木薯酒精废液中不溶性物质厌氧生物水解性能的初步研究

通过分批实验研究了60℃条件下不同pH值对木薯酒精蒸馏废液厌氧水解效果及水解酶活力的影响。考察了不同pH值下的纤维素酶(CMC酶)、半纤维素酶(木聚糖酶)以及游离态和胞上结合态酶活力、水解率、悬浮性固体(SS)降解率、挥发酸(VFA)和乙醇产量以及纤维素和半纤维素降解率。结果表明:维持pH在7.0~8.0时能够获得较高的纤维素酶活力和半纤维素酶活力(1 588和822 IU/L)、SS降解率(37.3%)、纤维素和半纤维素的降解率(54.9%和58.4%)。在此条件下,游离态酶和胞上结合态酶一样,VFA和乙醇总量达到12.6 g/L,且其主要成分为乙酸。     

木聚糖酶对玉米芯酶水解过程的影响

研究了稀酸预处理过的玉米芯酶水解过程中,木聚糖酶的补充对葡萄糖、木糖得率的影响.结果表明:玉米芯的酶水解过程中,添加适量的木聚糖酶,可提高葡萄糖和木糖的生成速度,但是,酶解24h之后,木聚糖酶的这种强化作用基本消失,此时葡萄糖和木糖生成速度基本上与初始酶用量无关.在总蛋白质含量不变的情况下,采用含等量蛋白质的纤维素酶和木聚糖酶所构成的混合酶系,明显地比单一等量蛋白质的纤维素酶提高了单位蛋白质的产糖率,有利于降低酶解成本.在纤维素酶量为5～35FPU/g(干原料)范围内,适宜的木聚糖酶添加量为60IU/g(干原料);在其他条件相同情况下,分别采用35FPU/g(干原料)的纤维素酶和混合酶系[15FPU/g(干原料)的纤维素酶与60IU/g(干原料)木聚糖酶混合]时,72h时的糖得率(葡萄糖和木糖)几乎相等,因此,采用纤维素酶和少量的木聚糖酶的混合酶系可明显地降低纤维素酶的使用量,降低酶解成本.     

响应面法优化里氏木霉Rut C-30产纤维素酶液体培养基

该试验在单因素对里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30产纤维素酶的液体培养基优化的基础上,以滤纸酶活为响应值,采用响应面法确定其最佳培养基。首先通过Plackett-Burman(PB)设计筛选出影响滤纸酶活的显著因素,结晶纤维素和麸皮;通过最陡爬坡试验逼近最大酶活力区域;最后通过Central Composite Design(CCD)设计及响应面分析确定产酶最佳培养基,其中影响酶活的显著性因素结晶纤维素41.8g,麸皮19.1g。经过优化,滤纸酶活力最高为8.21U/mL,比单因素优化结果7.03U/mL提高了16.78%,同时测得CMC酶活为63.64IU/mL,木聚糖酶活为27.4IU/mL,葡萄糖苷酶酶活0.96IU/mL。     

超低温微体化处理白桦木质纤维素糖化工艺研究

采用超低温冷冻结合超微粉碎的方法对白桦木质纤维素进行预处理,并用纤维素酶对由预处理获得的超微粉体进行酶解,以提高其糖转化率,得到白桦木质纤维素最佳糖化条件:温度45℃,pH值4.8,酶用量20IU/g,糖化率为31.78%,还原糖产量为243.67 mg/g(底物)。较未经过预处理的白桦木质纤维素糖转化率提高了28.68%。     

苎麻纤维的酶水解工艺研究

废弃织物往往只是通过堆积、填埋、焚毁、降级循环等简单的方法进行处理,作为废弃织物中纤维素利用的初步尝试,选用不同种类的纤维素酶对苎麻纤维进行水解,通过反应温度、pH值、酶用量、浴比、反应时间等对苎麻纤维水解的单因素实验优化水解工艺。结果表明,在相同的反应条件下,酶活力为2 200 IU/mL的固体纤维素酶水解率高于酶活力为2 000 IU/mL的液体纤维素酶。固体纤维素酶优化后的水解工艺条件为:温度40℃、pH值5、酶用量20%(owf)、浴比1∶50、时间3 h,此时水解率可达到21.95%。     

亚硫酸铵法制浆废液促进纤维素酶产出及用于酶解废纸浆的研究

以亚硫酸铵法制浆废液提升纤维素酶生产菌草酸青霉Penicillium oxalicum的产酶能力,当废液浓度不超过3.0°Bé时,均能够促进菌体生长,尤其浓度为1.0°Bé和2.0°Bé时,菌体数量增长最为明显。产酶实验结果表明,1.0°Bé废液培养基中的最大FPA为13.07IU/m L,酶产量最多,较原始培养基提高了41.14%,更适用于纤维素酶的制备。以1.0°Bé废液培养基制备纤维素酶并用于废纸浆的水解,在40IU/g浆的最适酶用量下,未漂浆和漂白浆酶解液中的糖含量分别达到3820mg/100m L和11310mg/100m L。     

纤维素酶产生菌黑曲霉的选育及其产酶条件的研究

进行优良纤维素酶高产菌株的选育,并研究其发酵条件.以黑曲霉菌株S1为原始出发菌株进行紫外诱变,经过单因素实验和正交实验优化突变菌株的产酶条件.获得一株高产纤维素酶黑曲霉(Aspergillus niger)菌株S12,其最佳产酶条件为:在pH6.0、培养温度28℃、培养时间96 h条件下;秸秆粉2.5 g、麦麸2.5 g、1%(NH4)2SO410mL.在此条件下,滤纸酶活力为3.79 IU/mL,羧甲基纤维素酶活力19.06 IU/mL,β-葡萄糖苷酶活力47.33 IU/mL,其酶活分别是原始菌株的1.20倍、1.70倍和1.13倍.     

产纤维素酶兼性厌氧真菌的筛选与鉴定

以蔗渣粉为唯一碳源从新鲜牛粪中筛选到了9株产生较强纤维素酶活力的兼性厌氧真菌,其中命名为13-2的菌株纤维素酶活性最高,滤纸酶活达到20.67 IU/g干曲,微晶纤维素酶活为33.42 IU/g干曲,β-葡萄糖苷酶活为24.40 IU/g干曲,CMC酶活为114.00 IU/g干曲。通过菌丝、孢子形态以及ITS分子鉴定,这9株兼性厌氧真菌中有4株鉴定为尖端赛多孢子菌属、5株鉴定为枝孢霉菌属。     

一株产纤维素酶真菌的筛选及其对秸秆的降解效果研究

为了筛选新的降解玉米秸秆的高产纤维素酶真菌,本研究从全国不同区域采集了大量的半腐秸秆、半腐木材和富含腐殖质的土壤。通过常规分离方法共分离得到120株真菌分离物。利用纤维素刚果红培养基培养、测定滤纸酶活和羧甲基纤维素(CMC)酶活、玉米秸秆粉降解实验对分离到的120株真菌进行了三重筛选,获得了一株高产纤维素酶的真菌MC-1,并对比了MC-1、产纤维素酶木霉菌对照菌株及二者混合发酵液HJ-1对玉米秸秆室内降解效果。结果表明,MC-1在纤维素刚果红培养基上培养72h后水解圈直径达到8.52 cm;培养48h MC-1的CMC酶活为96.31 U/g,滤纸酶活为8.68 U/g,室内秸秆腐解试验表明,秸秆失重率和纤维素分解率均在15 d内迅速升高,之后升高速度放缓。MC-1在处理45 d后秸秆失重率达到了46.84%,HJ-1处理的秸秆失重率和纤维素分解率高于单一菌剂处理。     

复合酶对甘蔗渣栽培灵芝菌糠的降解作用

采用3种工业饲料酶(纤维素酶、漆酶、木聚糖酶)酶解以蔗渣为主要原料的灵芝菌糠,分别测定发酵终产物中总糖含量,还原性糖含量,纤维组分中纤维素、半纤维素、木质素含量。结果表明在总酶活1000 u/g,料液比1:10,酶解时间12 h,纤维素酶:漆酶:木聚糖酶=1:1:1条件下,灵芝菌糠中纤维素含量降解率为36.81%,半纤维素含量降解率为29.09%,木质素含量降解率为17.97%,体现了3种工业饲料酶对甘蔗渣栽培的灵芝菌糠有效的降解作用。     

绿色木霉Sn-9106固态发酵中药残渣产纤维素酶研究

对绿色木霉Sn-9106固态发酵中药残渣产纤维素酶的可行性进行了研究.以滤纸酶为纤维素酶活性指标,麸皮、蛋白胨、KH2PO4添加量为影响因子,先采取单因素实验确定3种影响因子的最佳浓度,然后通过相应面法(RSM)优化产酶最佳条件.结果表明,当最大酶活力为12.3 IU/g时所需固体发酵基质中麸皮、蛋白胨及KH2PO4的浓度分别为19.80g/L、2.06g/L、2.90g/L,与优化前培养基相比,纤维素酶产量提高了近3倍.     

酶脱墨与化学脱墨的效果比较

木聚糖酶或纤维素脱墨与化学脱墨相比,当木聚糖酶或纤维酶用量在1IU/g时,就能达到相同的脱墨效果,酶脱墨还能改善浆料的滤水性和强度,降低返黄程度。研究表明,纤维素酶脱墨效果稍优于木聚糖酶,但当用超过1IU/g后,对浆料强度损伤加剧。     

L-天冬酰胺酶的补料分批发酵

L-天冬酰胺酶(L-Asparaginase,EC 3.5.1.1,L-ASNase)广泛应用于食品和医药领域。为实现重组L-ASNase的高产,在3 L罐水平研究了搅拌转速与补料分批发酵条件对Bacillus subtilis/ASNΔ25/B2菌体生长与产酶的影响。通过优化确定补料分批发酵条件如下:发酵0～8 h搅拌转速:700 r/min;发酵8 h后搅拌转速:900 r/min;发酵16～28 h:恒速流加(18.75 mL/h)蔗糖(800 g/L),恒速流加(32 mL/h)酵母蛋白胨(200 g/L)和玉米浆(80 g/L)混合氮源。基于以上发酵条件,L-ASNase酶活在48 h可达到1 413.6 U/mL,较分批发酵提高了66.2%,生产强度提高了24.6%。研究结果为重组L-ASNase工业化生产提供了基础数据。     

β-葡萄糖苷酶对大麦芽发酵度的影响

本研究将3种纤维素复合酶(羧甲基纤维素酶活与β-葡聚糖酶酶活一样,β-葡萄糖苷酶酶活不同),添加到麦芽糖化过程中。在麦汁中加入酿酒酵母进行发酵,对发酵过程中葡萄糖,麦芽糖,麦芽三糖以及乙醇的含量进行了跟踪测定。在最终啤酒发酵液中,未加酶与三种加酶(β-葡萄糖苷酶加量分别为35﹑125﹑200 IU/kg)组乙醇含量分别为4.68﹑4.98﹑5.05﹑5.22 g/100mL,说明添加β-葡萄糖苷酶能将纤维素β-葡聚糖寡糖进一步分解成为葡萄糖,从而被酵母利用产生更多的乙醇。     

二次回归正交组合设计与综合相关系数法对耐热纤维素酶基因工程菌发酵条件的优化与分析

目的：研究耐热纤维素酶基因工程菌的规模化生产。方法：采用二次回归正交组合设计试验对内切纤维素酶重组菌的发酵条件进行优化,利用综合相关系数分析法分析因素影响程度以及相对重要性。测定菌体生长的生物量、内切纤维素酶活性。结果： 影响因素与纤维素酶活性间的二次回归方程为：Y2=45.858－1.653Z1－1.258Z2Z3－2.012Z12－1.499Z22－1.415Z32－1.719Z42,方差分析具有显著性。内切纤维素酶重组菌产酶的最佳发酵条件为：添加15.9g/L 乳糖、10g/L麸皮、15g/L硫酸铵、5g/L玉米浆、1.0g/L碳酸钙;理论产酶量最好为46.5357U/mL;在诱导时间约为4h,实际实验酶产量达70.78U/mL。综合相关系数分析表明：4个影响因素的重要性依次为：诱导剂X1(乳糖)＞氮源X3(硫酸铵和玉米浆)＞钙质量浓度X4(碳酸钙)＞碳源X2(麸皮),相互间通过交互对纤维素酶活性的间接影响都非常大,直接影响作用较小。 结论：通过使用综合相关系数分析与二次回归正交组合分析,两者结合使用有互补性,能够较好地指导耐热纤维素酶基因工程菌发酵条件的优化。     

粗壮脉纹孢菌降解豆皮粗纤维产可发酵糖培养基优化及单糖分析

研究考察了粗壮脉纹孢菌固态发酵豆皮酒糟培养基产纤维素酶的最优培养基组成,并用气相色谱法对该发酵条件下豆皮纤维素降解所产的可发酵糖进行定性检测。结果表明：产纤维素酶的最优培养基组成为豆皮64%、酒糟34%、(NH4)2SO4 2%,在此培养基中粗壮脉纹孢菌发酵产纤维素酶的酶活力为2.83 IU/g,较优化前的1.17 IU/g提高了141.88%,还原糖产量为18.01 g/100 g,较优化前9.91 g/100 g提高了81.74%。获得的可发酵糖的单糖组成主要为葡萄糖和木糖。     

木薯渣中淀粉和纤维素酶解糖化规律的研究

木薯渣经α-淀粉酶、糖化酶和纤维素酶单独酶水解时,其最佳酶用量分别为:2500U/g淀粉、2000U/g淀粉和120U/g纤维素。当木薯渣用α-淀粉酶与糖化酶用量一定时,底物浓度(5%、10%、15%)的增加,最佳酶水解时间(葡萄糖浓度最高时所需要的水解时间)会延长,且糖化酶所需的最佳酶水解时间明显长于淀粉酶。当纤维素酶在酶用量为120U/g纤维素,底物浓度为5%时,来自木薯渣中纤维素全部转化为葡萄糖。α-淀粉酶与糖化酶对木薯渣酶解具有协同作用,可提高最终糖浓度。当α-淀粉酶的酶用量为2500U/g淀粉,糖化酶的用量为3000U/g淀粉时,木薯渣浓度为5%和15%时,酶水解产生的最终葡萄糖浓度为28.98g/L和62.04g/L,其水解效率(相对于原料中淀粉)分别为100%和78.7%。     

利用乳清为主要原料高密度培养干酪乳杆菌

利用乳清为原料高密度培养干酪乳杆菌(Lactobacillus casei STL3102),用于生产浓缩发酵剂.在5L发酵罐研究了pH控制和补料培养条件,结果表明,加碱控制pH对菌体生长有利,控制pH为6.0时的菌体干重最高.不同碱液对菌体的生长有显著影响,流加NH3·H2O菌体的产量较高,24h时菌体干重达3.74g/L.在流加NH3·H2O,控制pH6.0条件下,对菌体补料发酵进行了研究.采用30g/L为初始乳清浓度,发酵16h以1.0mL/min恒速补料,发酵44h,菌体干重达4.79g/L,此时测定发酵液中活菌数为1.95×1011CFU/mL.     

常压甘油有机溶剂预处理甘蔗渣的浓醪酶解

为了实现木质纤维素浓醪酶解在低酶载量时的"三高"(高浓度、高转化率和高转化效率),通过利用常压甘油有机溶剂预处理甘蔗渣为底物,筛选合适的基质质量浓度(150 g/L)、纤维素酶添加量(6 FPU/g基质)和添加剂(吐温80,30 mg/g基质)。接着采用分批补料策略使基质质量浓度达到350 g/L,考察了不同加酶方式对分批补料浓醪酶解的影响。酶解72 h酶解液葡萄糖质量浓度达到132 g/L,葡萄糖转化率达到了理论值的60%。结果表明,常压甘油有机溶剂预处理基质具有较好的可酶解性,添加吐温80可以显著提高酶解效率。常压甘油有机溶剂预处理甘蔗渣的分批补料浓醪酶解推动了纤维素乙醇浓醪发酵工业化进程。     

pH值和初始淀粉质量浓度对发酵生产谷氨酰胺转胺酶的影响

研究了不同的 pH值对谷氨酰胺转胺酶 (MTG)发酵过程中菌体生长和产酶的影响 ,在此基础上探讨了不同初始淀粉质量浓度及中后期碳源流加对发酵过程的影响 .研究结果表明 :pH值对菌体的生长和产酶模式产生明显的影响 ,当发酵过程的 pH值控制在 6 .5时 ,最有利于菌体的生长和酶的合成 ,在此条件下可得到较高的菌体干重 (DCW )和酶活 ;初始淀粉质量浓度以 3g/dL较适宜 ,其DCW和MTG酶活最高 ,DCW为 2 5.1g/L ,酶活水平达 2 .94U /mL ;中后期采用流加碳源的策略使发酵时间比分批发酵最好水平缩短 12h左右 ,酶活提高到 3.0 5U/mL ,各项指标均比分批发酵最好水平有明显的提高 .