、声学器材振动膜和功能复合材料等方面均有很好的应用前景。细菌纤维素发酵培养基(尤其碳源)的成本是现今制约细菌纤维素推广应用的主要因素之一。甘露醇、果糖和葡萄糖等合成培养基所用碳源因其价格较高仅适用于实验室研究和小型发酵生产,规模化生产细菌纤维素的潜在原料应是一些量大价低的天然原料,包括水果类原料、糖质原料、低值淀粉类原料和废弃纤维素类原料等。木质纤维素原料是最具发展潜力的细菌纤维素碳源,也是细菌纤维素产业的根本出路,但目前存在一些技术瓶颈,制约了其开发利用,是一远期战略目标。文章简要介绍了细菌纤维素的基本情况,系统阐述了国内外发酵生产细菌纤维素原料的研究进展,展望了今后的发展趋势。     

桦剥管孔菌固态发酵纤维素酶及发酵基质酶解

建立纤维素酶固态发酵与生物预处理相耦合工艺。实验优化固态发酵条件,测定发酵基质结晶度及酶解糖化得率。结果表明3 g稻草粉为基质,0.5%淀粉为碳源,1%蛋白胨为氮源,0.5%芦丁,初始pH值为5,发酵14d,褐腐真菌Piptoporus betulinus产CMC酶活力达到76.46 U/g,滤纸酶活力达到7.75 U/g;酶解糖化阶段减少外源纤维素酶量36.05%;P.betulinus降解固态基质中的无定型纤维素,暴露结晶纤维素,提高发酵基质的酶解糖化得率184%。     

提高麦草可酶解性的常压甘油自催化预处理

针对小分子有机溶剂预处理时存在的缺陷,尝试高沸点甘油预处理木质纤维素以提高其可酶解性的研究。通过对预处理时一些关键参数进行初步优化,获得适宜预处理条件为:质量分数70%甘油溶液、液固比(麦草与甘油水溶液的质量比)20、蒸煮温度230℃和保温1 h;麦草纤维素保留率约92%,木质素脱除率达74%;常压甘油自催化预处理麦草在纤维素酶5FPU/g干底物时4,8 h纤维素酶解转化率为41.3%。结合电镜观察和红外光谱分析,初步认为常压甘油自催化预处理通过脱除木质纤维素原料中不利于纤维素酶解的组分及打破其致密不均一结构,从而提高了木质纤维素的可酶解性。     

玉米芯残渣的碱性亚硫酸盐预处理及其反应动力学模型

玉米芯提取木糖后残留了大量富含纤维素和木质素的废弃物。针对玉米芯残渣(corncob residues,CCR)中木质素含量高和半纤维素含量很低的特点,采用碱性亚硫酸盐法进行预处理。研究了预处理p H、液固比、温度、亚硫酸盐用量等条件对纤维素保留率、木质素去除率、底物酶解效率以及预处理液中木质素磺酸钠含量的影响规律。结果表明,当亚硫酸钠用量为10%(质量)、氢氧化钠为5%(质量)、液固比为6:1、160℃预处理1 h时,可去除86.1%的木质素、保留82.4%的纤维素,底物的72 h酶解率达85.1%[酶载量为5 FPU·(g葡聚糖)-1],预处理液中木质素磺酸钠的收率为31.5 g·(100 g CCR)-1。为了指导放大试验和工程应用,提出了一个能准确预测底物木质素含量的参数——木质素因子(lignin factor,LF),在此基础上成功建立了脱木质素反应动力学经验公式以及底物酶解效率的预测方程,预测值与实测值误差在10%之内。     

葡糖醋杆菌G31产细菌纤维素的结构表征及性能测试

以葡糖醋杆菌G31为菌种,用HS培养基发酵制备细菌纤维素（BC）。利用蒽酮比色法、酶水解法初步证明发酵产物为纤维素,采用FTIR、SEM、XRD、CP/MAS 13C-NMR、DSC和TG对BC的形貌和结构进行表征并对其进行性能测试。结果显示：发酵产物具有超细三维网状结构,属于结晶度为92.42%的纤维素Ⅰ型,具有良好的持水性和拉伸性。同时对其分子量进行测定,Mw为5737,属于低分子量BC,其氧气透过率和水蒸气透过率分别为913.55?3.23 cm3/m2?24h?0.1MPa和656.15?3.92 g/m2?24h,表明该BC具有更好的锁水能力,为其在面膜领域的应用奠定了基础。     

G31产细菌纤维素结构表征及其面膜性能测试

以葡糖醋杆菌G31为菌种,用HS培养基发酵制备细菌纤维素(BC),产物湿重产率为320.1 g/L。利用蒽酮比色法、酶水解法初步证明发酵产物为纤维素,采用FTIR、SEM、XRD、CP/MAS 13CNMR、DSC和TG对其结构进行了表征并测试了其性能。结果表明:发酵产物具有超细三维网状结构,属于结晶度为92.42%的纤维素Ⅰ型,具有良好的持水性和拉伸性。分子质量测定结果显示:Mw=5737,属于低相对分子质量BC,其氧气透过率和水蒸气透过率分别为913.55?3.23 cm3/(m2?d?0.1 MPa)和656.15?3.92 g/(m2?d),表明该BC具有更好的锁水能力,为其在面膜领域的应用奠定了基础。     

芦笋尾菜水解发酵产黄腐酸的影响因素探究

本文以蔬菜废弃物芦笋尾菜为原料,利用微生物发酵生产生化黄腐酸,考察不同固液比和糖化预处理对尾菜水解发酵产黄腐酸的影响。结果表明:高含固率的实验组(固液比为1∶1)的黄腐酸产量要高于其他对照组;纤维素酶糖化预处理组发酵10天后可以得到黄腐酸浓度15.6～18.6 g/L,最大发酵产量为～395.7 mg/g TS,比无预处理对照组、稀酸预处理组分别高出70%、24%～34%。