冰糖橙皮渣发酵产燃料乙醇的工艺优化

采用纤维素酶、果胶酶和β-葡萄糖苷酶对冰糖橙皮渣进行水解,所得还原糖液接种异常毕赤酵母进行发酵,考察了酵母接种量、发酵时间、pH和发酵温度等单因素对乙醇得率的影响。单因素结果表明:接种量为12%、发酵时间72 h、pH 4.5、发酵温度33℃时乙醇得率最高。在此基础上设计L9(34)正交实验。结果表明,最佳工艺条件为pH 4.5,接种量12%,发酵时间72 h,发酵温度30℃。在此条件下乙醇产率为0.2451 g/g,显著高于单因素实验(0.2263 g/g)和正交实验结果(0.2329 g/g)。     

毕赤酵母产重组木聚糖酶发酵条件的优化及其酶学性质

目的优化毕赤酵母工程菌GS115/xyn11A产重组木聚糖酶的发酵条件,并检测其酶学性质。方法采用单因素试验和L(934)正交试验考察摇瓶发酵条件下培养基起始pH值、诱导剂甲醇添加量、诱导温度及诱导时间对产酶活性的影响;并分析重组木聚糖酶的酶学性质。结果影响重组毕赤酵母产酶的因素重要性依次为:培养基起始pH值>诱导时间>诱导温度>甲醇添加量,重组酵母产酶最佳条件为:起始pH值7.5,甲醇添加量1.5%,32℃诱导96 h,在此条件下进行诱导表达重组木聚糖酶的酶活性可达228.35 IU/ml;酶的最适反应温度为50℃,最适反应pH值为5.5,在低于40℃和pH 4.5～7.5的范围内较稳定。结论优化了毕赤酵母产重组木聚糖酶的发酵条件,为木聚糖酶的工业化生产及应用提供了依据。     

双酵母发酵膨化秸秆酶解液产乙醇研究

为了提高玉米秸秆的酶解率,对玉米秸秆进行膨化预处理,以乙醇质量浓度为影响值设计实验,研究时间、含氮量、温度、酵母比例四因素对发酵过程的影响。通过单因素试验及正交试验确定了双酵母发酵的最佳试验条件为48 h、含氮质量分数0.25%、33℃、酿酒酵母与毕赤酵母体积比3∶7,乙醇质量浓度可达10.2 g/L。本试验为秸秆乙醇的产业化生产提供技术依据。     

苦瓜残渣发酵制备乙醇和提取果胶

制备乙醇和提取果胶是实现苦瓜残渣资源化利用的重要途径,本文主要研究纤维素酶水解制还原糖,并用商用干酵母作为发酵菌种发酵还原糖液制备乙醇及采用化学法对苦瓜二次残渣提取果胶,重点考察实验因素对还原糖产率、乙醇产率和果胶提取率的影响。研究表明,在酶用量0.05g_酶/g_(残渣)、料液比1∶20(g/L)、pH值4.5、水解温室50℃和时间72 h条件下,还原糖产率62.42%;在酵母接种量4.0%、pH值4.8、发酵温度32℃和时间48 h条件下,苦瓜残渣制备乙醇的产率为11.60%;在料液比1∶20(g/m L)、pH值2.0、提取温度60℃和时间3 h的条件下,苦瓜二次残渣提取果胶的提取率为3.55%。     

甘薯渣发酵乙醇的工艺研究

研究了甘薯渣同步糖化发酵乙醇的最佳工艺条件,考察了不同酵母接种量、水料比、发酵时间和 pH 对甘薯渣发酵乙醇的影响。通过单因素、正交试验,最终确定同步糖化发酵乙醇的最佳条件为：接种量1.4%,水料比25：1,发酵时间108h,pH 5.5。在此条件下乙醇得率为34.78%,糖利用率为73.76%。     

一株产木聚糖酶菌株的筛选及发酵产酶条件优化

以木聚糖为唯一碳源,从含有大量腐烂枯枝树叶土壤中筛选到一株高产木聚糖酶菌株,经形态学分析和分子学鉴定,确定其为链霉属(Streptomyces)。通过单因素实验考察了碳源、氮源、初始pH值、发酵温度和发酵时间对酶活的影响;在单因素实验的基础上,利用Design-Expert软件对碳源、氮源和发酵时间进行响应面分析。单因素实验确定适宜发酵产酶条件为:复合碳源为玉米芯粉+蔗糖(1∶2)、氮源为硝酸铵、初始pH值4.0、发酵时间2.5d、发酵温度30℃,此时,所产木聚糖酶酶活为511U·mL~(-1);响应面分析确定最优发酵产酶条件为:复合碳源(玉米芯粉∶蔗糖=1∶2)添加量4.09%、氮源硝酸铵添加量1.16%、初始pH值4.0、发酵时间3.14d、发酵温度30℃,此时,所产木聚糖酶酶活达到641U·mL~(-1),较单因素实验提高了25.44%。     

两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖

考察了利用柚苷酶和酵母静息细胞作为催化剂,两步生物法转化柚皮苷制备L-鼠李糖的工艺过程。柚苷酶水解柚皮苷的最佳工艺条件是ρ(柚皮苷)=14 g/L的水溶液为底物,加酶量10 mL/L(即每升底物中加入酶的体积,下同),pH=5.5,酶解时间22 h。酵母代谢葡萄糖的最佳工艺条件是酵母用量2.5 g/L(即每升水解液中加入酵母的质量,下同),温度32℃,pH=6.0,发酵时间120 min。在30 L发酵罐中进行了小试,最终获得了质量分数大于98.5%的鼠李糖结晶85.6 g,为理论得率的86.5%。     

毕赤酵母摇瓶产木聚糖酶发酵条件的优化

对毕赤酵母摇瓶发酵产木聚糖酶的培养条件进行优化。单因素实验结果表明,该菌产木聚糖酶的最佳碳源为麸皮,最佳氮源为酵母膏;通过正交实验得到工程菌的最佳摇瓶培养条件为30℃、接1种量10％、初始pH5．5、初始甲醇含量1．0％;甲醇最佳诱导时间为18h,经优化后,木聚糖酶酶活达到1765IU·ml^-1。该酶耐热温度为70℃。     

响应面法优化玉米生料生产乙醇工艺的研究

以全玉米粉为原料,对生料发酵乙醇的工艺进行研究,通过单因素实验以及响应面优化实验探讨原料粒度、底物浓度、生料酶添加量以及糖化酶添加量等因素对发酵的影响。结果表明,全玉米粉生料发酵乙醇的最佳工艺条件为50目全玉米粉为原料,底物浓度为37%,生料酶1.25%(w/w),加入酵母活化液(干酵母加量0.05%),并添加氮源尿素以及青霉素,恒温32℃发酵85 h,酒份能够达到19.86%(v/v),淀粉利用率为90.25%,响应面分析R-sq80%,R-sq(调整)80%,表示所建立的模型对异变有足够的解释能力。     

生物防晒剂活酵母细胞衍生物制备中酶解条件的优化

研究了紫外照射培养后蛋白酶添加量、酶解温度、酶解时间及pH等酵母菌酶解条件对酵母水解液的紫外吸收性能的影响,并将活酵母细胞衍生物应用于防晒护肤品中。实验结果表明,活酵母细胞衍生物的优化制备条件为:质量分数10%酵母菌液中添加2%的蛋白酶,1%的纤维素酶,pH=6,52℃酶解26 h。所制得的活酵母细胞衍生物作为防晒护肤品添加剂,使其SPF值最大可提高128.2%。     

酶法辅助乙醇提取制备接骨木多酚及其活性研究

为研究提取接骨木多酚的最佳工艺,采用纤维素酶辅助乙醇对接骨木中的多酚进行提取,通过单因素试验确定酶添加量、酶解pH、酶解温度、酶解时间及浸提剂乙醇浓度对多酚提取量的影响。通过试验进一步优化接骨木多酚提取的最佳工艺参数,得到最佳提取工艺条件:酶添加量为质量分数1.7%,酶解pH为5.6,酶解温度为54.5℃,乙醇体积分数为72.8%。在此条件下,接骨木多酚的提取量为(12.98±0.13)mg/g,比单因素试验所得最佳提取工艺下的提取量高出9.4%。抑菌试验结果表明,接骨木多酚对革兰氏阳性菌与阴性菌都具有很强的抗菌活性,对大肠杆菌次之,对志贺氏菌最弱,MIC分别为2.12、1.62和3.38 mg/m L。卷烟烟气自由基消除试验结果表明,接骨木多酚能显著降低主流烟气中的粒相自由基和气相自由基。     

酶法辅助提取花生壳总黄酮的研究

本文优化了酶法辅助提取花生壳中总黄酮的工艺条件。首先通过单因素实验确定影响总黄酮提取率的因素,然后通过正交实验优化最佳酶解条件。结果表明,料液比、纤维素酶用量、酶解温度和酶解时间均对总黄酮的提取率有一定影响。其中,最佳提取条件为料液比1∶10(g/m L)、加酶量0.8%、酶解温度50℃、酶解时间120 min。在最佳条件下,花生壳总黄酮的提取率为3.08%,比直接乙醇浸提法提高了43.26%,说明花生壳经过纤维素酶预处理,可显著提高其总黄酮的提取率。     

-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%。     

稳健性设计在转氨酶发酵优化过程中的应用

转氨酶是酶法生产氨基酸工艺中的重要酶种,高产量的酶必须涉及菌体的生长和酶的合成需要.从酶发酵过程的稳健性出发,应用低灵敏度的稳健性设计手段对转氨酶的发酵产酶过程进行了优化设计.通过实验发现通气量和搅拌速度两个工艺参数对发酵产酶结果影响较大,而培养基成分、发酵初始pH值及发酵温度的影响较小.并得到了结果稳定的最优发酵条件:通气量0.6L·min^-1,搅拌速度500 r·min^-1,温度35℃,pH值6.5,玉米浆2％.经实验验证,发酵结果稳定且符合最优目标值.     

产蛋白酶菌Planomicrobium sp.L-2发酵条件的优化

通过优化从长蛸胃肠道筛选得到的产蛋白酶菌Planomicrobiumsp.L-2菌株的发酵条件,提高其产蛋白酶的活力。采用单因素实验研究发酵培养基的最佳碳源、氮源以及最佳发酵条件,采用Box-Behnken设计方法进行响应面实验设计,进一步优化培养基组成。结果表明,最佳培养基组成及发酵条件为:可溶性淀粉0.73%、蛋白胨0.68%、酵母膏0.15%、磷酸高铁0.01%、海水,培养基初始pH值8.0,接种量8%,发酵温度25℃,发酵时间3.5d。优化后,所产蛋白酶的最高酶活力为1 457U·mL-1,比优化前提高约2倍。     

β-葡萄糖苷酶高温同步糖化发酵产乙醇应用研究

利用Trichoderma sp.W2所产的嗜温耐乙醇β-葡萄糖苷酶及耐高温酵母Kluyveromyces marxianus NCYC 587,以气爆秸秆为原料进行高温同步糖化发酵。研究结果表明:在42℃条件下,接种体积分数10%,底物质量分数15%,发酵pH值为4.8,β-葡萄糖苷酶添加量为30 U/g底物条件下发酵效果最好。NCYC 587能迅速利用预水解产生的葡萄糖发酵并积累乙醇,同时能利用部分木糖,但在发酵后期,葡萄糖利用完全后会代谢利用一定量的乙醇,致使发酵过程中乙醇质量浓度始终维持在一个相对较低的水平。乙醇最高质量浓度达到20.56 g/L,乙醇产率达80.64%。添加嗜温耐乙醇β-葡萄糖苷酶于高温同步糖化发酵能有效解决纤维素酶解发酵过程终端产物抑制的难题。     

纤维素酶法提取葶苈子多糖的工艺研究

优化纤维素酶法提取葶苈子多糖及其纯化。通过单因素实验和正交实验,研究酶解温度、提取时间、酶用量和pH值对葶苈子多糖提取率的影响,并经脱脂、热水抽提、乙醇沉淀、Sevage法脱蛋白得到葶苈子多糖。纤维素酶法提取的优化工艺条件为:pH值为5,加酶量4mL,酶解温度50℃,提取时间1h。在此条件下,葶苈子多糖的提取率平均为4.8%,RSD为0.12%。纤维素酶法提取葶苈子多糖省时高效,多糖的纯化方法简便,易操作,纯度高。     

玉米芯HNO_3/HCl预处理及同步糖化发酵制乙醇

采用正交实验对玉米芯在2%HNO3/HCl中的水解条件进行优化,得出最适宜的预处理条件为：反应温度120℃,反应时间30 min,固含量15%。将经过预处理的玉米芯作为同步糖化发酵的底物,采用单因素实验考查影响发酵的因素,结果表明：在底物浓度为150 g/L、37℃、pH值为5.0、纤维素酶用量为30 FPU/g底物、酵母接种量10%、发酵周期72 h时,乙醇的产率可达到76.8%,此时乙醇溶液的浓度为41.4 g/L。     

响应面法优化产低温脂肪酶工程菌Cl02的发酵条件

目的采用响应面法优化产低温脂肪酶工程菌Cl02的发酵条件。方法通过单因素试验考察培养基中酵母氮源含量、pH值、甘油含量和甲醇含量对酶活的影响,确定产酶的主要影响条件,在此基础上,根据Box-Benheken中心组合试验设计原理,采用三因素三水平的响应面分析法,综合考察各因子对低温脂肪酶酶活的影响,建立低温脂肪酶酶活的二次回归模型。结果培养基中酵母氮源含量、pH值和甲醇含量对酶活的影响显著。最适产低温脂肪酶条件为:酵母氮源含量7.3 g/L、pH 6.0、甲醇含量9.1 g/L,在此条件下,低温脂肪酶酶活可达42.25 IU/ml,比优化前(28.0 IU/ml)提高了50.9%。结论利用响应面法优化的发酵条件可显著提高工程菌的产酶能力,为规模化生产低温脂肪酶奠定了基础。     

一株产普鲁兰酶芽孢杆菌的筛选鉴定及发酵条件优化

从甘肃定西某淀粉加工厂附近土壤中分离得到一株产普鲁兰酶酶源菌AI-1,通过形态学、生理生化试验及16S rRNA序列鉴定并对其进行系统发育分析,鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),对其发酵培养基成分和发酵条件进行了优化。优化后的发酵培养基成分为:可溶性淀粉1.5%,酵母膏1%,蛋白胨1%,NaCl0.5%,K2HPO40.1%,MgSO4·7H2O 0.05%;最佳发酵条件为:培养温度36℃,发酵培养基初始pH 7.0,接种量8%(V/V),摇床转速150 r/min,发酵周期72 h。在此优化条件下,菌株AI-1发酵所产普鲁兰酶的酶活由最初的2.45 U/m L提高到了4.52 U/m L。