D-核糖工业制备方法的研究Ⅰ D-阿拉伯糖酸钙的制备

本工作研究了D-核糖的工业制备方法。葡萄糖在氢氧化钾溶液中氧化制取D-阿拉伯糖酸钙,通过D-核糖酸-γ-内酯再电解还原,是制取D-核糖较好的工业生产方法。经过试验研究和中间试制,获得了良好的收率和适宜的工业生产条件,D-核糖对葡萄糖收率为35.85％。 本文报导了本研究工作的第一部分D-阿拉伯糖酸钙的制备。作者对D-阿拉伯糖酸钙的制取方法,进行了研究和改进。对葡萄糖在不同温度和氢氧化钾浓度下的分解情况进行了考察。将葡萄糖溶于1.182—1.224N浓度氢氧化钾溶液中,于38—40℃及1—1.5公斤/厘米~2表压及强烈搅拌下用氧气氧化。并采取分步加碱和直接浓缩反应液分离D-阿拉伯糖酸钾的方法。分离钾盐时不采用溶媒,操作方便,设备简单。然后以氯化钙置换成D-阿拉伯糖酸钙。D-阿拉伯糖酸钙对葡萄糖的收率可达65.80%。     

D-核糖工业制备方法的研究Ⅱ. D-核糖酸-γ-内酯的制备

作者对D-阿拉伯糖酸钙经差向异构化制取D-核糖酸-γ-内酯的方法,进行了研究和改进。通过简化工艺过程和反应条件的研究,转化剂氢氧化钙用量为13克/每公斤D-阿拉伯糖酸钙,于135—138℃反应8小时。用浓缩二次回收钙盐的方法,增加未转化的D-阿拉伯糖酸钙回收量,相应地提高了D-核糖酸-γ-内酯及下步D-核糖的含量。D-核糖酸-γ-内酯收率为72.66％。改进后的方法与文载方法比较,具有操作简便,收率及D-核糖酸-γ-内酯含量较高的优点,适用于工业生产。     

寡聚糖与多糖混合诱导蔬菜抗病性的研究

喷施人工合成的植物诱抗剂葡聚六糖与人工发酵的真菌多糖和果胶多糖的混合物,可诱导黄瓜、番茄抗病性的增加,且混合糖的防效要好于各单剂处理。葡聚六糖与多糖混合诱导间隔期为5d时的防效最好,防效达74.6%,7d时无增效作用。     

与膜耦合的细胞固定化串联发酵制乙醇的研究

利用植物纤维作为廉价的糖源生产燃料乙醇是解决世界能源危机的最有效途径.今研究采用海藻酸钙固定普通酿酒酵母细胞和嗜鞣管囊酵母细胞于两个串联的发酵罐内,连续发酵葡萄糖和木糖组成的糖液并与膜耦合来制取酒精.通过硅橡胶膜(PDMS)的渗透蒸发过程,将产品乙醇从发酵液中移出,减少了产物乙醇对发酵的抑制作用.实验结果表明,这套采用海藻酸钙固定酵母细胞进行连续发酵并与膜耦合的生物反应器系统,在稀释率为0.321 h-1下稳定运行,剩余葡萄糖和木糖浓度分别为0.134、4.921 g·L-1,乙醇得率为O.457 g(乙醇)·g-1(糖),是理论得率的92.64%.生产能力达到10.996 g·L-1·h-1.与其它发酵方式相比较,用海藻酸钙来固定细胞并与膜耦合的发酵过程可增大酵母细胞浓度,明显降低乙醇对酵母的抑制作用,并提高糖的转化率.     

喷射泵的简易制造

我厂生产葡葡糖系用喷射泵抽真空减压浓缩糖液。按照外厂的经验,做一台喷射泵,要从翻砂到车床加工,对我们这个小的新建厂来说,确实是一个困难,尤其做一只花板,     

聚乙烯醇-海藻酸钙作为德氏乳酸杆菌包埋剂的研究

以德氏乳酸杆菌为考察对象,应用响应面分析法(RSM)对聚乙烯醇-海藻酸钙凝胶配比进行优化研究.结果表明,制备PVA-海藻酸钙复合载体的最佳条件是PVA、海藻酸钠和氯化钙的质量分数分别为6.64%、1.29%和1.97%,固化交联时间为6.48 h,预测乳酸发酵72 h的产量为112.79 g/L.经过120 d,40批次的发酵验证,结果与预测值相符,且乳酸发酵72 h产量比游离细胞发酵平均提高了56%.     

氧化还原电位调控混合糖为底物的丁醇发酵

控制丁醇发酵过程中的氧化还原电位（oxidoreduction potential, ORP）能够大幅提高丁醇产量和果糖利用率,并降低终点有机酸浓度。实验考察了以葡萄糖和果糖混合糖为底物,通过泵入无菌空气控制ORP分别不低于-490、-460、-430及-400 mV丁醇发酵情况。其中,控制ORP不低于-460 mV时,丁醇和总溶剂产量分别达到13.19 g·L^-1及19.71 g·L^-1,相对于不控制ORP的丁醇自然发酵分别提高了139.38%及117.07%,残糖浓度降低至3.20 g·L^-1,糖利用率高达94.18%。该调控策略有效地解决了以葡萄糖和果糖混合糖为底物的丁醇发酵过程中存在的残糖浓度高、丁醇产量低的问题。     

-乳酸的研究

从所选取的产l-乳酸的4株菌中筛选出一株性能优良、糖利用率和乳酸产量较高的菌种作为试验用菌种。对影响乳酸菌发酵大豆秸秆酶解物制备l-乳酸的因素进行了研究,影响大豆秸秆酶解液发酵的主要因素是菌种类型、底物糖浓度、接种量、温度及pH值。结果表明:干酪乳酸菌是较适宜的发酵菌种,较适宜的发酵条件为:发酵温度30℃,接种量10%,pH值5.5。随着底物糖含量的增加,乳酸产率相应增大,在实验范围内,乳酸菌发酵所产乳酸的产率达到80%。     

酒精清液发酵补料工艺的研究

在酒精清液发酵,初糖为12%,采用连续补料工艺的条件下,酒精体积分数达到14%(20℃),比单罐发酵提高了2%,糖醇转化率达到46%。     

基因工程改造植物乳杆菌生产光学纯D-乳酸

为获得高产高光学纯D-乳酸生产菌,本研究从筛选得到的一株耐高温耐高糖的植物乳杆菌出发,利用基因工程技术,敲除其中与L-乳酸合成相关的基因,引入或增强D-乳酸脱氢酶活性,构建了一株基因工程菌Lp-DA。该菌株可45℃发酵,产乳酸近200 g/L,D-乳酸光学纯度达到99.9%,为光学纯D-乳酸工业生产提供了新的菌株选择。     

从农副产品生产乙醇的新技术

木材和农作物残余物,主要由纤维素和半纤维素组成,在发酵法生产乙醇过程中,纤维素水解成D-萄葡糖,半纤维素被水解成五碳糖D-木糖,普通的酵母使葡萄糖转变成乙醇,但不能使木糖发酵。因此在通常的发酵过程中原料中大量的半纤维素都变成了废物。最近美国北部地区农业研究中心的科学家们正在开发一项新的有希望的方法,利用法国科学家1957年在鞣革废物中发现的酵母菌Pachysolen tannophilus的特殊胁变,可使D-木糖直接发酵转变成乙醇。在他们早期的间歇法试验中,每克木糖产生0.34克乙醇,这种酵母的生长需要有氧条件。在32℃温度     

氧化还原电位调控混合糖为底物的丁醇发酵

控制丁醇发酵过程中的氧化还原电位(oxidoreduction potential,ORP)能够大幅提高丁醇产量和果糖利用率,并降低终点有机酸浓度。实验考察了以葡萄糖和果糖混合糖为底物,通过泵入无菌空气控制ORP分别不低于-490、-460、-430及-400 mV丁醇发酵情况。其中,控制ORP不低于-460 mV时,丁醇和总溶剂产量分别达到13.19 g·L-1及19.71 g·L-1,相对于不控制ORP的丁醇自然发酵分别提高了139.38%及117.07%,残糖浓度降低至3.20 g·L-1,糖利用率高达94.18%。该调控策略有效地解决了以葡萄糖和果糖混合糖为底物的丁醇发酵过程中存在的残糖浓度高、丁醇产量低的问题。     

2-乙基己基葡糖苷的合成及其性能测试

以2-乙基己醇和无水葡萄糖为原料,三元酸为催化剂,采用一步法合成2-乙基己基葡糖苷。分别考察了催化剂用量、反应温度、醇糖摩尔比对制备2-乙基己基葡糖苷的影响。结果表明,三元酸催化剂与葡萄糖的质量比为0.054∶1、反应温度为95℃、醇糖摩尔比为5∶1的条件下,糖苷产率为156.42%。同时,对所得产品进行了表征及性能测试,证明了合成物质为2-乙基己基葡糖苷,且是一种高活性、低泡型表面活性剂。     

三羧酸循环中几种有机酸对山梨醇发酵的影响研究

通过研究三羧酸循环中几种主要有机酸在山梨醇发酵过程中产生的作用,以提高产糖速率及缩短其发酵周期。通过单因子筛选确定了苹果酸、顺-乌头酸、草酰乙酸及琥珀酸对山梨醇发酵起促进作用,而延胡索酸对山梨醇发酵无明显作用;根据单因子实验结果确定出正交实验的因素及水平,最后通过正交实验优化出有机酸的最优配比分别为苹果酸0.06%、顺-乌头酸0.015%、草酰乙酸0.10%、琥珀酸0.04%;通过小型发酵罐中试验证实验,山梨醇发酵周期比照缩短6 h。     

外循环流化床生物反应器的特性及应用

针对固定化增殖细胞发酵酒精的特点,研制与开发了一种新型外循环流化床生物反应器和大规模制备固定化细胞颗粒的方法和装置。考查了固定化细胞颗粒流化特性,外循环速度对液相停留时间分布的影响,宏观发酵动力学及固定化增殖细胞发酵酒精的特点及历程。设计并完成了665L 中试规模的放大试验,连续运转近3个月。实验结果表明:以未处理无灭菌的废甘蔗糖蜜为原料,用海藻酸钙包埋的固定化酵母颗粒连续发酵酒精,终酒精浓度为8～10%(v/v),对糖收率>92%,反应器生产能力达12kg/(m~3·h)。     

糖苷中间体全乙酰D-木糖的合成研究

全乙酰糖是一类重要的药物中间体,在其合成过程中,会得到不同的结构及构型。本文研究了D-木糖在全乙酰化过程中,反应条件对其结构及α/β构型的影响,在没有硼酸的情况下,得到的是全乙酰吡喃D-木糖,相反,得到的是全乙酰呋喃D-木糖。进一步优化条件,可以分别得到100%的β构型的全乙酰吡喃D-木糖和99%的α构型的全乙酰呋喃D-木糖。     

微波辐射下NaHSO_4·H_2O催化合成烷基糖苷

采用直接苷化法,以葡糖糖和十二醇为原料,NaHSO4.H2O为催化剂,辅助微波/超声波辐射催化合成烷基糖苷。探讨了工艺条件对葡萄糖转化率和产品外观的影响,得到最佳合成工艺条件为：微波输出功率300 W,辐射时间30 min,超声波功率600 W,n（十二醇）∶n（葡糖糖）=5∶1,催化剂用量w（催化剂）∶w（葡糖糖）=1∶100,在该条件下,葡萄糖转化率达98.9%,催化剂可回收重复使用,并对合成的样品进行红外光谱分析。     

乳酸发酵法精制无患子皂素水提液的研究

以无患子果皮皂素水提液作为底物,经过纤维二糖酶、甘露聚糖酶和果胶酶糖化,将皂素水提液中的纤维二糖降解为葡萄糖,再进行乳酸发酵,得到无患子皂素和乳酸的复合溶液。糖化过程中,纤维二糖经过酶解质量浓度由46.37 g.L-1下降到0 g.L-1,果胶酶的加入可提升糖的转化率。在发酵过程中,未添加发酵培养基时,乳酸菌可利用皂素水解液中的糖来自身发酵,乳酸产率为69.92%;在添加无机盐培养基时,乳酸产率为76.66%;添加酵母膏培养基发酵时,葡萄糖和甘露糖完全消耗,乳酸产率为88.42%。在糖化和发酵的过程中,无患子皂素溶液的表面张力在一定范围内有小幅度波动,总体保持稳定。     

正交试验优选化妆品保湿剂的复配组合

通过体外称重法单因素试验测试了5种多元醇（甘油、丙二醇、丁二醇、1,3-丙二醇、甘油聚醚-26）和6种小分子保湿剂（甜菜碱、海藻糖、赤藓糖醇、D-泛醇、尿素、甲基葡糖醇聚醚-20）在恒温恒湿环境下的保湿率，从中优选保湿性能好的4种保湿剂设计正交试验进行复配。以赤藓糖醇添加量（A）、D-泛醇添加量（B）、甲基葡糖醇聚醚-20添加量（C）、甘油添加量（D）为考察因素，以净保湿率为评价指标，并对保湿率差异性进行分析。结果表明：在单因素试验测试中，甘油及甘油聚醚-26在测试的5种多元醇中保湿效果优异，赤藓糖醇、D-泛醇、尿素、甲基葡糖醇聚醚-20在测试的6种小分子保湿剂中保湿效果优异。在正交试验中，因素B、D在24 h内均对净保湿率有显著影响，而A、C仅在1 h时有显著影响。这4款保湿剂复配在短时间内（1 h）的优选组合为A3B1C2D3，若要追求长时间的最佳保湿效果且成本最低，则优选组合为A1B1C1D3。     

(4R)-5,6,7,9-四-O-乙酰基-4,8-脱水-4-氯-2,3-二脱氧-D-葡糖壬腈的合成

以乙酰基保护的葡萄糖为原料 ,经氯化 ,溴化反应 ,再与丙烯腈在中压汞灯( 4 50 W)下发生自由基反应 ,高选择性地合成了 ( 4 R) - 5,6,7,9-四 - O-乙酰基 - 4,8-脱水 - 4-氯 - 2 ,3-二脱氧 - D-葡糖壬腈。