橡实制备燃料乙醇菌种筛选及工艺考察

[目的]筛选适宜的橡实制备燃料乙醇的菌种,并优化该发酵工艺。[方法]以橡实粉为原料,筛选适宜的燃料乙醇发酵菌株,并对该工艺条件进行了优化。[结果]酿酒酵母FE-B是一株高效的耐受单宁中温菌株。以橡实粉制备燃料乙醇,当液化温度为95℃,乳液浓度为32%,液化pH为5.8,液化酶用量0.06%,糖化酶用量0.05%,发酵温度为36℃时,可获得较高产率的燃料乙醇。[结论]在纤维乙醇生产技术尚不成熟的前提条件下,为了发展非粮燃料乙醇,利用野生淀粉资源橡实发酵生产燃料乙醇是一种很好的选择。     

玉米秸秆发酵生产乙醇的工艺研究

[目的]研究玉米秸秆被稀硫酸预处理后,经纤维素酶转化,并利用混合茵发酵生产乙醇的工艺条件。[方法]以唐山丰润当年产玉米秸秆为研究对象,用1．0％的稀硫酸预处理,用里氏木霉生产纤维素酶,在纤维素酶、热带假丝酵母、酿酒酵母共同作用下采用同步糖化共发酵法生产乙醇。[结果]结果表明,纤维素酶生产的最适条件为：玉米秸秆由稀硫酸处理后,滤渣中添加适量营养,接入1．8×10^7～1．9×10^7个／g底物Tr／choderma reesei TJK-108孢子悬浮液,于30℃固态培养7d。最适发酵条件为：发酵温度31℃,发酵周期72h,转速120r／min,纤维素酶用量35IU／g（对底物）,热带假丝酵母与酿酒酵母的接种比2：1,酵母菌接种量为10％。在最适发酵条件下,乙醇产率为0．150g/g（乙醇／玉米秸秆）,比其他试验组产率都高。[结论]玉米秸秆是价廉易得和来源丰富的可再生资源和能源,被纤维素酶转化后可以生产乙醇部分替代石油,这不仅有利于环境保护和资源再利用,而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机。     

不同酿酒酵母利用荔枝渣生产酒精性能的比较

[目的]比较不同酿酒酵母菌利用荔枝渣产酒精发酵性能,筛选出适合在荔枝渣培养基中发酵的最佳菌种。[方法]研究了5株酿酒酵母菌在荔枝渣培养基中的生长情况,测定了其在荔枝渣培养基中的失重量、产酒精能力和残糖含量。[结果]在最适生长温度为36℃,pH值为3.5的条件下,安琪耐高温高活性酿酒酵母发酵产酒精能力强。[结论]安琪耐高温高活性酿酒酵母在该条件下发酵综合性能最好。     

响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺

[目的]应用响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺。[方法]首先以初糖浓度为因子进行单因素试验,大致确定乙醇产量较高时初糖浓度的范围;然后分析试验条件,应用Box-Behnken的中心组合设计,以初糖浓度、发酵温度和发酵时间为因素,以酿酒酵母发酵过程中乙醇产量的变化为响应值,进行试验,运用SAS统计软件对试验数据进行分析,建立二次响应面回归模型,得出重要因素的最佳水平,从而确定最佳的发酵条件。[结果]经响应曲面法优化获得的酿酒酵母发酵生产乙醇的工艺参数为：初糖浓度24.72%,发酵温度36.05℃,发酵时间50.65h,在此优化条件下,获得的乙醇产量达137.59g/L。[结论]该研究可为提高生物发酵产乙醇的量提供科学依据。     

响应面法优化玉米秸秆穰发酵燃料乙醇的研究

为提高玉米秸秆的综合利用,以玉米秸秆穰为发酵原料进行乙醇固态发酵,通过单因素试验考察pH、发酵温度、发酵时间、酶浓度4个因素对玉米秸秆穰发酵燃料乙醇的影响,在单因素试验基础上利用响应面法建立玉米秸秆穰发酵乙醇产量的数学模型。根据此模型进行工艺参数优化,以乙醇生成率为指标,确定玉米秸秆穰发酵燃料乙醇的最佳工艺条件:pH 5.1、发酵温度39℃、发酵时间28 h和酶浓度45 U/g。在此条件下,玉米秸秆穰发酵燃料乙醇的理论产率为0.249 0 g/g,实际得率为(0.237 6±0.000 7) g/g,生产1 t燃料乙醇需要4.002 t的玉米秸秆穰干料,玉米秸秆穰发酵燃料乙醇的理论转化率为95.77%,进行3组验证试验,乙醇转化率实测值为(95.44±0.28)%,验证了数学模型的有效性,为提高以玉米秸秆穰为原料发酵燃料乙醇提供参考。     

橡子粉乙醇化试验条件研究

[目的]研究优化橡子粉发酵乙醇的试验条件.[方法]以采于牡丹江林口的橡子为原料,以乙醇浓度为指标,通过单因素和正交试验考察发酵时间、接种量、转速及发酵温度4个因素对橡子粉发酵后乙醇浓度的影响.[结果]试验确定了各因素对原料发酵的影响程度大小依次为:发酵时间、发酵温度、转速、接种量;橡子粉发酵生产乙醇的最佳条件:发酵液接种量3％,摇床转速120 r/min,发酵温度32℃,发酵时间为接种培养开始至96h结束,此条件下橡子粉的酒精转化率约为16.37％.[结论]研究可为橡子原料量化生产燃料乙醇奠定基础.     

甜高粱汁发酵乙醇的培养基优化

[目的]优化甜高粱汁发酵乙醇的培养基。[方法]以Co-158酵母菌为试验菌株,通过单因素试验和正交试验研究不同氮源和无机盐对酒精发酵的影响。[结果]适宜的发酵培养基为：硫酸铵6g/L,硫酸镁6g/L,氯化钙10g/L,磷酸二氢钾0.3g/L;在此条件下,酒精体积分数可达9.0%。[结论]为采用甜高粱汁为原料发酵法生产酒精提供参考。     

酒精耐受型酿酒酵母菌的诱变筛选

[目的]筛选酒精耐受型酿酒酵母菌最佳菌株。[方法]利用紫外线对酿酒酵母JL2008进行诱变处理,并结合氯化三苯四氮唑(TTC)进行筛选,对5株对酒精具有较强耐受性的突变株SC1～SC5的酒精耐受性进行比较,选择出2株酒精耐受性较强的突变株(SC1和SC5)进行酒精发酵,测定其生长速率和发酵性能。[结果]2株菌的酒精耐受能力远远高于出发菌株,均能在酒精体积分数为9%的培养基上生长;在含糖15%的培养基中,SC1的酒精发酵终浓度和发酵效率与原始菌株大致相同;在含糖30%的培养基中,SC1的酒精发酵终浓度和发酵效率分别是16.54%和85.2%,均高于原始菌株。[结论]突变株SC1在含酒精培养基中的生长和在浓醪条件下的发酵效果优于JL2008,是一株极具潜力的应用于浓醪发酵的酵母菌株。     

绿色木霉降解稻草秸杆产葡萄糖工艺优化研究

[目的]采用响应曲面法对绿色木霉（Trichodermaviride）降解稻草秸杆产葡萄糖的工艺进行优化研究。[方法]首先通过Plackett-Burman试验从7个发酵参数中筛选出影响葡萄糖产量的3个主要因素,即发酵时间、pH值和料水比。然后利用Box-Behnken试验设计对此3个因素的最佳水平和交互作用进行研究,通过对试验结果的响应面分析得出降解秸秆产葡萄糖的最佳发酵条件。[结果]绿色木霉发酵降解秸秆产葡萄糖的最佳发酵条件为：发酵时间2d,pH值为4.5,料水比2.5%,在此条件下,葡萄糖产量可达191.70mg/g。与优化前相比,葡萄糖产量提高了137.58%。[结论]该研究提高了将稻草纤维素转化成葡萄糖的转化率,降低了生产成本,为后续发酵生产燃料乙醇打下了良好的基础。     

海带纤维低温酶解和制备生物乙醇的研究

研究了海带纤维经低温纤维素酶水解,并利用酿酒酵母制备生物乙醇的工艺条件。结果表明,在制备生物乙醇的过程中,当发酵温度为30℃、酿酒酵母接种量为10%、低温纤维素酶用量为35 U/g对底物和发酵时间为72 h的条件下,酒精产率最高。     

酿酒酵母和异常汉逊酵母在酿酒过程中的相互作用

[目的]探究酿酒酵母与异常汉逊酵母在半固态白酒酿造过程中的相互作用。[方法]在白酒酿造过程中,通过对微生物纯培养和混合培养过程中微生物数目变化、理化指标变化来探究酿酒酵母与异常汉逊酵母间的相互作用。[结果]在酿酒酵母、异常汉逊酵母共培养过程中,异常汉逊酵母经过24 h短暂生长后迅速衰亡;对可能引起异常汉逊酵母衰亡的因子包括碳源、酒精度、p H、酵母无细胞滤液的初步研究,发现在酿酒酵母无细胞滤液和混合酵母无细胞滤液中,异常汉逊酵母生长受到明显抑制而酿酒酵母生长正常。[结论]异常汉逊酵母和酿酒酵母共培养时,异常汉逊酵母的生长受到明显抑制,酿酒酵母的代谢产物是抑制其生长的主要原因。     

酿酒酵母与甘氨酸发酵生成甲醇关系的研究

[目的]研究确定甘氨酸与酿酒酵母生成甲醇的数量关系。[方法]采用高效液相色谱法测定发酵液中甘氨酸含量和顶空气相色谱法测定酒中甲醇含量。[结果]发酵液中甘氨酸浓度在0～0.9 g/L范围内与酿酒酵母生成甲醇的量成线性关系,线性方程:Y=103.3X-4.5。[结论]确定了发酵液中甘氨酸与酿酒酵母生成甲醇的对应关系。     

低能N+离子注入对酿酒酵母乙醇发酵活性的影响

[目的]研究低能N^＋离子注入对酿酒酵母乙醇发酵活性的影响。[方法]选取scerevisiaeAS2．399作为受体菌,经过不同剂量的低能N^＋离子注入后,确定最佳的注入参数,并研究离子注入对S．cerevisiae AS2．399乙醇发酵效率以及对乙醇发酵关键酶表达的影响。[结果]酿酒酵母As2．399在N^＋注入剂量为10×10^15 ions／cm^2条件下的存活率约为25％,传代培养后菌株发酵乙醇的产率约为0．42g/g（达到理论产率的84％）,相比于原始菌株有微弱提升,而与乙醇发酵相关的丙酮酸脱羧酶和乙醇脱氢酶酶活值分别达到0．53和2．47μmol／ml·min,大于原始菌株的相应酶活。[结论]该研究结果可为采用低能离子注入技术对酿酒酵母改良,以拓宽其利用底物的广度和提高发酵乙醇的效率奠定基础。     

沙棘果渣发酵生产蛋白饲料的研究

[目的]提高沙棘果渣的蛋白质含量。[方法]以沙棘果渣为原料,采用酿酒酵母和产朊假丝酵母发酵生产蛋白饲料,利用正交试验确定了无机盐的用量及发酵工艺条件。[结果]当酿酒酵母:产朊假丝酵母为1∶6,添加3%硫酸铵、0.2%磷酸二氢钾及0.05%硫酸镁,原料含水率65%,接种量10%,初始pH 6.0,30℃发酵48 h,得到的产品经烘干、粉碎后测得粗蛋白含量23.5%,且具有浓烈的醇香味。[结论]该研究为沙棘果渣饲料化的高效利用提供了参考依据。     

混菌固态发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养及相关酶系活性的研究

[目的]研究平菇和酵母菌混菌固态发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养条件,并探讨基质粗蛋白含量与相关酶系活性的关系。[方法]以酵母种类(酿酒酵母、热带假丝酵母和产朊假丝酵母)、酵母接种量和酵母接种时间为因素设计正交试验,研究了平菇和酵母菌混菌发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养条件,同时研究了各培养条件组合下木质素酶系、滤纸酶和羧甲基纤维素酶的活性,探讨了基质粗蛋白含量与相关酶系活性的关系。[结果]正交试验结果表明在A3B2C1组合培养条件下发酵基质粗蛋白含量最高,达13.36%;在此发酵条件下,培养的第5～15天漆酶和锰过氧化物酶的活性也最高,而各组合培养条件下基质滤纸酶和羧甲纤维素酶的活性则无规律可循。[结论]混菌固态发酵玉米秸秆基质粗蛋白含量的优化培养条件为:在接种平菇的同时接种10%的产朊假丝酵母液体菌种。木质素酶系的活性与发酵基质的粗蛋白含量可能呈正相关关系。     

造纸黑液与玉米秸秆堆肥实验

[目的]开发利用玉米秸秆资源,解决造纸黑液对环境的污染问题。[方法]通过用不同方法使玉米秸秆与造纸黑液混合发酵,对其混合的比例、发酵时间、pH值、玉米秸秆粉的细度等因素进行研究,确定混合发酵的最佳配比、最佳中和时间和最佳发酵条件。[结果]造纸黑液与玉米秸秆混合发酵的最佳条件为:将玉米秸秆与水按质量比1∶1混合在常温隔绝空气的条件下发酵4周,然后将造纸黑液与所得的玉米秆发酵产物按质量比15∶1混合在常温隔绝空气的条件下发酵4周,可得到pH值在6.0~7.0富含腐殖酸的有机绿肥。[结论]该研究对有效利用玉米秸秆资源和治理环境污染具有重要意义。