酸预处理麦秆半同步和同步糖化发酵制乙醇条件优化

麦秆首先进行盐酸预处理,然后以盐酸预处理麦秆为底物通过正交实验优化了底物半同步和同步糖化发酵制乙醇条件。利用XRD对原料、酸预处理麦秆和发酵麦秆的结构特征进行分析。结果表明:盐酸预处理的麦秆半同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度36℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.8 g/L和发酵时间2 d,此时乙醇含量为19.16 g/L;盐酸预处理的麦秆同步糖化发酵制乙醇的最佳条件为发酵温度39℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.5 g/L和发酵时间4 d,此时乙醇含量为19.44 g/L;同步糖化发酵优于半同步糖化发酵;XRD分析表明酸预处理和发酵后,麦秆的结晶度降低。     

发酵条件对一步法发酵菊芋生产乙醇的影响

使用产菊粉酶的酿酒酵母可实现一步法发酵菊芋生产乙醇.该试验以菊芋汁为发酵培养基,研究了起始糖浓度、无机盐、温度、种子培养基、接种量和氮源对高菊粉酶活酿酒酵母Y05-步发酵菊粉生成乙醇的影响.试验结果表明:(1)菊芋汁中最适起始总糖浓度为250g/L.菊芋汁含有的较多无机盐对乙醇发酵不但没有抑制作用,反而有促进作用;(2)最适乙醇发酵温度为37℃;(3)种子培养基中使用菊粉做为碳源有利于酿酒酵母Y05产生较多菊粉酶,进而促进其乙醇发酵;(4)最适乙醇发酵接种量为15％;(5)尽管菊芋汁是一个良好乙醇发酵培养基,但补加氮源仍是必要的.补加5.0g/L玉米浆可显著酿酒酵母Y05的提高总糖利用率、最终乙醇浓度和乙醇得率.     

小麦秸秆同步糖化发酵制取燃料乙醇

利用酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae BY4742对小麦秸秆同步糖化发酵(simultaneously saccharification and fermentation,SSF)生产燃料乙醇的条件进行了研究,系统考察和研究了温度、固体含量、纤维素酶投加量、酵母菌浓度对SSF过程中乙醇浓度和产率的影响,并对以上参数做了初步优化,以提高最终乙醇浓度和产率。结果表明,小麦秸秆同步糖化发酵乙醇的最优条件为:温度38℃,固体含量16.0%(m/V),纤维素酶投加量35FPU/g底物,酵母菌浓度8 g/L。在此条件下,NaOH预处理后的小麦经过120 h同步糖化发酵,乙醇浓度达到最大值,为38.32 g/L,产率达理论产率的71.71%,木糖浓度为12.94 g/L。     

木糖渣发酵制备乙醇

木糖渣含有大量的纤维素,可以用作生产燃料乙醇的原料。以木糖渣为原料,研究了酶用量及底物浓度对于乙醇浓度的影响。结果表明,当底物浓度为10 g/100 m L,酶用量由15 FPU/g底物增加到35 FPU/g底物,发酵72 h乙醇浓度由22.5 g/L增加到32.0 g/L。对发酵时间为48 h时酶用量与乙醇浓度进行了拟合,拟合后方程的相关系数R~2为0.955;当底物浓度由5 g/100 m L增加到20 g/100 m L时,发酵96 h时乙醇浓度分别为12.1 g/L、29.0 g/L、38.5 g/L、37.5 g/L。采用补料同步糖化发酵,进一步研究了补料次数对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,经过1~5次补料,补料后的总底物浓度为30 g/100 m L,发酵120 h补料次数为2次的乙醇浓度可以达到70.0 g/L,方差分析表明,补料次数对于乙醇浓度没有显著影响。对比了不同补料量对于乙醇浓度的影响,结果表明,初始底物浓度为15 g/100 m L,补料至底物浓度分别为40 g/100 m L、50 g/100 m L、52.5 g/100 m L时,发酵96 h乙醇浓度分别为65.2 g/L、62.1g/L、63.5 g/L。研究了半同步糖化发酵对于乙醇浓度的影响,发酵48 h乙醇浓度仅为14.4 g/L。     

底物添加策略对纤维素乙醇同步糖化发酵的影响

利用玉米秸秆气爆预处理后的产物进行同步糖化发酵,研究了不同的底物添加策略对同步糖化发酵的影响。结果表明,通过分批添加底物,能提高木糖利用率,乙醇产量接近理论转化率(包括木糖)的50%;仅利用固形物进行同步糖化发酵,通过改变固形物浓度能有效提高乙醇终浓度,最大可达到49.9 g/L,转化率最高可达82.7%。采用不同的底物添加能有效改善同步糖化发酵过程中对木糖的利用率、乙醇终浓度以及乙醇转化率。     

利用木薯淀粉为原料发酵生产丁二酸的研究

利用木薯粉为原料发酵生产丁二酸,将先糖化后发酵(SHF)和同步糖化发酵(SSF)2种发酵模式进行比较,发现SSF发酵模式在工艺上、产量上均优于SHF,进而对SSF的一些工艺条件进行摇瓶优化,得到SSF的最适发酵温度为37℃,糖化酶添加量为1000U/g,最适底物浓度60g/L.在7L发酵罐中进行放大实验,用木薯粉同步糖化发酵45h,最终丁二酸浓度为61.2g/L,乙酸浓度为4.66g/L,生产强度达到1.36g/(L·h),丁二酸转化率为89%.     

菊芋原料同步糖化发酵生产丁二酸

对菊芋原料发酵生产丁二酸进行了研究,用 Actinobacillus succinogenes 和 Aspergillus niger 同步糖化发酵,发现同步糖化发酵效果优于糖化后再发酵,在同步糖化发酵过程中还原糖质量浓度始终保持在10～40 g/L,可以避免高浓度的还原糖对 A.succinogenes 的抑制.5 L搅拌罐中同步糖化补料分批发酵96 h产丁二酸98.2 g/L,对消耗糖产率95.4%,生产强度1.02 g/(L·h) .     

乙酸预浸渍用于小麦秸秆蒸汽预处理生产纤维素乙醇

通过改进传统蒸汽爆破预处理方法,利用两步法对小麦秸秆进行预处理.在蒸汽爆破前加入乙酸溶液预浸渍,有效的提高了后续同步糖化发酵的水平.采用乙酸预浸渍气爆预处理后的整个草浆和固形物同步糖化发酵乙醇浓度分别达到25.Sg/L、30.6g/L,分别达到葡萄糖乙醇理论产率的77％、90％;相比传统气爆,草浆和固形物同步糖化发酵乙醇浓度分别仅为17.5g/L、29.2g/L,葡萄糖转化为乙醇仅分别达到理论产率的63％、85％.通过提高固形物浓度到20％,乙酸预浸渍气爆处理后的固形物同步糖化发酵乙醇浓度可达67.3g/L,达到葡萄糖乙醇理论产率的96％.乙酸预浸渍气爆预处理能有效的减少抑制物的生成,提高木质纤维素结构破坏程度以及糖的回收率.     

麦秆碱预处理和同步糖化发酵工艺优化研究

通过响应面法和正交实验分别优化了麦秆的碱预处理工艺条件和同步糖化发酵工艺条件。首先以麦秆为底物通过Box-behnken设计研究了预处理温度、NaOH质量分数、预处理时间和底物质量浓度对总还原糖含量的影响;然后通过正交实验对碱预处理麦秆的同步糖化发酵工艺进行优化。结果表明:最佳碱预处理工艺条件为预处理温度137.64℃、NaOH质量分数6.72%、预处理时间41.93 min和底物质量浓度9.23 g/L,此时总还原糖含量最高,为496.00 mg/g,为未预处理底物的5.12倍,说明碱预处理可以较好地提高麦秆的糖化率;最佳同步糖化发酵工艺条件为发酵温度39℃、酵母接种量0.1%、酶质量浓度0.2 g/L和发酵时间2 d,此时乙醇含量最高,为22.84g/L。     

高浓玉米秸秆碱法预处理及半同步糖化发酵生产乙醇的工艺研究

为实现玉米秸秆高效转化可发酵糖,提升玉米秸秆生产纤维素乙醇竞争力,对碱过氧化氢法预处理后高浓玉米秸秆半同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺进行了研究。建立底物浓度与酶解糖得率关系模型,以确定适宜的底物浓度。向预处理后的玉米秸秆中添加吐温20,考察其酶解过程特性,确定吐温20最适添加量。结果表明,酶解最适条件为:底物质量浓度200 g/L,吐温20添加量8%(ω)。在该条件基础上,对酵母种龄、吐温20对酵母发酵影响、半同步糖化发酵预酶解时间、半同步糖化发酵的时间、发酵温度进行了研究,确定了半同步糖化发酵的工艺条件为:种龄16 h,吐温20添加量5%(ω),预酶解时间9 h,半同步糖化发酵时间7 d,温度34℃。在最佳条件下,发酵7 d后,乙醇浓度达到23. 64 g/L,乙醇转化率达到76. 54%,较对照组(不添加吐温20)转化率提升3. 41%。该工艺条件下能实现高浓玉米秸秆高效转化可发酵糖及乙醇的目的。     

发酵增效剂对燃料乙醇发酵的影响

本论文研究了发酵增效剂对乙醇发酵的影响.结果表明:在三角瓶中添加不同浓度的发酵增效剂,有助于提高乙醇产量.糖化醪中发酵增效剂浓度为0.500g/L时,酒精度平均值为10.96(v/v％),比空白组酒精度提高15.5％,统计结果表明空白组和实验组之间存在极显著差别.     

酒精沼气双发酵偶联中厌氧沼气的发酵行为

在酒精沼气双发酵偶联新技术中,研究了一级高温(60℃)厌氧消化液(化学需氧量COD20 000 mg/L左右)直接作为酒精发酵配料用水的工艺。结果表明:随着循环批次的增加,厌氧沼气发酵过程中可溶性COD(sCOD)、可溶性总氮(TN)逐步累积;可溶性总磷(TP)和磷酸盐(PO43--P)未见累积;乙酸、丙酸逐步累积但丁酸未见累积。电导率在循环4批之后基本稳定。高温厌氧消化液中累积的乙酸盐、丙酸盐导致了酒精发酵时间的延长。一级高温厌氧消化液再串接第二级中温(35℃)厌氧降解(COD 2 000 mg/L左右),使得双发酵偶联工艺顺利进行。     

块状牛肉发酵特性与工艺优化

利用乳酸菌对块状牛肉发酵,研究其发酵特性与工艺优化.通过发酵特性单因素试验,得出原料肉漂烫时间、发酵时间、发酵温度、葡萄糖添加量对块状发酵牛肉制品的pH值、氨基酸含量、亚硝酸盐含量影响显著;通过正交试验优化出块状牛肉的最佳发酵工艺参数为原料肉漂烫时间10rnin、发酵温度30℃、发酵时间30h、葡萄糖添加量1.5％.     

液态发酵法酿造荞麦酒发酵工艺研究

通过对照试验确定菌种、原料配比和原料处理方法,以单因素和正交试验得出液态发酵法酿造荞麦酒的最佳发酵条件。研究表明,经发芽处理后的原料可发酵性明显增强,产酒黄酮含量有显著增加;黄酒活性干酵母发酵能力强于其他几种菌种;甜荞∶苦荞为3∶2、料水比为1∶2.5、发酵温度30℃、发酵时间7 d、活性干酵母添加量为0.5%,为最佳的发酵工艺条件。     

纳他霉素发酵工艺探讨

通过研究不同温度、不同pH、不同溶解氧、不同接种种龄及接种量对发酵生产纳他霉素的影响,发现生产纳他霉素较佳的发酵条件是:温度29℃,接种量2%,种龄26h,溶解氧30mg/L,pH随发酵的不同阶段而进行控制。     

利用黄水发酵生产生物发酵液的工艺研究

以白酒发酵副产物黄水为研究对象,对其进行二次发酵以生成生物发酵液,并对发酵生香的工艺条件进行了研究。通过单因素实验和正交实验,以基础酒感官评分作为评价指标,得出了利用黄水生产生物发酵液的发酵模式并对工艺条件进行了优化组合,得出最佳工艺条件为:黄水室内培菌9d后再入生物发酵罐密闭发酵45d,发酵温度控制在30℃,中温曲用量15%。通过实验验证,得出此工艺条件下生产的生物发酵液具有独特的复合香气,用于酿酒发酵、蒸馏能有效提高基础酒的质量。     

酸肉生产主发酵期发酵条件的确定

以pH值和感官评分为指标，就酸肉主发酵期盐浓度、葡萄糖浓度、接种量、发酵时间和发酵温度对酸肉发酵的影响进行了研究。通过设计正交试验表进行正交试验，确定了最佳发酵条件，即盐浓度0，葡萄糖浓度2％，接种量8％，发酵时间16h，发酵温度34℃。并对优化工艺条件酸肉发酵前后的主要理化特性进行比较，说明了发酵肉制品的优越性。     

三种不同产地高粱模拟浓香型白酒发酵过程中发酵特性的研究

以东北粳高粱、自贡本地小高粱和泸州糯高粱为实验对象,研究3种高粱在实验室条件下,采用控温发酵的方式模拟浓香型白酒酿造过程的发酵特性。定期对糟醅进行取样分析,并对发酵结束后的糟醅进行出甑蒸馏。结果表明,泸州糯高粱在淀粉分解、利用及产酒精方面的效果更优,出酒率为33.9%,优于自贡本地小高粱的31.7%和东北粳高粱的27.3%。同时,在发酵过程中,泸州糯高粱糟醅的水分含量、酸度、微生物数等指标更适宜酿酒。故泸州糯高粱相比自贡本地小高粱和东北粳高粱,更适宜浓香型白酒的酿造。     

微生物发酵高温豆粕菌种筛选及发酵工艺优化

微生物发酵高温豆粕制备大豆肽具有生产成本低、水解度高的特点。该研究以酶活力为指标,通过紫外诱变和遗传稳定性试验选育出遗传性能稳定的蛋白酶高产菌株;以水解度为监测指标,采用该菌株发酵挤压膨化的高温豆粕,优化发酵工艺条件。紫外诱变条件为20 W紫外灯35 cm处辐照4 min;采用单因素和L9(34)正交试验设计进行培养基组成的优化:可溶性淀粉2.5%、MgSO40.04%、豆粕10%、吐温-80 0.5%;采用单因素试验方法确定的培养条件为:温度30℃、时间44 h、接种量4%、菌龄21 h、摇床速度200 r/min、装液量30 mL/250 mL、起始pH 7.5,此条件下高温豆粕的水解度可达到22.86%,比优化前提高了8.34%。