龙眼果浆复合乳酸菌发酵工艺优化

为筛选出适合龙眼发酵的复合乳酸菌,优化建立其发酵工艺,比较分析了7种不同的乳酸菌发酵龙眼的降糖能力和释放结合态酚类物质的能力,发现明串珠菌降糖能力最强,植物乳杆菌释放结合态酚能力最强。利用植物乳杆菌和明串珠菌复合发酵龙眼果肉,以游离酚质量分数和还原糖质量分数结合的综合模糊评判值为指标,通过Box-benhnken中心组合试验设计,确定复合乳酸菌发酵龙眼的最佳工艺条件。结果表明,各因素对复合乳酸菌发酵龙眼果浆的模糊评判值影响程度从强到弱依次为:发酵时间发酵温度接种量料液比。复合乳酸菌发酵龙眼的最佳工艺为:料液比为1∶7(g/m L),发酵温度为37℃,发酵时间为53 h,接种量为1.4%,菌种配比为1∶1。在最佳工艺条件下,发酵龙眼果浆的游离酚质量分数为(161.77±3.93)mg/(100 g),还原糖质量分数为(122.80±3.64)mg/g。该研究为开发低糖含量,且适合糖尿病、肥胖症等病人食用的龙眼乳酸菌发酵饮料新产品提供参考。     

虾籽酱发酵工艺条件的优化及其挥发性风味成分研究

为改善虾籽酱传统加工周期长、高盐和品质不均一的不足,通过正交试验优化虾籽酱的发酵工艺条件,制备出一种发酵时间短、盐分低的虾籽酱,并采用顶空固相微萃取结合气相色谱—质谱联用技术对挥发性风味成分进行分离鉴定。结果表明,虾籽酱的二次发酵工艺条件为:温度20℃,加盐量11%,先发酵7 d,之后添加5%黄酒和7%糖,再发酵21d;此条件下制得的虾籽酱感官得分为83.5分,氨基酸态氮含量为0.56 g·100 m L~(-1)。虾籽酱中检出25种挥发性成分,主要为烃类、醇类、醛类、酮类、脂类;与原料虾籽相比,丁香醛和酯类化合物相对含量明显增加,(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮和1-戊烯-3-醇相对含量明显减少,它们相互作用,可共同构成虾籽酱的特征风味。本研究为低盐虾籽酱的工业生产和风味研究提供了理论依据。     

糟鱼中乳酸菌的分离鉴定及鳓鱼发酵条件优化

研究了一种微生物接种发酵技术与传统糟鱼制备工艺相结合的新方法,以期实现传统糟制水产品的工业化、标准化改造.利用MRS选择性培养基从传统糟鱼产品中分离得到优势微生物,采用基础微生物学结合MIDI微生物自动鉴定系统进行鉴定.采用传统糟制工艺和微生物接种制备发酵鳓鱼,测定不同条件下蛋白质含量、总酸、挥发性盐基氮(TVBN)、氨基态氮、pH等指标的变化.通过单因素试验确定糟/鱼比、发酵温度和接菌量3个影响因素的水平,利用响应面法得到最佳工艺.结果表明:传统糟鱼中分离出的菌株鉴定为发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum);发酵温度对发酵鱼的影响表现为,温度过高时鱼肉还未形成糟鱼风味已快速软化、腐败,过低不利于微生物繁殖而使发酵不成熟.酒糟量影响糟鱼口感,接菌量对发酵时间影响显著;响应面法优化鳓鱼的最佳工艺为:糟/鱼比2.5％、发酵温度20℃、接菌量2.28％.验证试验表明:此工艺可使熟化时间从传统糟制的30d以上缩短至12d;和纯乳酸菌接种发酵相比,虽发酵时间稍长,但产品更具传统糟鱼的独特风味.     

两步发酵法制备酸豆奶最佳条件研究

为得到不含增稠剂、氨基态氮和脂肪酸含量高、营养丰富、易吸收、稳定性好的发酵酸豆奶,研究了乳酸菌和少孢根霉发酵工艺顺序,并通过单因素试验和正交试验的矩阵分析方法,确定接种量、发酵初始p H值、发酵温度和发酵时间对产品氨基氮含量、感官评分和p H的影响。结果表明,发酵工艺最适顺序为先接种乳酸菌,再接种少孢根霉;最佳工艺条件为:大豆与水质量比1∶10磨浆,浆液中先接种4%乳酸菌,42℃发酵5 h、p H值降至4.5、酸豆奶冷却至31℃后,接种3%少孢根霉,发酵18 h。在该条件下制得的产品与单独乳酸菌发酵的产品相比,冷藏后脂肪含量下降明显,为55.8%,脂肪酸含量提高了50.3%。本研究为酸豆奶的工艺改进提供理论依据。     

苹果杏鲍菇复合果酒的工艺研究

以苹果和杏鲍菇为原料,选用安琪酵母作为发酵菌种液体发酵酿造复合果酒,对酒精发酵工艺进行优化,确定其最佳工艺参数。结果表明:最佳工艺参数为苹果汁和杏鲍菇汁混合体积比为2∶1、初始糖度16%、初始pH 4.8、接种量6%和发酵温度36 ℃,此时酒精含量为6.3%。复合果酒产品澄清透亮,酒味浓郁,同时具有苹果和杏鲍菇的特殊清香味。     

苹果渣固态发酵苹果醋工艺研究

以新鲜苹果渣为主要原料,采用果胶酶法对苹果渣的酒精发酵和醋酸发酵工艺进行优化研究,通过正交试验确定最优酿造工艺参数。初步获得的苹果渣酒精发酵条件是果胶酶添加量0.06%、酵母接种量8%、初始糖度16 °Brix;苹果渣醋酸发酵过程的最优工艺条件是干湿苹果渣的配料比为1 ∶ 10、醋酸菌接种量15%、发酵温度32 ℃,此条件下总酸含量增长到38.267 6 g/L。     

L-色氨酸生产菌株TPO1发酵条件研究

对L-色氨酸生产基因工程菌TP01发酵的接种量、发酵温度和溶氧等条件进行了研究。结果表明,该菌株的最佳发酵条件初始培养基组成为葡萄糖30 g/L、硫酸铵40 g/L、酪氨酸0.2 g/L、玉米浆25 mL/L、磷酸氢二钾10 g/L、磷酸二氢钾5 g/L、七水硫酸镁2 g/L、硫酸钠0.002 g/L、七水硫酸亚铁0.01 g/L、维生素B1 100 μg/L、维生素H 50 μg/L,流加糖为浓度70%的葡萄糖(质量体积比),pH为7.0,温度为37 ℃,接种量为10%,溶氧控制在20%~30%。     

花生秧厌氧发酵产沼气试验

试验以花生秧为原料,采用厌氧发酵工艺,对其沼气发酵潜力进行研究,结果表明花生秧沼气发酵潜力达0.349m3/Kg。采用正交试验方法对花生秧沼气发酵的工艺参数优化配置进行了研究,结果表明发酵温度,发酵料液总固体浓度,pH值对其发酵结果均有不同程度影响,其中发酵温度和总固体浓度对沼气产量和甲烷产量的影响显著。最优的工艺条件为：发酵温度35℃,总固体浓度20%,pH=7.5,接种量1∶1。添加一定比例牛粪能明显提高产气速度。该文为规模化利用花生秧生产沼气提供了参考。     

乳酸菌发酵技术脱除大米粉中镉的工艺优化

为了解决镉超标精米的利用问题,该试验以镉质量分数为0.6479 mg/kg的精米为原料,尝试用乳酸菌发酵技术脱除大米粉中的重金属镉,并对发酵工艺进行了优化研究。通过对比试验确定发酵菌种为植物乳杆菌和戊糖片球菌(2∶1,体积比)的混合菌,并通过单因素试验分析了大米粉粒度、发酵温度、发酵时间和接种量对镉的脱除率的影响。在固定大米粉粒度为40目的条件下,利用响应面法优化并确定的工艺参数为:发酵温度40.8℃、发酵时间23.4 h、接种量3%。在此条件下,大米粉中镉的脱除率达85.73%,在发酵后的大米粉中,镉的残留量为0.0925 mg/kg,低于国家限量标准(0.2 mg/kg)。该研究结果能有效地缓解镉超标精米的利用问题以及为工业生产提供参考数据。     

产β-甘露聚糖酶内生菌的诱变育种及产酶条件优化

以刺槐豆内生菌Paenibacillus sp.CH-3为出发菌株,采用紫外-硫酸二乙酯-亚硝酸盐对其进行复合诱变,并对菌株的发酵条件进行了优化。结果表明：经过紫外线-硫酸二乙酯-亚硝酸盐复合诱变,获得一株高产β-甘露聚糖酶的突变菌株Paenibacillus sp.CH3-05,其酶活力为160.2U/mL,较出发菌株（42U/mL）提高了281.4%。其最佳发酵培养基为：酵母膏0.25%,魔芋粉3%,磷酸氢二铵0.25%,氯化钠0.1%,硫酸镁0.3%,磷酸氢二钾0.2%,CaCl22 mmol/L。最佳发酵条件为：初始pH 6.5,接种量2%,培养温度35℃,转速200 r/min,培养时间78 h,在该条件下测得酶活为233.5 U/mL,较出发菌株提高456%。     

发酵时间对有机物料发酵流体成分含量变化及对连作苹果生物量的影响

为探明不同季节不同发酵时间有机物料发酵流体成分含量变化及其对连作苹果生物量的影响,本研究选择富士/八棱海棠二年生嫁接苗为试材,设置季节（春、 夏、 秋）和发酵时间（30 d、 45 d、 60 d）两个因素,共9个处理,盆栽条件下对发酵流体成分含量与连作苹果幼树生长间的关联进行了研究。结果表明,有机物料发酵流体可以减轻苹果连作障碍,与对照相比,施入春、 夏、 秋分别发酵60 d、 45 d、 45 d的发酵流体的植株干重分别增加了22.42%、 22.82%和19.63%。从总体上看,测定范围内夏、 秋季处理发酵流体相关成分平均含量大于春季处理,同时随着发酵时间的延长发酵流体相关成分含量有增大的趋势。其中春季发酵60 d、 夏季和秋季发酵45 d发酵流体相关成分含量最高,且对促进连作苹果幼树株高、 地茎、 鲜重及干重增加的影响最大。在发酵流体相关成分中与苹果幼树生长相关性最大的为细胞分裂素（6BA）、 维生素B12（VB12）、 苹果酸、 氨基酸和乙酸,与植株干重的相关系数分别为0.65、 0.81、 0.53、 0.51和-0.5。     

产纤维素酶真菌混合发酵研究进展

总结了常见的分解纤维素真菌种类,并介绍了纤维素酶生产的方法。传统的利用单一菌种发酵纤维素材料的方法存在降解率低,发酵时间长等缺陷。而利用微生态原理,使用多个菌种进行混合发酵的方法被证明可以有效降解纤维素。重点介绍了固态混合发酵和液体混合发酵的工艺,并对产纤维素酶真菌混合发酵的前景作了预测。     

添加残次苹果发酵物对稻草青贮品质及其微生物数量的影响

为了探讨添加残次苹果发酵物改善稻草的青贮品质及其适宜添加比例。按残次苹果发酵物和稻草质量比为全部为稻草（Ⅰ）、1∶9（Ⅱ）、3∶7（Ⅲ）、5∶5（Ⅳ）、7∶3（Ⅴ）、9∶1（Ⅵ）混合进行青贮。青贮90 d 后开封，测定青贮前后的营养成分，鉴定青贮饲料的感官品质、发酵品质以及有氧暴露情况下pH值和微生物数量的变化。结果表明，添加残次苹果发酵物显著提高青贮原料的粗蛋白（Crude Protein，CP）和可溶性碳水化合物（Water Soluble Carbohydrate，WSC）的含量（P<0.05），降低了原料的中性洗涤纤维（Neutral Detergent Fiber，NDF）和酸性洗涤纤维（Acid Detergent Fiber，ADF）的含量（P<0.05）；青贮90 d天后，混合青贮饲料的乳酸（Lactate Acid，LA）、乙酸（Acetic Acid，AA）含量随着残次苹果发酵物添加量的增多而增加；处理Ⅰ的LA（0.17%）、AA（0.09%）含量最低，显著低于其他5个处理（P<0.05），而丁酸（Butyric Acid，BA）含量、AN/TN（Ammonia Nitrogen Total Nitrogen）的比值显著高于其他5个处理（P<0.05）；有氧暴露后，随着有氧暴露时间的延长，各处理的pH值、酵母菌数量、霉菌数量逐渐增多，乳酸菌数量逐渐减少；处理Ⅰ的乳酸菌数量始终显著低于其他各处理（P<0.05），酵母菌和霉菌数量始终显著高于其他各处理（P<0.05）；而处理Ⅲ、Ⅳ的乳酸菌数量始终显著高于其他处理（P<0.05），酵母菌和霉菌数量始终保持较低水平。未添加残次苹果发酵物处理Ⅰ的感官评分和综合评分均为劣等，添加残次苹果发酵物的稻草青贮处理Ⅲ和处理Ⅳ的感官评分和综合评分均为优等；同时添加残次苹果发酵物增加了混贮的营养价值，改善了混贮的发酵品质。综合分析，在试验中添加残次苹果发酵物能改善稻草的青贮品质，其添比例在3∶7～5∶5之间适宜。     

秸秆批式和半连续式发酵物料浓度对沼气产率的影响

为比较秸秆批式发酵和半连续发酵工艺的产沼气效果,以水稻秸秆为单一发酵底物,开展了室内中温批式发酵和半连续发酵对比试验,以容积产气率和原料产气率为特征指标,研究不同料液浓度对秸秆批式和半连续发酵产沼气的影响,以期获得秸秆沼气工程适宜的运行参数。结果表明,批式发酵容积产气率随着TS浓度的增加而增加,但增幅逐渐减少;与静态批式发酵相比,间歇搅拌有助于提高批式发酵容积产气率,特别对高TS浓度处理容积产气率的提升效果更加明显;而半连续进料条件下更有利于高TS浓度处理容积产气率的提高,但各处理原料产气率均随着固物滞留时间(solid retention time,SRT)缩短而逐渐降低。综合考虑产气情况及工程应用实际,建议秸秆批式发酵底物质量分数不超过8%,而半连续发酵TS质量分数8%时SRT设计为20 d(容积产气率1.00 m3/(m3·d)),若发酵TS质量分数6%时,SRT设计为15 d,容积产气率0.75 m3/(m3·d),该运行参数为秸秆沼气工程发展提供了理论依据。     

工业化自动多层翻板式豆粕固态发酵床的设计与试验

传统固态发酵条件难以控制、工业放大困难、能耗高、占地面积大,不能实现工业化流水线自动生产,更不能适应目前发酵行业规模化发展的需要。为了解决这些问题,运用现代工业设计理念,结合机械化及自动化控制技术,设计了可进行灭菌、接种、拌料、发酵的固态发酵装置。以此装置为基础,形成了集原料预处理、配料、发酵、干燥为一体的固态发酵生产系统,现已成功投产。以豆粕为原料,采用设计的生产线进行豆粕酶解发酵试验。在固态发酵期间,发酵相对湿度控制在38%~42%,而发酵24 h后,温度能稳定在37?C左右,适合微生物生长。发酵72 h结束后,饲料中酸溶性蛋白质量分数相对提高了21.2%,KOH溶解度从57.19%提高到了77.45%。结果表明:豆粕酶解发酵饲料的各项参数满足企业标准,产品质量优良。发酵过程中装置运行稳定,生产规模大,单批次最大生产量为10 t,满足工业化生产需要。该装置机械自动化水平高,可以连续批量生产,适用于生物饲料、生物肥料、生物色素、生物农药、生物燃料、生物酶制剂等多个领域。     

好氧预处理对干法沼气发酵产气量的影响及能量损失

研究好氧发酵预处理对干法沼气发酵产气效果的影响及能量损失情况,是以好氧发酵升温为预处理方式的干法沼气工程经济运行的重要依据.该文采用恒温沼气发酵装置,以牛粪及少量混合秸秆粉作为发酵原料,研究了不同好氧发酵预处理条件下,干法沼气发酵的产气效果并对其能量损失情况进行了分析探讨.结果表明:以牛粪为主要发酵原料时,好氧预处理对物料干法沼气发酵的产气量有较明显影响,随着好氧发酵时间增加和温度提高,总产气量减少,能量损失增大;好氧发酵预处理温度与沼气发酵温度相同(均为35℃)时,能量损失较少,好氧发酵升温法合理;好氧发酵预处理温度(55℃)显著高于沼气发酵温度,好氧发酵升温法会带来较大能量损失.因此,在对覆膜槽生物反应器操作时,应准确把握好氧发酵的时间和温度,一旦达剑所需温度,应立即转入沼气发酵,以提高沼气产量,减少能量损失.     

蔬菜废弃物中温厌氧发酵酸化失稳预警指标筛选

厌氧消化是一种可以较好地将有机废弃物处理和能源回收结合的生物技术,它是多种厌氧微生物共同参与、分阶段有序进行的复杂串联代谢过程。其中产甲烷菌对环境最敏感、代谢速率最慢,产甲烷阶段往往是厌氧消化系统的瓶颈,水解酸化与产甲烷两阶段不能较好地匹配,极易受到抑制。针对蔬菜废弃物厌氧发酵易酸化的特点,该试验旨在筛选发酵体系酸化失稳预警指标,采用自行设计的70 L反应装置,在中温35℃条件下进行蔬菜废弃物厌氧发酵的连续冲击负荷试验。通过对发酵过程中的气相及液相指标监测,该研究筛选出4类失稳预警指标,分别为:1)甲烷与二氧化碳的比值。当CH_4/CO_21.06时,系统出现酸化现象,提前18 d对厌氧发酵系统做出预警指示,具有最强的失稳预警性;2)挥发性脂肪酸。当丙酸、正/异丁酸、正/异戊酸出现突变时,系统出现酸化征兆,分别在17、15和15 d对厌氧消化体系做出失稳预警;3)碱度。包括总碱度(total alkalinity,TA)、碳酸氢盐碱度(bicarbonate alkalinity,BA)、及挥发酸盐碱度(intermediate alkalinity,IA)的耦合性指标,当BA1500 mg/L、BA/TA0.8或IA/BA0.4时,系统提前13、12和12 d做出酸化预警指示,此时发酵体系缓冲性能较差,系统极易出现挥发性脂肪酸的累积进而导致系统酸化失稳;4)氧化还原电位和pH值在整个厌氧消化过程中均持续微弱变化,利用其绝对值很难做出失稳判断,利用其相对变化值可做出失稳判断,骤变分别发生在产气彻底停止前第5天和第4天,预警能力较弱。在工程实际应用中,相比液相指标而言,气相指标的监测更容易实现,建议CH_4/CO_2作为预警指标。     

搅拌结合pH控制10L发酵罐条件下乳酸菌发酵胡柚汁研究

为了提高10 L发酵罐发酵胡柚汁中活菌数、总酚含量和总黄酮含量,本试验以植物乳杆菌L1(Lactobacillus plantarum L1)和发酵乳杆菌L2(Lactobacillus fermentum L2)为发酵菌种发酵胡柚果汁,考察了摇瓶发酵条件下初始pH值和溶氧对胡柚汁乳酸菌发酵过程以及菌体细胞凝聚性的影响,并对10 L发酵罐发酵放大进行了研究。结果表明,不同pH值和装液量会影响胡柚汁发酵过程中活菌数、总酚含量和总黄酮含量,且胡柚汁发酵过程中乳酸菌细胞有自凝聚能力。在10 L发酵罐中控制搅拌转速为100 r·min^-1并结合pH控制发酵,胡柚汁发酵最大活菌数达到2.86×10¹⁰CFU·mL^-1,总酚和总黄酮最大含量分别达到268 和752 μg·mL^-1,比10 L发酵罐静置发酵分别提高47%、12%和13%,达到摇瓶最佳发酵效果。本研究结果为乳酸菌发酵胡柚汁饮料的规模化生产提供了理论依据。     

猪粪沼液中氨态氮含量的影响因素实验研究

通过猪粪在不同工艺条件下的厌氧发酵实验，研究了以猪粪为发酵原料所产沼液中氨态氮含量的各种影响因素及其最优发酵工艺技术。沼液中的氨态氮含量随发酵时间呈增长趋势，发酵温度为15℃时的增长速度缓慢，而发酵温度为30℃以上时的增长明显加速，适宜的搅拌速度和较高的原料浓度也有利于氨态氮含量的迅速增加。并且，pH值对沼液中的氨态氮含量有较大影响，发酵液呈酸性时的沼液中氨态氮含量随发酵时间逐渐减少，而碱性发酵液的沼液中氨态氮含量随发酵时间不断增加。沼液中氨态氮含量达到最大时的可控发酵工艺条件为：发酵时间，5 d；发酵温度：30℃；原料浓度，3.7%。     

沼液堆肥化与牛粪堆肥化的发酵特性及腐熟进程

为评价沼液作为堆肥含氮添加剂的应用效果,开发沼液的处理应用技术,以牛粪树叶堆肥为对照,将沼液和树叶混合堆制发酵,探讨其发酵特性与腐熟进程。研究结果表明,环境温度一直在10℃以下,沼液堆肥化和牛粪堆肥化均能经历35d以上的堆温超过50℃的高温发酵;而沼液堆肥化超过50℃的高温期持续时间比牛粪堆肥化少8d;经60d的发酵沼液堆肥化的半纤维素含量从发酵初期的12.14%下降到6.53%,纤维素含量由20.5%下降到9.8%;而牛粪堆肥化的半纤维素含量从12.8%下降到9.56%,纤维素含量由21.5%下降到15.9%。可见沼液堆肥化的分解更彻底。从C/N、温度、可溶性糖含量、含水量、种子发芽指数综合评价两种堆肥的腐熟度,沼液堆肥化进入腐熟状态约经30d,而牛粪堆肥化进入腐熟约需45d。