甜高粱茎汁及茎渣同步糖化发酵工艺优化

为了提高甜高粱秸秆乙醇生产中茎汁和茎渣的利用,以甜高粱茎汁及其渣为发酵原料,对茎汁茎渣混合原料同步糖化乙醇发酵的工艺条件进行优化研究。采用Plackett-Burman(PB)筛选设计试验筛选出影响甜高粱茎秆渣汁同步糖化乙醇发酵的显著因素。采用响应面法建立了同步糖化发酵乙醇生产的乙醇产量数学模型。根据该模型进行了工艺参数的优化,以乙醇产量为指标,试验所得甜高粱茎秆渣汁同步糖化化乙醇发酵的优化工艺条件为:发酵温度36.58℃,混合纤维素酶添加量=23.5(FBU/m L)/35.25(CBU/m L),甜高粱渣汁质量体积比为8.2%,理论预测乙醇产量为89.2%,在此条件下进行验证试验,乙醇产量为88.98%,平均质量浓度,验证了数学模型的有效性,为提高甜高粱茎汁及茎渣混合原料同步糖化发酵产乙醇和提高发酵效率提供参考。     

汽爆玉米秸秆同步糖化发酵产乙醇的工艺优化

该文对同步糖化发酵玉米秸秆生产纤维乙醇的工艺条件进行了研究,分别利用单因素试验和正交试验考察了影响发酵的工艺条件。结果显示：温度37℃、pH值4.8、底物15%（质量分数）、表面活性剂Tween-20 0.15%（质量分数）、纤维素酶用量30 U/g、酵母用2%的葡萄糖溶液活化,接种量5‰（相对底物干质量）、培养基的组成：KH2PO4 2.5 g/L,(NH4)2SO4 2.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.15 g/L,CaCl2 0.35 g/L、发酵时间60 h为同步糖化发酵（SSF）生产乙醇的最优工艺条件,该条件下乙醇的体积分数为2.85%,乙醇得率达理论值的88.12%。     

甘薯渣制备低聚糖发酵条件的优化

为了研发利用薯渣制备低聚糖工艺,以甘薯渣为原料,对Streptomyces.sp菌株发酵制备低聚糖的条件进行了优化。采用单因素试验,研究接种量、起始pH、发酵时间、料液比、发酵温度对低聚糖产量的影响,结果表明影响产量的关键因素为起始pH、发酵时间、发酵温度。以低聚糖产量为响应值,根据BoxBehnken中心组合设计原理采用三因素三水平的响应面分析法进行最佳条件的优化,结果表明:当起始pH值4.88,发酵时间104.97 h,发酵温度29.44℃,低聚糖的产量最高,为6.288μg·mL-1,在此条件下实际低聚糖的产量为(6.269±0.1)μg·mL-1。采用发酵法制备低聚糖方法切实可行,为进一步研究甘薯渣资源利用奠定了理论基础。     

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。     

玉米秸秆湿氧化预处理同步糖化发酵酒精

为了找到适合的玉米秸秆生产酒精工艺,该文采用碱性湿氧化预处理（195℃,15 min,Na2CO3 2 g/L,O2 1 200 kPa）与同步糖化发酵对玉米秸秆制备酒精进行了研究。结果表明：经过预处理,90%纤维素保留在固体中,回收率为95.87%。固体部分利用纤维素酶处理,在50℃ 24 h酶解率达到了67.6%。底物8%（质量分数）,经过142 h同步糖化发酵,酒精产量达到了理论酒精产量的79.0%。假定五碳糖和六碳糖都能够被利用,相当于1 t玉米秸秆能够产生262.7 kg的酒精。发酵过程中没有明显的抑制作用。该文为玉米秸秆发酵生产酒精提供了试验数据。     

豆腐渣混合苹果渣固态发酵改善纤维适口性

为了改善豆腐渣发酵后膳食纤维的适口性,适量混合部分苹果渣,利用其糖分提高酿酒酵母的发酵效率,并对其固态发酵工艺条件进行优化。采用单因素和正交试验方法优化的较佳发酵条件为pH值为8、发酵温度22℃、豆腐渣与苹果渣质量比2∶1、酿酒酵母接种量8%、发酵时间48 h。在优化发酵条件下,豆腐渣和苹果渣混合物中粗纤维的质量分数由发酵前的107.8 mg/g下降到发酵后的64.2 mg/g,降解率为40.45%。混合苹果渣的固态发酵极大地改善了膳食纤维的适口性,可以作为健康食品原料广泛使用。     

植物乳杆菌ST-Ⅲ脱脂乳的发酵工艺优化

为研发富含植物乳杆菌ST-Ⅲ新型益生菌发酵乳制品,该试验尝试用植物乳杆菌ST-Ⅲ和嗜热链球菌共发酵,并对植物乳杆菌ST-Ⅲ发酵乳的工艺进行了优化研究。通过单因素试验分析了大豆多肽添加量、葡萄糖酸锰添加量、嗜热链球菌的接种量和发酵温度对发酵乳的pH值和植物乳杆菌ST-Ⅲ活菌数的影响。通过响应面法优化并确定了最佳工艺条件:大豆多肽添加质量分数11 g/kg;葡萄糖酸锰添加质量分数11 mg/kg;嗜热链球菌的接种量106 CFU/g;植物乳杆菌ST-Ⅲ的接种量106 CFU/g;发酵温度为37℃。在此优化最佳工艺条件下,发酵乳的植物乳杆菌ST-Ⅲ的活菌数为1.88×109 CFU/mL,有效地提高了发酵乳中植物乳杆菌ST-Ⅲ的活菌数。研究结果可为拓展植物乳杆菌ST-Ⅲ在乳制品领域的应用提供参考。     

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。     

苹果皮渣固态发酵生产菌体蛋白饲料工艺优化及产物品质分析

为提高苹果皮渣中粗蛋白的含量,以黑曲霉为发酵菌种发酵苹果皮渣,通过单因素试验对影响苹果皮渣固态发酵的参数进行优化,在此基础上进一步采用响应面试验筛选最佳发酵工艺参数,并对最佳工艺条件下的发酵产物品质进行分析。结果表明,黑曲霉发酵苹果皮渣的最佳工艺条件为:黑曲霉接种量10%、发酵温度32℃、水料比3.5、发酵时间6 d。此条件下苹果皮渣经发酵后粗蛋白含量从7.05%提高到33.56%,粗脂肪含量从4.75%提高到5.57%,粗纤维含量从21.80%降低到13.53%,氨基酸总含量从45.10 mg·g~(- 1)提高到126.30 mg·g~(- 1),必需氨基酸含量从16.13 mg·g-1提高到50.40mg·g~(- 1)。综上,黑曲霉发酵可以显著提高苹果皮渣的营养价值,这为苹果皮渣资源化利用、缓解蛋白质供需矛盾提供了有效途径。     

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。     

不同乳酸菌发酵甘薯渣产物组分分析

为提高甘薯淀粉加工副产物的高值化利用水平,本试验以植物乳杆菌(Lp)、干酪乳杆菌(Lc)、保加利亚乳杆菌(Lb)、戊糖片球菌(Pp)、嗜热链球菌(St)、商业植物乳杆菌(SZ)6种乳酸菌分别对甘薯渣进行发酵,系统分析不同发酵产物的pH值、总酸含量及营养功能成分,并采用灰色理论加权关联度对甘薯渣发酵产物进行综合营养评价,筛选适宜发酵甘薯渣的乳酸菌菌种。结果表明,6种乳酸菌的发酵能力存在显著差异,其中Lb组pH值最低(3.15),Lc组总酸含量最高(27.90);同时,不同乳酸菌对发酵产物中营养功能成分的影响存在显著差异,其中Lb组乳酸含量最高(11.60 mg·mL^-1),SZ组乙酸含量最高(66.99μg·mL^-1),Lb组可溶性膳食纤维含量最高(0.74 g·100 mL^-1),St组总酚含量最高(146.87μg GAE·mL^-1)。与未发酵样品相比,Lc组游离氨基酸总量提高了3.71倍;所有发酵产物中的Mg、Ca、Fe、Zn、Se等矿物质元素含量均显著提高。进一步通过灰色理论加权关联度分析发现...     

以菊芋粉为原料同步糖化发酵生产燃料乙醇

利用粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）能发酵菊芋未水解糖液高产乙醇的特点提出了以菊芋粉为原料,同步糖化发酵生产燃料乙醇的新工艺。在摇瓶中考察了原料预处理方法、原料浓度和初始pH值对乙醇发酵的影响,进而在5 L发酵罐中考察了未调控pH值和恒定pH值与通气情况对乙醇发酵的影响。结果表明：该菌株最适pH值为4.0;100目筛分的菊芋粉发酵效果良好,115℃灭菌处理优于121℃,在此条件下,菊芋粉浓度200 g/L时,乙醇产量达到66.58 g/L,理论转化率为85.88%;发酵液pH值下降对乙醇发酵没有影响,通入适量氧气会导致乙醇产量的下降,这表明粟酒裂殖酵母进行乙醇发酵时不需要供氧;通入氮气保持厌氧环境不能显著提高乙醇产量,不通气进行乙醇发酵也达到高的转化率,因此在工业生产中,不必保持厌氧发酵环境。在此基础上,对菊芋粉补料发酵进行了试验,补料至菊芋粉终浓度为300 g/L,发酵终点乙醇浓度为94.81 g/L,理论转化率为81.54%。这些研究工作,为以菊芋为原料的燃料乙醇工业化生产提供技术依据。     

利用响应面法优化石榴酒发酵工艺条件

攀枝花的石榴品种繁多,籽粒味甜汁多,为了充分利用这一优势资源,本文进行石榴酒发酵,并对其发酵工艺利用响应面分析法进行优化。以酒精度为指标,考虑发酵温度、二氧化硫添加量、酵母接种量对石榴酒发酵酒精度的影响,然后根据中心组合030x—Benhnken）原理采用三因素三水平的分析法,依据回归确定各工艺条件的影响因素,以石榴酒发酵酒精度为响应面和等高线,分析各个因素的显著性和交互作用,结果表明优化得到石榴酒发酵的最佳工艺条件为二氧化硫添加量51．3mg／kg,酵母菌接种量5．33％,发酵温度24．98℃,酒酒精度的理论值为9．58％。通过响应面分析优化发酵工艺,为今后石榴酒发酵的更进一步开发提供一定的理论依据。     

利用小麦秸秆生产木霉分生孢子及其生物有机肥对黄瓜的促生效果

【目的】木霉是重要的植物根际促生功能菌,然而木霉类生物肥料生产的应用基础研究很薄弱。本研究以小麦秸秆为发酵基质,探究哈茨木霉T-E5产分生孢子的固体发酵工艺条件,并验证发酵物作为生物有机肥的促生效果。【方法】在实验室条件下,以小麦秸秆为固体发酵基质,研究固体发酵的不同发酵方式,温度、酸浓度、酸种类、接种量、含水量、外加碳源和氮源等单因子条件下的产孢量;再利用正交试验设计,研究温度、酸浓度、含水量、接种量、外加氮源和碳源的发酵条件优化。利用两季温室盆栽试验测定包括施用化肥、有机肥、发酵物和不同肥料组合的5个不同施肥处理的黄瓜地上部生物量、株高和叶面积。采用稀释涂布法测定黄瓜盆栽根际土中总真菌数量和木霉菌数量。【结果】单因素条件优化:基质用稀硝酸 (0.1 mol/L) 调节酸度值后接种3%(v/w) 的1 × 107个/mL的T-E5孢子液,调节水分使初始含水量达到75%;在此条件下,添加尿素和玉米粉,在28℃下发酵培养8天,最大产孢量可达到8.87 × 109个/g。通过正交优化,每10 g小麦秸秆,加入调节酸度值的0.05 mol/L硝酸18.3 mL,含水量70%(湿基),接种量9%,添加尿素的量为1%,30℃浅盘培养8天,产孢量达到1.1 × 1010个/g。第1季盆栽试验结果表明,与单施化肥处理 (CCK) 相比,发酵产物与化肥配施 (CT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高14.97%、16.75%和14.64%;与单施有机肥处理 (OCK) 相比,发酵产物与有机肥配施 (OT) 使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高10.62%、26.06%和9.53%。第2季盆栽也有类似的促生效果,与CCK相比,CT使上述指标分别提高12.83%、11.49%和26.93%;与OCK相比,OT使上述指标分别提高5.96%、34.29%和18.01%。两季盆栽添加木霉发酵物的处理中根际土总真菌数和木霉菌数量相比CCK、OCK和不施肥照 (CK) 均增加1个数量级以上。【结论】以小麦秸秆为主要原料,采用固体发酵工艺可生产高分生孢子含量的哈茨木霉菌剂及其生物有机肥,表明利用农业废弃物生产高附加值的木霉菌剂及其生物有机肥具有可行性。但木霉孢子数量主要受发酵条件影响,今后应在中试和工厂化生产水平进一步研究木霉孢子固体发酵的工艺参数。     

水蜜桃酒速酿酵母菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

为获得快速酿造水蜜桃酒的专用酵母菌株,生产优质水蜜桃酒,以水蜜桃自然发酵醪为筛菌原料,通过TTC显色法与杜氏小管法初筛;再经耐酒精能力、发酵速度与产酒能力以及发酵液风味分析与感官评定三级复筛,获得了优质高效的酿酒酵母菌PY01(Saccharomyces cerevisiae PY01);并以初始pH值、主发酵温度、酵母接种量为自变量,以酒精度为响应值作酿酒工艺的响应面优化。结果表明,PY01菌株发酵水蜜桃酒最适发酵参数为初始pH 值3.9,发酵温度26℃,酵母接种量6.2%。在此条件下发酵可得到酒精度为12.78% vol,总糖含量为6.71 g·L^-1,风味纯正,口感醇厚,典型性的半干型水蜜桃发酵酒。本研究结果为水蜜桃发酵酿酒产业菌种的选择与工艺优化提供了基础。     

Solid-state fermentation of soybean and corn processing coproducts for potential feed improvement

Two agro-industrial coproducts, soybean cotyledon fiber and distiller's dried grains with solubles (DDGS), were used as substrates to evaluate the effect of coculturing three different fungi, Aspergillus oryzae , Trichoderma reesei , and Phanerochaete chrysosporium , on enzyme production by solid-state fermentation (SSF). When soybean fiber was used as the substrate, a maximum xylanase activity of 757.4 IU/g and a cellulase activity of 3.2 IU/g were achieved with the inoculation and incubation of T. reesei and P. chrysosporium for 36 h, followed by A. oryzae for an additional 108 h. This inoculation scheme also resulted in the highest xylanase activity of 399.2 IU/g compared to other fungi combinations in the SSF of DDGS. A large-scale SSF by this fungus combination produced fermented products that had xylanase and cellulase activities of 35.9-57.0 and 0.4-1.2 IU/g, respectively. These products also had 3.5-15.1% lower fiber and 1.3-4.2% higher protein contents, suggesting a potential feed quality improvement.     

玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺优化

该文主要以粒度小于0.088 mm秸秆粉的酶解上清液为底物与热预处理后的活性污泥进行厌氧发酵产氢试验,以累积产氢量为考察指标,基于响应面Box-Behnken模型研究不同影响因素对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响,对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢工艺进行优化。结果表明:温度、初始p H值和还原糖浓度三因素中,温度和还原糖浓度对玉米秸秆酶解上清液厌氧发酵产氢的影响最大。采用Box-Behnken模型获得的最佳产氢条件为:温度38.32℃,初始p H值4.93,还原糖浓度20.70 mg/m L,最大产氢量685.59 m L,此时最大产氢率为57.13 m L/g(玉米秸秆)。通过试验验证,实际最大产氢量为659.24 m L,产氢率为54.94 m L/g(玉米秸秆),与模型预测值相比,相对误差为3.84%,说明该模型具有较好的拟合性。该优化工艺可为后期连续流状态下的生物制氢系统提供参考。     

固态发酵玉米秸秆的菌株组合和发酵条件研究

为了提高玉米秸秆的综合利用效率,降低对环境的污染,保护生态环境,利用正交试验法研究了固态发酵氨化玉米秸秆生产饲料蛋白工艺中菌株组合、发酵温度和发酵时间对发酵产物真蛋白含量的影响。结果表明,发酵温度对发酵产物真蛋白含量具有显著影响（P〈0.05）,发酵时间、发酵温度与发酵时间之间的交互作用对发酵产物真蛋白含量具有极显著影响（P〈0.01）。最佳菌株组合为青霉和葱色串孢,最佳发酵条件为发酵温度25℃、发酵时间5 d。在最佳菌株组合和最佳发酵条件下,玉米秸秆经氨水氨化和固态发酵后真蛋白含量由2.05%提高到29.66%,比原料本身的真蛋白含量提高了13倍多;粗蛋白含量由2.80%提高到35.41%,比原料本身的粗蛋白含量高提高了11倍多。