固定化细胞发酵半纤维素水解液产木糖醇的研究

固定在海藻酸钙凝胶中的热带假丝酵母(Candida tropicalis)细胞，可有效地利用玉米芯半纤维素水解液生产木糖醇。在摇瓶条件下，采用分批发酵方式，确立了适宜的发酵工艺参数为：32℃，每升氮源含酵母粉2．2g、胰蛋白胨3．7g，发酵液初始pH值6．0，分段改变摇床转速，其中0～24h为210r／min；24～72h为140r／min，固定化细胞凝胶珠与玉米芯半纤维素水解液体积比为1：4。利用固定化细胞重复进行10批次共30d发酵，木糖醇得率平均为73．7％，达到了理论值的80％。固定化细胞密度高、抗逆性强、发酵性能稳定，水解液未经脱色与离子交换便可转化成木糖醇，显示了良好的应用前景。     

固定化乳酸杆菌发酵纤维素水解液的研究

采用海藻酸钙凝胶包埋法固定德氏乳酸杆菌,固定化细胞可有效地利用纤维素水解液发酵生产乳酸。与游离细胞相比,固定化细胞具有发酵时间短、乳酸得率高等优点,其最适发酵温度为48℃,添加适量的麸皮水解液对乳酸发酵有明显的促进作用,乳酸得率可达90.1%。利用固定化细胞重复分批发酵纤维素水解液生产乳酸,连续16批发酵试验表明,固定化细胞性状稳定,产酸能力强,乳酸平均得率为88.6%。利用固定化细胞在柱式反应器中连续发酵纤维素水解液,当稀释率为0.12h-1时,乳酸得率和生产效率分别达到80.2%和4.97g/(L·h)。     

休哈塔假丝酵母对半纤维素戊糖和己糖的同步发酵

休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)的改良菌种R能同时将半纤维素中的戊糖和己糖发酵成乙醇。当酵母细胞浓度高于8g/L和木糖含量高于总糖的20％时,较易代谢的己糖对木糖所产生的抑制作用可被消除。在30℃～40℃和限制供氧的条件下,90％以上的单糖得到了利用,乙醇得率为0.43～0.48g/g消耗的糖。厌氧发酵导致木糖的不完全利用和木糖醇的积累,而供氧过量则导致酵母细胞增殖并降低乙醇得率。该菌种对半纤维素水解液(如亚硫酸盐制浆废液、玉米秆水解液和落叶松浸提液)中的发酵抑制物有较高的忍耐能力,有重要的工业应用前景。     

玉米芯水解液发酵生产木糖醇的研究

假丝酵母（Candida sp.)菌株经驯化后显著地提高了对水解液中发酵抑制物质的耐受力，从而增加了木糖利用率和木糖醇得率，玉米芯水解液经过石灰中和后，在30℃下采用台化后的假丝酵母菌株直接发酵生产木糖醇，对发酵条件进行了优化，优化结果为：接种量10%（体积比），种子龄17h，氮源组成：1.5g/L的酵母浸膏，2.5g/L的胰蛋白胨，250mL三角瓶装液120mL，初始pH值5.5。在此条件下，木糖的利用率达79.8%，木糖醇得率达62.4%^，该方法大大降低了预处理的成本，显示了良好的应用前景。     

分批添料促进固定化细胞合成纤维素酶

分批添加可溶性淀粉水解液可促进固定化里氏木霉(Trichoderma reesei RutC30)细胞合成纤维素酶。不同分批添料量对固定化细胞产酶有着明显的影响,当日添加量为0.3％(还原糖)时,滤纸酶活力(FPA)和纤维二糖酶(CB)活力分别可达3.12IU/mL和0.43IU/mL。产酶动力学研究结果表明,固定化细胞总量在产酶过程中保持着动态平衡。pH值开始稳定,以后逐步上升。FPA、CB活力和可溶性蛋白质含量的变化与pH值密切相关,当pH值上升时,它们均明显提高;而当pH值接近7时,则急剧下降。固定化细胞以淀粉水解液为碳源合成的纤维素酶,对玉米秸秆具有明显的降解作用,当每克底物的酶用量为20个滤纸酶活力国际单位(FPIU)时,酶解得率达86.2％,显示了很大的应用潜力。     

低pH值处理对固定化细胞乙醇发酵的影响

利用海藻酸锰凝胶包埋，将低浓度的树干毕赤酵母(Pichia stipltis)细胞固定，其凝胶颗粒直径约2-3mm，经增殖培养，进行乙醇发酵低pH值处理研究。结果表明，以低pH值(3．8、2．8、2．4)无菌水处理海藻酸锰固定化酵母细胞凝胶珠2-3h，再恢复正常pH值5．0。当用pH值2．8无菌水处理时，细菌基本上被杀死，而酵母细胞功能不受影响；当pH值2．4时，对酵母细胞影响较大，电子显微镜下观察，酵母细胞由椭圆形变成长形或不规则形状，其乙醇代谢功能严重受损。     

固定化假丝酵母脂肪酶对光皮树油的吸附性能

通过TEM、比表面孔分布测定仪等对含环氧基团的聚合物载体(GHD)性能进行了表征。以GHD为载体,制备了固定化假丝酵母脂肪酶。研究了光皮树油在固定化假丝酵母脂肪酶(I-CRL)上的吸附行为,从吸附平衡和吸附动力学角度探讨了吸附机理。结果表明,光皮树油在I-CRL上的等温吸附过程符合Langmiur方程,为单分子层吸附。实验数据能很好的拟合二级动力学吸附方程,当采用聚合物GHD(40)为载体,初始光皮树油浓度(Ce)为210 mg/g,在温度为325 K,330 K,335 K时,由Arrhenius公式求得的表观活化能Ea为30.44 kJ/mol,吸附过程为吸热反应。     

木糖醇发酵菌株固定化细胞的改性研究

采取了3种不同的方法来改进海藻酸钙微珠的性能,即添加改性剂法、置换法和混合法,考察了改性剂添加量、置换剂浓度、钙化时间以及置换时间对微珠强度的影响.在海藻酸钠与细胞混合液中添加质量分数1.0 %的MgO,钙化4 h时固定化细胞的强度最大.该固定化细胞可进行36 d共12批次木糖醇发酵,最终木糖醇质量浓度平均值为43.2 g/L,木糖醇得率平均值为53.8 %.     

海藻酸铝固定化酵母生产酒精的研究

以树干毕赤酵母（Pichia stipitis)为发酵菌株，利用海藻酸铝凝胶代替海藻酸钙，可明显延长固定化酵母的使用寿命，海藻酸铝凝胶耐磷酸盐能力是海藻酸钙凝胶的3倍，海藻酸铝树干毕赤固定化增殖酵母细胞可同步发酵戊糖己糖，以混合糖质量浓度60g/L(50%葡萄糖，50%木糖）为发酵底物，成熟醪中酒精质量浓度由26.0g/L提高到27.3g/L，总糖利用率为93.7%。     

微波法制玉米秸秆活性炭工艺条件及性能研究

以玉米秸秆为原料、ZnCl2为活化剂、微波为能源制备活性炭,通过正交试验,获得制备玉米秸秆活性炭的最佳工艺条件。将产品应用于甲醛气体的去除,并与市售活性炭进行了性能比较。发现在甲醛浓度为1．94-1．97mg／m^3的条件下,试验产品的穿透时间（tB）为12min,比市售活性炭提高20％,且吸附速度更快。