纤维素同步糖化发酵生产乙醇

[目的]利用微生物方法生产乙醇，从而替代化石能源。[方法}土曲霉M11利用纤维素为原料产酶并糖化纤维素成还原糖，利用酿酒酵母发酵生成乙醇。，[结果]通过对土曲霉M11生长条件的研究，确定了土曲霉M11的最佳培养时间是3d，最佳接种量为200μl，最适培养湿度为80％，最适培养温度为45℃，最适培养pH为3．0，此条件下可获得最大的产酶量。通过对糖化过程的研究，确定了纤维素酶的最适糖化温度为55℃，最适pH为5．0，此条件下可获得较高的还原糖量，且在酸性条件下酶活力较高，具有很好的热稳定性。通过发酵，还原糖量占原材料干重的62．42％，产生的乙醇占原材料干重的21．36％。[结论]此方法可以应用于工业发酵生产乙醇，有利于保护环、降低成本、提高社会效益，有很好的应用价值。     

纳豆激酶液体发酵条件的优化

以纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subitilis natto）为出发菌株，对其液体发酵生产纳豆激酶（Nattokinase，NK）的培养基组成（碳源、氮源、碳氮比和金属离子组成）和培养条件（温度、pH值，发酵时间、接种量和装液量）对产酶量的影响进行了研究。结果表明：液体发酵培养基的最佳碳源为木糖，浓度为1．5％；最佳氮源为大豆蛋白胨，浓度为2．0％；添加无机盐组分为MgSO4 0．05％、CaCl2 0．02％、K2HPO4／KH2PO 40．1％／0．1％。发酵培养的最佳温度为37℃，pH7．0时有利于菌体产酶，最适装液量为100mL／250mL，接种量以2％为最佳，最适种龄为18h；发酵周期为3d。通过优化培养基和发酵条件，产酶量达到1081 U／mL。     

果胶酶酶解大枣发酵产酯的研究

[目的]探索果胶酶酶解大枣发酵产酯的最佳酶解工艺条件。[方法]以枣和水或豆芽汁为发酵底物，乙醇为中间产物辅料，设计L9（34）枣香料酶解发酵产酯生产最佳工艺条件试验。4因素分别为酶量、料液比、酶解温度、酶解时间，每个因素设3个水平。以产酯量作为评定指标。通过单因素试验确定底物和乙醇添加量。[结果]发酵底物用豆芽汁加枣，乙醇添加量为3％时，果胶酶较佳的酶解条件为果胶酶加入量0．2％，料液比1：5（W／W），酶解温度45℃，酶解时间2h，乙醇添加量为3％，枣香料产酯率最高，可达5．63mg／ml。[结论]为利用酶和产酯微生物定向开发新的烟用枣香料提供了依据。     

耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化发酵工艺考察

[目的]对耐温酵母用于玉米秸秆同步糖化的发酵工艺进行考察。[方法]研究固液比、初始葡萄糖浓度和酶加入量对纤维素酶水解的影响,并对温度、固液比对中性蒸汽爆破预处理玉米秸秆(PCS)同步糖化发酵的影响和耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺进行考察。[结果]水解体系中水解速率在一定范围内与酶加入量成正比,但随着酶加入量的增加,酶量对水解速率的贡献逐渐降低;酶解体系中的葡萄糖浓度对纤维素酶的水解速率具有很强的抑制作用,葡萄糖浓度越高,抑制越强;固液比在10%～30%,固含量越高,最终葡萄糖产率越高,且不影响纤维素水解率。利用基于耐温酵母FE-B的同步糖化发酵工艺水解和发酵120 h,反应体系中的乙醇浓度可达6.21%(W/W),纤维素水解率为88.70%。[结论]该研究可为开发木质纤维素生产燃料乙醇提供理论依据。     

蛹虫草发酵菌丝体培养条件研究

[目的]对蛹虫草菌丝生长条件进行优化,为发酵工业中液体深层发酵生产蛹虫草的药用有效成分提供参考。[方法]通过单因素试验,改变碳源、氮源、接种菌龄、培养基起始pH、培养周期、培养温度、摇床速度、接种量和装液量来确定蛹虫草菌丝生长最佳条件。[结果]最佳发酵条件为：碳源为蔗糖,浓度为2％,氮源为蛋白胨,浓度为1％,接种菌龄为36h,培养基起始pH值为6．5,培养周期为6d,培养温度为24℃,摇床速度为200r／min,在250ml锥形瓶中的装液量为150ml;在此条件下,菌丝体干重最大。[结论]该方法获得了蛹虫草C-7发酵菌丝体的最佳培养条件,为蛹虫草的进一步开发利用提供依据。     

酶法降解与微生物发酵结合处理柑橘皮渣生产高蛋白饲料

以柑橘皮渣为原料,通过超微粉碎技术进行前处理,采用双酶法降解纤维素与微生物发酵法生产高蛋白饲料.以可溶性蛋白质、还原性糖为考察指标,研究果胶酶与纤维素酶添加量、体系pH值、酵母接种量、发酵时间等因素对发酵终产品的影响,通过正交试验优化确定最佳生产工艺.结果表明,在50℃时,果胶酶添加量0.06 g/100g、纤维素酶添加量0.02 g/100g、pH值5.0下酶解皮渣1.0 h,可得还原性糖含量适宜、酵母利用度高的皮渣液.同时调节该酶解液pH值为4.0,酵母接种量为10.0％(V/V),35℃发酵5d,可得可溶性蛋白含量为101.9 mg,/L的高蛋白饲料.     

纸浆中高产纤维素酶生产菌的筛选及发酵条件研究

[目的]筛选高效纤维素分解菌优化纤维素酶的发酵工艺条件。[方法]从造纸厂废纸浆中筛选了一株纤维素分解菌株JX-2,考察碳源、氮源、碳氮比、营养盐、pH值、装液量、接种量以及发酵时间对产酶特性的影响。[结果]较优的培养基组成是麸皮1.5%,豆饼粉0.5%,NaCl0.5%,KH2PO40.1%,发酵的较优条件是培养液的初始pH值10.0,发酵温度37℃,装液量20%,接种量2%,发酵时间48h,该条件下滤纸酶活力高达1158.6U/ml发酵液。[结论]该菌株为专性嗜碱好氧菌,发酵的较优条件之一指标已具备一定的工业应用前景。     

利用枯草芽孢杆菌B53发酵法生产维生素K

[目的]探讨以枯草芽孢杆菌B53为菌种发酵生产维生素K的基本条件。[方法]利用枯草芽孢杆菌B53发酵生产维生素K，并探讨发酵培养基组成、发酵时间、接种量等因素对维生素K产量的影响。[结果]枯草芽孢杆菌B53在含甘油50ml／L、大豆粉100g／L、酵母膏5g／L、K2HPO43g／L的液体培养基上发酵48h的维生素K产量可达7．01mg／L；在大豆固态培养基上，适宜的接种量为4％，适宜的发酵时间为72h，维生素K产量达0．0273mg／g；而在豆粕固态培养基上，适宜的接种量为3％，适宜的发酵时间为48h，产量仅达O．0087mg/g。[结论]维生素K存在于枯草芽孢杆菌B53的发酵液中，枯草芽孢杆菌B53是维生素K的一种生产菌：     

酶解制备水溶性大豆多糖的研究

[目的]采用植物复合水解酶水解不溶性豆渣粉制备水溶性大豆多糖（SSPS），研究最佳制备工艺。[方法]用3，5-二硝基水杨酸比色法测定总糖和还原糖，通过单因素试验研究料液比、pH、温度、酶添加量和水解时间对ssPs得率的影响，在单因素试验的基础上设计正交试验选出优化的因素组合。[结果]各因素对SSPS得率的影响大小依次为水解温度〉水解时间〉酶添加量〉pH，在料液比l：20（g：m1）、酶添加量1．2％、pH4．5、温度50℃、提取时间25h的最佳条件下，SSPS得率为8．89％。[结论]酶解制备SSPS工艺设备简单，条件温和，但是耗时较长。     

枸杞果酒酿造工艺研究

[目的]探究宁夏枸杞果酒最佳酿造工艺条件。[方法]以宁夏枸杞鲜果为原料，通过酶解、酒精发酵、澄清处理等工艺，并采用正交试验方法对枸杞果酒酿造工艺中的主要影响因素进行优化。[结果]结果表明，影响酒精度的主要因素依次沩接种量〉发酵温度〉SO2添加量；酒精发酵最佳工艺组合：酵母接种量为0．2％，发酵温度为28℃，SO2添加量为100mg／L。通过对比试验，80．0mg／L明胶或100．0mg／L皂土可以直接澄清枸杞鲜果酒。[结论]生产的果酒果香浓郁，营养丰富。     

高温纤维素分解菌筛选及JSU-5产纤维素酶特性研究

[目的]为产纤维素酶菌株的选育和产酶研究提供参考依据。[方法]从牛粪和麦秸秆堆肥中筛选出高温纤维素分解菌,对其产纤维素酶的条件：碳源、氮源、pH值、NaCl浓度、装液量等进行研究,并用正交试验确定最佳发酵条件。[结果]从筛选出的分解纤维素的11株高温菌种中选出产酶活性较高的JSU-5。其高温产酶条件优化结果表明,当pH值在6左右时,产酶活性最高;培养时间为5 d时,产酶活性最高;以麦草为碳源,产酶活性最高;以黄豆饼粉为氮源,产酶活性最高;较为适合的钠盐浓度为0.2%。培养基组分中影响纤维素酶活性的主要因素为碳源、水分和氮源。[结论]菌株JSU-5产纤维素酶培养基的最佳营养组成为麦草装量50 g/L,黄豆饼粉30 g/L,NaCl2 g/L,装液量60 ml,pH值为6.0,发酵温度为50℃。该条件下所产酶活力为113.4 U/ml。     

基于大豆膳食纤维的高黏度样品细菌总数检测方法研究

[目的]研究基于大豆膳食纤维的高黏度样品的细菌总数检测方法。[方法]对大豆膳食纤维样品的前处理过程和培养基选择进行了研究。[结果]在大豆膳食纤维样品的前处理过程中,与普通方法相比,采用称重法和RAININ Pos-D外置活塞式微量移液器量取稀释液所测得的细菌总数较高。3种计数培养基中,采用3M PetriflimTM菌落总数测试片的菌落总数测定结果最好,其次是采用平板计数琼脂,最差是采用TTC营养琼脂;3M测试片和TTC营养琼脂的测定结果的精密度较好、人员计数偏差较小,而平板计数琼脂相对较差。[结论]为检测具有颗粒、高吸水性及高黏度等性质的样品提供了参考。     

碱性纤维素酶产生菌的筛选及产酶条件的研究

[目的]筛选碱性纤维素酶产生菌,并优化其产酶条件。[方法]对从土壤样品中分离到的100余株菌进行平板筛选,获得1株产碱性纤维素酶的菌株ZJJ-1,并对其进行液体培养基成分及发酵产酶条件优化。[结果]培养基最佳配方为：麸皮0.5%,大豆粉2%,KH2PO40.2%,NaCl 0.7%;最优产酶条件为：37℃、175 r/min培养48 h,初始pH值为7。在此条件下,最高酶活水平达51.20 U/ml。[结论]为碱性纤维素酶的后续研究提供了优良的菌种资源。     

纤维素分解菌的分离筛选

[目的]为获得纤维素分解菌,以研究其在有机物质资源的利用上的应用。[方法]通过固体培养初筛和摇瓶发酵复筛从腐烂的含菌秸秆、腐叶、朽木和土壤中筛选出纤维素酶活较高的菌株,并对它们对不同碳源的利用进行了初步研究。[结果]通过初筛和复筛获得了内切酶活力和滤纸酶活力均较高的3株细菌和4株真菌。将7个菌株分别接种到不同碳源的液体培养基中,经3d培养后测定其CMC酶活,可发现不同菌株对同一碳源产生的酶活不同,同一菌株对不同来源纤维素的利用能力也不同。[结论]测定各菌株在不同纤维素碳源中的纤维素酶活力并将其应用于相应行业,这在生产上具有重大意义。     

木薯粉浓醪酒精同步糖化发酵工艺研究

[目的]为木薯粉浓醪酒精发酵提供理论依据。[方法]以木薯粉为原料进行浓醪酒精发酵,研究了不同温度下的糖化酶活力及糖化规律,并比较了同步糖化发酵与先糖化后发酵工艺的发酵效果。[结果]在40～65℃范围内,糖化酶的活力随温度的升高而升高,温度高于65℃时,酶活力开始降低。60℃时糖化效果最好,0.5h糖化率为48.2%,8h醪液中葡萄糖含量达27.5%,已完全糖化。发酵前4h,同步糖化发酵工艺和先糖化后发酵工艺的发酵速度差别不大,4h后同步糖化工艺的产酒精速度明显优于先糖化发酵工艺。同步糖化发酵工艺中残还原糖、残总糖含量明显低于先糖化后发酵工艺,发酵效率达90.3%。[结论]采用同步糖化发酵工艺进行木薯粉浓醪酒精发酵的效果优于先糖化后发酵工艺。     

微生物发酵爆破秸秆生产动物饲料培养基的优化

为了促进秸秆饲料资源开发及其在动物饲养中的应用,对爆破玉米秸秆米曲霉固体发酵生产动物饲料的固体发酵培养基进行优化。以爆破玉米秸秆为主要原料(81%～100%),以玉米(0、2.5%、5.0%)、麸皮(0、2.5%、5.0%)、豆粕(0、2.5%、5.0%)和营养液(0、2.0%、4.0%)设计四因素三水平正交试验,固体发酵6d后,测定发酵产物纤维素降解率、滤纸酶活性和羧甲基纤维素(CMC)酶活性,选择最佳发酵培养基。结果表明,纤维素降解率和滤纸酶活性最高的培养基组合为:83.5%爆破玉米秸秆、5.0%玉米、2.5%麸皮、5.0%豆粕和4.0%营养液,其中营养液、豆粕和玉米的不同水平对纤维素的降解率有显著影响(P<0.05)。CMC酶活性最高的培养基组合为:86%爆破玉米秸秆、2.5%玉米、2.5%麸皮、5.0%豆粕和4.0%营养液。综合结果表明,爆破秸秆发酵生产动物饲料的最优培养基组合为:83.5%爆破秸秆、5.0%玉米、2.5%麸皮、5.0%豆粕和4.0%营养液。     

木薯酒精浓醪发酵液化糖化工艺的研究

[目的]优化木薯粉浓醪酒精发酵中液化糖化的工艺条件。[方法]以木薯粉为原料进行浓醪酒精发酵,在单因素试验的基础上,运用正交试验对液化糖化工艺中的各种参数进行了研究。[结果]正交试验表明,各因素的影响主次为:糖化酶量>糖化时间>糖化pH值>糖化温度。根据各因素的水平K值大小,确定了木薯粉浓醪酒精发酵中最佳液化工艺条件,即:料水比为1∶2.3,液化温度105℃,液化酶用量为10 U/g木薯粉,液化时间为2 h;最佳糖化工艺条件为:糖化pH值4.5,60℃时加入糖化酶150 U/g木薯粉后,直接将醪液冷却至33℃进行发酵,即糖化与发酵同时进行。在该条件下进行木薯粉浓醪酒精发酵,酒精终浓度可达16.9%(V/V)。[结论]该研究为后续发酵条件的优化以及100 L的放大试验打下了基础。     

复合菌系发酵条件及其牛粪堆肥纤维素降解的影响

[目的]为快速降解堆肥中的纤维素提供理论依据。[方法]从碳源、氮源、固液比、接种量、培养基初始pH值等方面,研究复合菌系产酶条件,及其对牛粪堆肥纤维素降解的影响。[结果]酶活力最高培养基配方为稻草粉∶麸皮=6∶4,豆饼粉2%,固液比1.0∶2.5,接种量10%;最佳培养条件：pH值为7.5,装料量50g,培养温度32℃,培养时间6d。在该条件下,CMC、FPA酶活力分别达到4564.86、624.13IU/g,堆肥结束时,纤维素降解率为74.24%。[结论]复合菌系能有效促进堆肥纤维素降解,加快堆肥腐熟速度。     

绿色木霉降解木薯秆产糖及其工艺优化研究

[目的]对绿色木霉降解木薯秆产糖的工艺条件进行研究。[方法]先用绿色木霉初步降解经预处理的木薯秆,再用纤维素酶水解木薯秆,接着采用响应曲面（RSM）结合单因素试验法优化绿色木霉糖化木薯秆的摇瓶发酵条件。[结果]绿色木霉糖化木薯秆最佳工艺为：接种量11 ml孢子悬浮液,装液量100 ml,初始pH 4.6,发酵时间84 h,发酵温度30℃,摇床转速150 r/min,摇瓶瓶口包裹12层纱布。在此条件下,得到最佳产糖量3.06 mg/g木薯秆,比优化前提高了76%。[结论]虽然目前绿色木霉发酵产糖量与纤维素酶水解相比仍有一定差距,但微生物发酵糖化法成本更低廉,操作更简便,具有工业化生产的应用潜力。     

小麦麸皮纤维稀酸水解糖化工艺研究

[目的]提高小麦麸皮纤维糖化率,使小麦麸皮得到高效利用。[方法]以小麦麸皮为原料,采用正交试验的方法,以还原糖浓度和水解率为考察指标,研究了稀酸浓度、温度、时间、底物浓度对小麦麸皮纤维酸水解糖化的影响。[结果]温度对酸水解制备还原糖影响非常显著,酸浓度对水解影响明显,时间和底物浓度对小麦麸皮酸水解的影响不明显。小麦麸皮酸水解糖化工艺最佳条件为温度100℃,酸浓度1.5%,时间3.0 h,底物浓度0.067 g/ml;该条件下,小麦麸皮纤维酸水解后还原糖浓度达到38.137 mg/ml,水解率为51.485%。[结论]该研究提高了小麦麸皮纤维酸水解制糖能力,可为小麦麸皮的工业加工应用提供理论依据。