生物技术系统的整体统一性和耦合技术Ⅱ．──子系统间的耦合技术及下游阶段间的统一

发酵与下游前期操作间的耦合可提高发酵生产率，减少产物抑制和降解及发酵成本。下游不同阶段之间也是相互作用的，全醪液或匀浆液提取与纯化可节省操作时间、减少步骤和产物降解。不同分离技术的耦合衍生出各种新型的生物分离技术。系统优化的观点对生物技术将发挥重要作用，上游和下游的整体统一得到的是大系统的优化而不是局部优化。     

泡沫分离与发酵耦合技术研究进展

泡沫分离与发酵耦合技术是近年来新兴起的天然产物生产技术,本文综述了近几年来泡沫分离与发酵耦合技术的研究进展。论述了泡沫分离与发酵耦合技术的机理、最新研究进展及其潜在的应用价值。最后,对本文工作进行了总结和对研究前景进行了展望。     

原位分离技术在乙醇发酵体系中的应用可行性研究

原位分离技术(in-situ product removal technology)是目前发酵行业广泛采用的新型技术,在发酵过程中过多的产物会对发酵过程产生反馈抑制作用,并且也会产生一些对发酵菌具有毒副作用的代谢产物。原位分离可以促进反应向合成目标物方向进行,提高发酵产量,也能减少发酵结束后续分离纯化产物的工作量。在传统的白酒发酵工艺中也包含类似技术的操作步骤,但由于白酒发酵相对于其他发酵工业具有发酵菌体系复杂、发酵底物复杂、发酵产物复杂这三点难题,所以在白酒发酵生产中对于这一技术尚无系统性描述与科学的解释,本文以发酵体系中乙醇为例研究了原位分离技术在白酒发酵体系中的理论可行性。     

毕赤酵母发酵耦合多糖酶解一步法制备结冷胶寡糖

化学法与酶法是多糖降解制备低聚糖的常用手段，化学法制备的产物往往组分复杂难以获得单一聚合度的低聚糖，而酶法因其特异性高，能得到均一性高的目标产物，从而成为近年来研究热点。该研究首先优化了酸解生产结冷胶寡糖的工艺条件，优化得到的酸水解条件为底物质量浓度5.0 g/L、HCl浓度0.5 mol/L、水解3 h;进一步提出了发酵耦合酶解一步法制备结冷胶寡糖策略，结果表明，发酵初始酵母粉添加量20 g/L、甲醇添加量1%、发酵初始pH 6.0为结冷胶裂解酶的最佳发酵条件；发酵初始添加2.0 g/L结冷胶，发酵水解96 h为最佳酶解条件。最后通过傅里叶变换红外光谱与基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术对2种降解方式的产物进行了对比分析。酸水解后得到了聚合度为5、8、12的结冷胶寡糖，酶解后得到了聚合度为4的单一结冷胶寡糖，酶解产物中出现了CC结构，酸解产物结构没有变化，该文为结冷胶寡糖制备及探究其功能活性提供了一个可行的途径。     

固态基质CO_2循环气载乙醇发酵分离耦合过程的研究

对固态基质CO2 循环气载乙醇发酵分离耦合过程进行了初步研究。实验结果表明 ,利用固态基质CO2 循环气载乙醇发酵分离耦合可以分离得到乙醇 7 2 % ,淀粉转化率达到 84 0 % ,并可有效地控制发酵温度     

生物技术系统的整体统一性和耦合技术（Ⅰ）──整体统一的基础和策略

发酵和下游操作的一个重要特征是在发酵和下游间及下游各步骤间存在密切的相互作用。迄今，这种相互作用很少关注，我们认为采取总体的系统方法（生物技术系统工程）及理解子系统间的相互作用是极为重要的。上下游有着共同的目标是要以最低成本生产高质量产品，以获得竞争优势。在上游侧，存在减少杂质量和控制杂质属性之机会，影响下游操作的上游因素包括生物催化剂、培养基、灭菌和发酵条件等。     

双菌微囊化发酵耦合泡沫分离强化乳链菌肽生产的工艺

本研究拟通过共培养乳酸链球菌与酿酒酵母解除产物抑制效应,并将泡沫分离耦合于微胶囊固定细胞发酵强化乳链菌肽（Nisin）的生产。采用液芯微胶囊固定乳酸链球菌和酿酒酵母细胞,并对海藻酸钠和壳聚糖浓度进行优化。结果表明,以乳糖为底物碳源,乳酸链球菌与酿酒酵母的初始接种比例102:1时,共培养发酵液中Nisin效价高达3436.3 IU/mL。海藻酸盐-壳聚糖-海藻酸盐（ACA）液芯微胶囊的制备条件为海藻酸钠浓度15 g/L和壳聚糖浓度5.5 g/L。在微胶囊固定细胞发酵与泡沫分离耦合时间为21 h,分布器孔径180 μm,气体体积流率40 mL/min条件下,Nisin的富集比和回收率分别为5.8和63.1%,总效价为3973.2 IU/mL。本研究建立的双菌微囊化发酵-泡沫分离耦合工艺能够有效解除产物抑制和菌体细胞损失,为高密度、连续发酵生产Nisin奠定了理论基础。     

重复分批发酵与泡沫分离耦合生产多粘菌素E

该文设计重复分批发酵与泡沫分离相结合的生产分离工艺,并在发酵过程中加入表面活性剂吐温80,以提高多粘菌素E的产量和下游分离工艺的效率。对重复分批发酵和吐温80添加的各项参数进行优化,并确定泡沫分离时的最佳气体体积流量。结果表明,最适的培养基置换时间为36 h,置换比例为70%,使用重复分批发酵后,每批次的发酵时间从36 h缩短至12 h,可进行6个批次的循环。吐温80在初次发酵的第24小时和置换后的第6小时添加,添加量为0.15%,气体体积流量为80 mL/min。在该优化条件下将重复分批发酵与泡沫分离耦合,在第4批次,多粘菌素E的效价达到28 034.4 U/mL,高于对照组（21 768.8 U/mL）,消泡液中多粘菌素E效价为133 706.1 U/mL,富集比和回收率分别为4.77和82.5%。     

原位产物分离技术在乳酸发酵中的应用

介绍了乳酸发酵中常用的几种原位产物分离技术——电渗析发酵、膜法发酵、提取发酵、吸附发酵。原位产物分离技术克服了传统发酵过程中发酵液里过高的乳酸盐对乳酸菌的抑制作用。     

酶解反应与膜分离耦合连续制备紫菜降血压肽

采用酶解反应与膜分离耦合连续制备紫菜降血压肽.研究反应过程中膜通量、蛋白转化率、截留液蛋白浓度的变化.测定连续补料酶膜耦合反应制备紫菜降血压肽的酶解效果和动力学参数,并与传统酶解反应的酶解效果和动力学参数进行比较.结果证明酶膜耦合反应通过消除产物抑制效应,较好地强化了反应过程;通过产物在线分离,有效地避免多肽的过度降解,有助于产物活性的提高;通过酶的循环利用,显著提高单位酶的产肽量.连续酶膜耦合反应为酶法制备紫菜降血压肽提供一种更有效的方法.     

补料分批发酵泡沫分离耦合对乳链菌肽生产的影响

为了解除发酵过程中目标产物乳链菌肽(nisin)的抑制,研究了发酵泡沫分离耦合。通过正交试验确定了合适的耦合操作条件:气速40 mL/min、pH 5.75、通气时间90 min。在此条件下进行实验,nisin失活最小(6.1%)。随后,在耦合操作的基础上进行了补料实验。结果表明,在发酵末期时nisin总效价(4 813 IU/mL)和总产量(3.37×106IU)相对于对照组的总效价(4 097 IU/mL)和总产量(2.46×106IU)分别提高了17.5%和37.0%。     

超声波技术在微生物工程中的应用进展

超声波是一种频率高于20 kHz的声波，作为一种非热物理加工技术应用于微生物工程中，可以改变微生物的生理性状，继而对微生物产生不同的生物学效应。超声波技术在微生物工程中的应用主要集中在遗传育种与基因工程，强化发酵工艺，有害微生物控制，发酵产物的提取分离，发酵过程中的在线快速检测等方面，本文针对这些应用进展展开了详细论述。     

微生物发酵技术生产水产胶原蛋白肽的研究进展

微生物可以在适宜条件下，将原料经过特定代谢途径，转化为人类所需要的产物。利用微生物转化水产加工下脚料，可以将原料中杂质的去除，胶原蛋白的降解通过发酵工艺同时完成，改善风味的同时节约了成本。该文介绍了微生物发酵法生产水产胶原蛋白肽的原理、发酵条件的选择、肽的分离纯化步骤及其生理功能的研究进展，总结了目前微生物发酵技术制备胶原蛋白肽的优缺点，旨在为发酵法制备具有高生理活性的水产胶原蛋白肽及其市场化应用提供理论依据。     

乳酸的发酵与提取耦合工艺

本文提出了利用木炭吸附固定化乳酸菌发酵．耦合离子交换树脂从发酵液中分离出乳酸的新工艺。此方法成功的消除了产物乳酸对乳酸菌生长和发酵的抑制作用，使发酵时间由72小时缩短到48小时，乳酸的体积生产率由1．3g／h．L上升到1．79g／h．L     

利用Pseudoalteromonas elyakouii菌株发酵法生产褐藻胶寡糖培养基的改进

利用Pseudoalteromonas elyakouii菌株发酵降解相对分子质量10000左右的褐藻胶，制备褐藻胶寡糖．为了达到降低培养基成本和简化分离工艺的目的，使用（NH4）2SO4为氮源的发酵培养基来代替使用蛋白胨为氮源的发酵培养基．为了促进菌的生长和发酵产物褐藻胶寡糖的生成，在新发酵培养基中分别添加海带浸液、葡萄糖、乳糖、几种氨基酸和几种代谢中间产物（丙酮酸、柠檬酸、延胡索酸、尿素），并考察这些成分对菌生长和发酵产物褐藻胶寡糖生成的影响．研究发现：在基本培养基中和添加0．1g／L的L-谷氨酰氨、0．1g／L尿素或0．1g／L柠檬酸时可获得较高的产物浓度。     

生物技术系统的整体统一性和耦合技术（I）：整体统一的基础和策略

发酵和下游操作的一个重要特征是在发酵和下游间及下各步骤间存在密切的相互作用。迄今，这种相互作用很少关注。我们认为采取总体的系统方法（生物技术系统工程）及理解子系统间的相互作用是极为重要的。上下游有着共同的目标是以最低成本生产高质量产品，以获得竞争优势。在上游侧，存在减少杂质量和控制杂质属性之机会。影响睛游操作的上游因素包括生物催化剂、培养基、灭菌和发酵条件等。     

一株纤维素降解菌的分离及其应用的初步研究

从牛粪中分离到一株降解纤维素的真菌ZJ(Trichoderma.sp),对其进行了FPA酶活、CMC酶活的测定以及固态发酵试验。结果表明,ZJ的FPA和CMC酶活分别达到2.86U和15.62U。将ZJ进行固态发酵试验,发酵4d,产物中粗蛋白含量由发酵前的4.3%增加到22.3%,粗纤维含量由发酵前的32.5%减少到21.4%。     

乳酸耦合发酵与提取工艺的研究

<正>随着社会的不断发展,乳酸在食品业、医疗卫生以及轻化工等各个行业得到广泛的应用,而乳酸的耦合发酵与提取工艺发挥着非常重要的作用。因此有必要对其进行研究,只有熟悉乳酸耦合发酵与提取工艺,才能不断提高生产效率和乳酸的产量,推动乳酸行业的快速发展。本文主要提出了利用木炭的方法来吸附固定化乳酸菌发酵,耦合离子交换树脂从发酵液中将乳酸分离出来的新工艺。这种方法能够有效将产物乳酸对乳酸菌生长和     

玉米芯木聚糖的酶法降解及产物的分离纯化

以自制玉米芯木聚糖为原料,采用单一及复合木聚糖酶处理,研究其对降解产物产率的影响,比较了不同的分离纯化方式对降解产物得率的影响,并采用HPAEC图谱分析产物纯度。研究结果表明,单一木聚糖酶降解能力较差,而在两种木聚糖酶共同作用下的低聚木糖得率不仅能增加木二糖和木三糖的产率,也能大幅减少一般的反应时间。活性炭与硅藻土法批式分离木聚糖酶解液总回收率约在20%左右,并且木二糖较多出现在活性炭CJ组5%以下的EtOH冲提液内;将1.0%玉米芯木聚糖酶水解液依序通过不同分子量切,最后经1kDa薄膜过滤后可收得聚合度7以下的低聚木糖产物11.5%￣15.2%;活性炭!硅藻土混合管柱连续分离低聚木糖,活性炭CJ组5%乙醇冲提管柱可获得13%的木二糖,经HPAEC图谱分析连续式分离能得到纯度较高的单一低聚木糖划分物,但是其回收率不及批式分离的高。     

降脂红曲霉的生产研究

分离筛选的降脂红曲霉M－549与M－625菌株进行发酵工艺试验，发现用大米粉培养基不仅能产生大量的酸溶性色素，而且也可获得较高的麦角甾酸量。M－549菌株发酵液中还可获得较高的降脂活性物MonacolinK，一次发酵生产，可分别提取得到三类不同的代谢产物。