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.     

半纤维素水解液发酵木糖醇的关键因子

为了提高Candida sp.ZU-04发酵玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇的得率，采用石灰中和、石灰过中和、活性炭脱色、离子交换树脂吸附等措施对水解液进行脱毒处理，并在3.7 L发酵罐中（30 ℃、转速300 r/min、pH 5.5）考察了不同通气条件对发酵工艺的影响.结果表明，弱碱性离子交换树脂D301对半纤维素水解液具有良好的脱毒效果，能明显改善半纤维素水解液的发酵性能；分阶段改变通气速率比恒定通气速率发酵生产木糖醇得率更高，前期（0～24 h）通气速率为3.75 L/min，后期（24～96 h）通气速率为0.75 L/min，木糖醇得率为76.0％，体积生产速率为0.76 g/(L·h)，该工艺为工业上利用半纤维素水解液大规模发酵生产木糖醇奠定了基础.     

固定化基因重组酵母发酵木糖产乙醇

采用海藻酸钙凝胶包埋法固定基因重组酵母Sacchromyces cerevisiae ZU-10,研究了固定化细胞的发酵特性.结果表明,在30 ℃、pH 5.5下发酵80 g/L木糖,游离细胞的发酵周期为96 h,乙醇得率为0.37,细胞固定化后发酵周期缩短至60 h,乙醇得率提高到0.40.利用固定化细胞重复分批发酵8次,木糖利用率均在95%以上,平均乙醇得率为0.39.与游离细胞相比,固定化细胞对乙酸的耐受性明显增强,当质量浓度低于1.2 g/L时乙酸对木糖发酵的影响很小.利用固定化重组酵母发酵玉米秸秆水解液中的葡萄糖和木糖,36 h内65.0 g/L葡萄糖和27.0 g/L木糖被完全利用,生成36.9 g/L乙醇,对葡萄糖和木糖的乙醇得率为0.40.     

固定化纤维二糖酶在纤维原料水解中的应用

纤维原料(木糖渣)经里氏木霉(Trichoderma reesei)纤维素酶水解后,水解液中含有大量的纤维二糖,利用固定化纤维二糖酶将其迅速转化成葡萄糖.在重复分批酶解条件下,纤维素水解液中的葡萄糖质量浓度由起始的26.3 g/L提高到46.7 g/L;在连续酶解工艺中,当稀释率为0.3 h-1时,酶柱出口处的纤维二糖质量浓度降为零.将T.reesei纤维素酶和固定化纤维二糖酶的水解反应有机耦连,协同降解纤维原料,从而有效解除酶解过程中因纤维二糖累积所形成的反馈抑制作用,酶解得率达88.2%,比单独采用T.reesei纤维素酶提高了31%.进一步采用分批添料协同酶解工艺,将纤维底物的最终质量浓度增加到200 g/L,水解液中还原糖质量浓度上升至128.5 g/L,酶的利用率得到了明显提高.     

利用玉米芯半纤维素水解液发酵制备木糖醇的研究

玉米芯是廉价的可再生资源,利用玉米芯半纤维素水解液发酵生产木糖醇,与传统的加氢催化工艺相比,具有原料成本低、反应条件温和、能耗小、产品质量好等优势。文章通过对木糖醇发酵液进行浓缩并投加适量晶种的情况下用结晶法分离出高纯度的木糖醇晶体,研究了适宜的结晶提取条件为:初始木糖醇浓度730g/L,结晶温度-8℃,木糖醇晶种为1.2‰。     

环WTHZZWTBZ/2e上压缩序列ZZaZZe-1+ηZZZaZZ0, ZZZaZZ1, …, ZZZaZZe-2的局部保熵性

设fx是WTHZZWTB/2e上的强本原多项式, ZZZaZZ, ZZZbZZ是WTHZZWTBZ2e上由fx生成的任意两条本原序列。设ZZZaZZ=ZZZaZZ0+ZZZaZZ1·2+…+ZZZaZZe-1·2e-1,ZZZbZZ=ZZZbZZ0+ZZZbZZ1·2+ZZZbZZe-1·2e-1分别是ZZZaZZ, ZZZbZZ的2 adic权位分解,则对形如xe-1+ηx0, x1, …, xe-2的任一e元布尔函数, 压缩序列ZZZaZZe-1+ηZZZaZZ0, ZZZaZZ1, …, ZZZaZZe-2是局部保熵的, 即ZZZaZZ=ZZZbZZ当且仅当对所有满足αt=1的非负整数t, 都有ae-1t+ηa0t, a1t, …, ae-2t=be-1t+ηb0t, b1t, …, be-2t, 其中ZZZαZZ是WTHZZWTBZ/2上由fx和ZZZaZZ0确定的m 序列。     

稀硫酸和高温热水预提取桉木半纤维素

对桉木半纤维素稀硫酸和高温热水预提取的条件进行了研究。结果表明,酸浓度、预提取温度和时间影响水解液中木糖的浓度。3%稀硫酸预提取4 h后木糖浓度达到最大值19.224 g/L;170℃预提取4小时,木糖浓度达到14.329 g/L。并利用水解液制备了球形碳材料,对半纤维预提取机理进行了分析。     

脉冲激光沉积技术制备的薄膜传感器的研究

基于脉冲激光沉积（PLD）技术在光寻址电位传感器（LAPS）表面上制备了FeGeSbSe硫系玻璃薄膜，合成的靶材成分为Fe1.2(Ge28Sb12Se60)98.8，在Si/SiO2基质上的金属层为Cr/Au，硫系玻璃薄膜对Fe3＋敏感，显示了良好的重复性和稳定性.在1×10－5～1×10－2 mol/L呈现线性，斜率为(56±2) mV/decade，检测下限为5×10－6 mol/L，当浓度高于1×10－4 mol/L时，响应时间不超过40 s；当低于此浓度时，响应时间不超过2 min.     

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.     

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.     

产木糖醇菌株的筛选及发酵条件优化

从玉米芯中筛选到1株高效转化D-木糖为木糖醇的酵母菌株e。经形态学鉴定及26S rDNA D1/D2区序列分析,将菌株e鉴定为Trichosporon coremiiforme(丝孢酵母)。采用单因素及正交试验优化设计研究了发酵法生产木糖醇的工艺,结果表明:酵母菌株e发酵法生产木糖醇的工艺参数为:碳源质量浓度为40g/l,氮源质量浓度为6g/l,起始pH为7,接种量为6%。     

用于苹果酒酿造的裂殖酵母生长及耐受性

以苹果汁为原料,研究了裂殖酵母的生长规律,在此基础上,通过产气和细胞生长考察了裂殖酵母对糖、酒精、二氧化硫和乙酸的耐受性。结果表明,较高浓度的葡萄糖、酒精、二氧化硫和乙酸都会抑制酵母菌的生长与发酵。与初始葡萄糖质量浓度为100g/L相比,裂殖酵母在初始葡萄糖质量浓度高于180g/L的YPD培养基中培养24～36h的产气量明显减少,培养48h的菌体密度下降40%。与不加酒精相比,裂殖酵母在初始酒精体积分数大于6%的苹果汁中培养24～48h的产气能力明显降低,培养48h的菌体密度下降70%。与不加二氧化硫相比,裂殖酵母在初始二氧化硫质量浓度超过0.15g/L的苹果汁中培养24～48h的产气量无显著变化,培养48h的菌体密度下降30%。与不加乙酸相比,裂殖酵母在初始乙酸体积分数为1%的苹果汁中培养24～48h的产气能力迅速减小,培养48h的菌体密度下降50%。     

接种比例对厨余垃圾和活性污泥联合厌氧发酵的影响

以厨余垃圾和活性污泥为原料,考察了不同接种比例对厌氧发酵产物挥发性脂肪酸组分及其产量、气体组分、pH和COD去除率的影响。结果表明,当厨余垃圾和活性污泥接种比例为4∶1时,乙酸和VFA产量在第4 d达到最大值9.34 g/L和15.13 g/L,其中VFA中乙酸占60%（质量分数）以上,气体组分中CO2是主要成分,COD去除率达到36.8%,pH并没有发生较大的波动,其变化幅度在4-6之间。     

微生物发酵法合成高分子聚合物γ-PGA的研究

以一株γ-聚谷氨酸高产菌枯草芽孢杆菌B-115为实验菌株,分别考察碳源、氮源种类及浓度、前体物添加量、生长因子和发酵条件对γ-聚谷氨酸产率的影响.优化结果显示：碳源是6.5%的玉米糖化液,氮源是0.4%的普通蛋白胨,前体物谷氨酸钠的添加量为4%,生长因子种类及添加量分别为0.15%硫酸镁、0.006%硫酸锰、0.8%磷酸二氢钾、1.0%氯化钠、0.03%氯化钙;发酵条件为初始pH值6.5,接种量2%,装液量50 mL/250 mL1,50 r/min3,7℃培养84 h;γ-聚谷氨酸的产率可从57.85 g/L提高到68.30 g/L.     

醋酸杆菌AS1.41产乙酸发酵条件的优化

应用正交试验设计法研究了醋酸杆菌AS1.41产乙酸的发酵条件并对其进行了优化,同时应用极差分析法确定了醋酸杆菌AS1.41产乙酸的最优发酵条件。结果表明,菌的种龄为24 h,接菌量为20%,底物米曲汁的体积分数为10%,底物的酒精体积分数为5%,在此条件下乙酸最终浓度达到35.26 g/L。     

醋酸杆菌AS1.41产乙酸发酵条件的优化

应用正交试验设计法研究了醋酸杆菌AS1.41产乙酸的发酵条件并对其进行了优化,同时应用极差分析法确定了醋酸杆菌AS1.41产乙酸的最优发酵条件。结果表明,菌的种龄为24 h,接菌量为20%,底物米曲汁的体积分数为10%,底物的酒精体积分数为5%,在此条件下乙酸最终浓度达到35.26 g/L。     

超微粉碎稻谷糠壳发酵生产燃料丁醇的研究

以超微粉碎后的稻谷糠壳为原料,以丙酮丁醇梭菌为发酵菌株,考察了不同硫酸浓度和酸水解时间对发酵生产丙酮、丁醇、乙醇（ABE）总溶剂浓度的影响。同时进一步研究其酸水解液不同脱毒方式,添加碳源和营养物质对ABE总溶剂产量的影响。结果表明：体积分数为1．5％的硫酸121℃酸水解30min,利用Ca（OH）：过中和酸水解液脱毒,发酵78h最终ABE总溶剂量为14．62g/L,较未处理提高30．10％,残糖质量浓度为8．46g／L,较未处理下降47．8％;超微粉碎后稻谷糠壳酸水解液中的营养成分已能满足丙酮丁醇梭菌发酵生产ABE溶剂所需,添加葡萄糖碳源和其他营养成分并不能显著提高ABE总溶剂产量和缩短发酵时间。     

高初糖谷氨酸发酵中接种量与生物素量的研究

为了减少流加糖的损失和进一步提高单位发酵容积内的投糖量,对高初糖谷氨酸发酵工艺进行了研究.通过提高种子液的湿菌体量、发酵罐溶氧效率以及生物素最佳用量,可降低高初糖浓度的抑制作用,显著提高单罐谷氨酸产量.在六半圆叶圆盘涡轮搅拌器的发酵罐中,采用20%湿菌体量的种子液接入200 g/L初糖发酵培养基进行发酵,产酸水平和糖酸转化率分别为142.6 g/L和63.10%,与10%湿菌体量的120 g/L初糖发酵相比,糖酸转化率水平基本接近,单罐谷氨酸产量提高了17.26%.