树干毕赤酵母发酵木糖制备乙醇补料工艺研究

以树干毕赤酵母m4为发酵菌株,在5 L发酵罐条件下进行补料分批发酵木糖产乙醇工艺研究,以期提高发酵水平和乙醇浓度.结果表明,补料发酵时木糖初始浓度108 g/L,总浓度150g/L,发酵周期84 h;在发酵36 h时一次性补糖,酵母生长旺盛,产乙醇量最高为53.4 g/L,而补加木糖与全料培养基相比,最终乙醇浓度变化不大;在36 h前后分两次补料时,木糖转化乙醇的速率较大,乙醇产量最高为54.9 g/L.与150 g/L、108 g/L分批发酵相比,乙醇质量浓度分别提高了11.1%、19.3%.结果表明采用补料工艺可以进一步提高乙醇的产量.     

适合硅橡胶膜生物反应器乙醇发酵的酵母选育（Ⅰ）

从水果中筛选出一株野生型酵母S3,并将其运用于膜牛物反应器封闭循环乙醇发酵.运用酵母S3进行了3次摇瓶发酵实验,得到细胞浓度、乙醇产率以及葡萄糖转化率的最大值分别为:5.37g/L,1.90g/(L·h),87.9%;将S3菌株接人膜牛物反应器封闭循环发酵系统,进行了524.4 h的封闭循环发酵实验,整个发酵过程乙醇产率为1.48g/(L·h).葡萄糖消耗速率为3.55g/(L·h),发酵结束时,细胞存活率为30%,葡萄糖转化率为81.4%,均高于菌株SO的发酵结果,乙醇-细胞比产率以及乙醇-细胞得率分别为0.148 g/(g·h)和77.63 g/g,分别是菌株SO的1.57倍和1.71倍.结果表明,酵母菌在膜生物反应器封闭循环发酵过程中有被定向驯化以适应此发酵环境的可能性,并且野生酵母S3比工业安琪酵母SO更容易被定向驯化.     

固定化细胞在三相流化床中发酵生产木糖醇

为了建立一种成本低、产率高、能连续高效地生产木糖醇的新工艺,研究了固定化假丝酵母(Candida sp.)细胞在三相流化床内分批发酵玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇这一工艺过程.适宜的工艺条件为:32℃,起始木糖质量浓度100g/L,固定化细胞与发酵培养基体积比1:3.8,分段通气:0～24 h,0.5 L/min;24～80 h,0.175 L/min.利用固定化细胞重复进行6批发酵,木糖醇得率平均为63.5%.玉米芯半纤维素水解液未经脱色以及离子交换等脱毒处理便可直接有效地转化成木糖醇;三相流化床生物反应器动力消耗少、流化状态稳定均匀.该方法大大降低了原料预处理的成本,发酵结果较好.     

胶原纤维负载金属离子固定酵母细胞及其发酵特性研究

以皮胶原纤维为基质,制备了胶原纤维负载Zr(Ⅳ)（ZICF）和胶原纤维负载Fe(Ⅲ)（FICF）细胞固载材料。以酵母为模型细胞,研究了固载材料对细胞的吸附固定及其固定细胞的发酵性能。研究发现,当酵母初始浓度为3.6×105 cfu/mL,在pH 6.0和30℃条件下,ZICF和FICF对酵母细胞的固定量分别为6.68×107 cfu/g和5.44×107 cfu/g。pH值对酵母细胞在ZICF上的固定量影响不明显,处于稳定期的酵母细胞在ZICF上的固定量最大,NaCl浓度为0.1 mol/L时最有利于酵母细胞的固定。ZICF对酵母细胞的吸附平衡符合Freundlich方程,其吸附动力学可采用拟二级速率方程描述。固定在ZICF上的酵母细胞能保持良好的生物活性,表现出较高的乙醇发酵能力。在含15%葡萄糖的乙醇发酵培养基中,固定化酵母细胞的乙醇产量可达9.1%(v/v)。ZICF固定的酵母细胞可以多次重复使用,在第12个发酵周期内,其乙醇产量仍达到7.8%(v/v)。     

不同总糖浓度木薯全渣乙醇分批发酵过程的研究

为研究不同初始总糖浓度对木薯全渣乙醇发酵过程中糖消耗、酵母细胞生长以及乙醇积累的影响,采取分批发酵方式,间隔6 h取样检测.结果表明：初始总糖浓度253.75 g/L时,发酵效率最高（88.93%）,乙醇生成速率、糖消耗速率、酵母数在初总糖浓度183.75 g/L时最大,分别为7.10 g/（L·h）,13.88 g/（L·h）,4.94×108个/mL;提高初始总糖浓度,糖消耗的终点时间、酵母生长到达最大值的时间、乙醇发酵时间延长,糖消耗速率、糖利用、酵母数、乙醇生成速率下降,乙醇发酵效率先升高后下降.     

一株利用木糖用于酒精生产酵母菌的筛选

为获得高效发酵木糖生产酒精的菌株,从牛羊粪便的堆积处进行木糖利用菌的分离筛选,获得一株利用木糖的菌株,根据菌株的生理生化和分子生物学特性,鉴定该菌株为热带假丝酵母(Candidatropicals).以逐渐提高底物中木糖浓度的方法,对该菌株利用木糖的能力进行了驯化,同时对该菌发酵木糖生产酒精的工艺和发酵培养基组分进行了优化.驯化后,在厌氧条件下,木糖浓度在7%,木糖利用率为65.2%,酒精产率达到理论产量的21.9%.在优化培养基的条件下,以木糖/葡萄糖混合糖为碳源,控制pH为5.5,温度35℃接种量为10%,厌氧培养96 h,木糖和葡萄糖转化的酒精产量分别为理论产量的37.7%和79.2%,同时伴有30.2 g/L的木糖醇产生.实验结果表明,该菌株具有较高的木糖和葡萄糖的利用能力,是具有同时发酵葡萄糖和木糖产酒精的天然菌株.     

搅拌桨对菊芋联合生物加工发酵生产燃料乙醇的影响

利用马克斯克鲁维酵母,通过联合生物加工(CBP)技术发酵菊芋生料生成乙醇.在相同的发酵工艺条件下,分别考察四种搅拌桨对乙醇发酵的影响,包括发酵液的混合情况及乙醇浓度、醪液的黏度等参数的变化.结果表明:三叶推进式搅拌桨能够明显提高乙醇产量,并减少发酵液静止区的体积,拆除挡板更适合高浓度菊芋生料的发酵.发酵初始干粉浓度为201 g/L,补料后菊芋干粉终浓度达到273 g/L时,48 h乙醇浓度达到78.11 g/L,乙醇对糖的得率为0.440 7,为理论值的86.25%.此工艺为菊芋乙醇工业化的生产提供了有利条件.     

半纤维素水解液中抑制物对发酵生产木糖醇的影响

以木糖为底物发酵生产木糖醇,考察了葡萄糖、阿拉伯糖、果糖等半纤维素糖类对木糖醇发酵动力学行为的影响,并确定了适宜起始木糖质量浓度为100 g/L.当发酵液中乙酸与糠醛的质量浓度分别超过1 g/L时,抑制作用逐渐增强,通过调节半纤维素水解液的起始pH值从4.0到6.0,可有效减轻乙酸对发酵的抑制作用.适量的K+、Mg2+、Na+等微量元素和H2PO4-离子对酵母具有较强的代谢调控作用,其中以Mg2+的影响最为显著.无机盐质量浓度在0～4 g/L内有利于木糖醇发酵.以合成培养基为底物发酵生产木糖醇,与半纤维素水解液的发酵结果相比,两者的动力学曲线较为符合,为进一步研究木糖醇发酵动力学提供了实验依据.     

反应器操作与嫩啤酒双乙酰水平

利用海藻酸钠固定化啤酒酵母细胞和流化床生物反应器进行介质循环式发酵。反应器中固定化胶体最适体积分数(φ)为0.40(V/V)。在给定固定化胶体体积分数(φ=0.40),给定发酵温度(10℃)和循环比(n=5)的条件下,研究了循环流速对主发酵周期和对嫩啤酒双乙酰水平的影响。结果表明,发酵周期随流速的增加而减少,而双乙酰浓度则随流速的增加而提高。当停留时间τ_t=2.8h 时,发酵周期 T=14h,嫩啤酒中双乙酰浓度为0.5ppm.     

外循环气升式生物反应器中酯酶生产及应用

采用海藻酸钙凝胶包埋法固定根霉（Rhizopus sp. F-16）细胞,在外循环气升式生物反应器（工作体积为10 L,高径比为2.9）中发酵生产酯酶.与游离细胞发酵相比,固定化细胞具有发酵时间短、产酶活力高等优点,其最适通气量为0.70 m3/h,最适装液量为8.75 L,发酵48 h时酯酶活力达41.6 U/g细胞.固定化细胞的适宜作用pH为8.0～9.0,适宜作用温度为45～50 ℃,其酸碱稳定性和热稳定性均比游离细胞明显增强.该固定化细胞可直接用于选择性水解外消旋乳酸乙酯生成D-乳酸,当底物的质量浓度为150 g/L,反应时间为3 h时乳酸乙酯的水解率达43.9%,D-乳酸的光学纯度达95.7%.固定化细胞性状稳定,可重复利用,连续降解6批乳酸乙酯的平均水解率为43.3%,D-乳酸的光学纯度平均为95.4%.     

Banach代数中的行列式理论

探讨了 Banach 代数中的行列式理论.给出了具有单位元的迹 Banach 代数具有行列式的充要条件.     

非织造布滤料性能及过滤过程的研究进展

对近年来非织造布滤料的研究进展做了简要综述,介绍了内部结构的研究及表征、过滤性能及其影响因素、过滤过程的计算机模拟,指出进一步发展所需要解决的问题。     

Towards Excellence in Science Chinese Academy of Sciences

<正>May 26,2014,BeijingScience is a human enterprise in the pursuit of knowledge.The scientific revolution that occurred in the 17th Century initiated the advances of modern science.The scientific knowledge system created by human beings,the tremendous productivity brought about by science,and the spirit,methodologies and norms formulated in scientific practice since the 17~(th)Century have long become essential elements of     

SCIENCE CHINA Technological Sciences SUBJECT INDEX TO VOLUME 57(2014)

<正>~~     

单面约束系统的微分变分原理与运动方程

研究单面约束力学系统的微分变分原理和运动方程。方法利用Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立Ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｇｅ原理．Ｊｏｕｒｄａｉｎ原理和Ｇａｕｓｓ原理,结果与结论得到系统的微分变分原理和带乘子的Ｅｕｌｅｒ－Ｌａｇｒａｎｇｅ形式,Ｎｉｅｌｓｅｎ形式和Ａｐｐｅｌｌ形式的运动方程。     

q-树的重构性

q 是一个正整数,所谓 q-树的图是递归定义的:最小的 q-树是完全图 K_q,一个 n+1阶的 q-树是通过在 n 阶 q-树上加上一个新点并连接这点与 n 阶 q-树中任意 q 个互相邻接的点而获得,其中 n≥q.1-树我们通常称为树.在本文中,证明了对任意正整数 q,q-树是可重构的.     

β-环糊精-毛细管区带电泳分离扑尔敏对映体

采用毛细管区带电泳模式,以β-环糊精为手性选择剂分离了药物扑尔敏的光学对映体.考察了在不同背景电解质 pH 值尤其是较低 pH 值下环糊精浓度对对映体表观淌度差的影响,并研究了有机改性剂尿素在分离中的作用.     

层状球形夹杂复合材料的弹性模量

利用层状球形夹杂在无限大基体中的局部化关系及平均应力场理论,给出了一种方法来分析含 n 种层状球形夹杂所构成复合材料的弹性模量.对于文献给出的空心玻璃球和高分子基构成的复合材料,该理论的预测与实验吻合很好.当表层稍失时,该理论退化为传统的 Mori-Tanaka平均应力场理论.     

高师物理专业人才培养与基础教育衔接问题的研究

分析了当前高师物理专业人才培养与基础教育人才需求存在的问题,结合调查情况,提出了高师物理专业在培养目标、课程设置、教学内容、教学方法及实践教学环节方面的改革措施。     

JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY TOTAL CONTENTS(Vol.23)

正~~