木糖结晶母液发酵特性的研究

[目的]探讨木糖结晶母液发酵特性,为开发利用木糖结晶母液提供依据。[方法]利用酿酒活性干酵母,研究发酵过程中葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖含量的变化以及木糖结晶母液糖组分和含量的变化。[结果]在发酵2 d以后,葡萄糖与半乳糖全部被转化,而木糖与阿拉伯糖浓度几乎不变。半乳糖的转化速度慢于葡萄糖。木糖结晶母液经12 d的发酵,葡萄糖完全转化,木糖没有明显变化,而阿拉伯糖色谱峰有所变化。发酵前,木糖结晶母液中含4种糖,木糖占56.6%;发酵后,含2种糖,木糖占81.2%。[结论]发酵后,木糖结晶母液中糖组成由4种变成2种,木糖纯度得到了很大提高。     

毕赤酵母发酵不同单糖产乙醇的研究

以毕赤酵母CBS 6054(Scheffersomyces stipitis)为试验菌株,用葡萄糖和半乳糖2种六碳糖,木糖和阿拉伯糖2种五碳糖分别作为惟一碳源进行发酵试验,测定毕赤酵母在不同培养基中的生长曲线、糖消耗情况、产物乙醇生成情况,由此研究该菌株发酵不同单糖的能力以及对应的产乙醇的潜力。结果表明该菌株对葡萄糖和木糖的发酵能力较强,且两者发酵情况相当;发酵半乳糖的能力居中;发酵阿拉伯糖的能力较弱。乙醇产量从高到低依次是葡萄糖、木糖、半乳糖、阿拉伯糖。     

高效液相色谱法测定木糖结晶母液中单糖

建立了一种木糖结晶母液中四种单糖的高效液相色谱测定方法。样品经石墨化碳黑固相萃取前处理,碳水化合物专用柱分离,流动相采用乙腈/水=70/30(V/V)等比洗脱,流速1.0 mL.min-1,检测器漂移管温度70℃,载气流速(N2)为2.00 L.min-1。该方法条件下,木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖的加标回收率分别为:101.5%、99.0%、99.5%、100.1%,线性范围均在0.1～25μg之间,相对标准偏差均小于3%;方法检出限:木糖0.025μg、阿拉伯糖0.025μg、葡萄糖0.010μg、半乳糖0.015μg。该方法前处理简单快速,灵敏度高、重现性好。     

利用木糖产乙醇酵母菌株的构建

以酿酒酵母缺陷型(Saccharomyces cerevisiae)与黏红酵母(Rhodotorula glutinis)为亲本菌株,分别采用聚乙二醇(PEG)和电击方法进行原生质体融合。对得到的融合细胞进行木糖发酵验证,通过检测发酵液中乙醇的含量,筛选出1株产乙醇的重组酵母菌株。利用该重组酵母进行木糖、葡萄糖共发酵,发酵条件为接种量3%,发酵温度27~30℃,p H 5.5~6.5,发酵组分为4%木糖、3%蛋白胨、2%酵母浸粉和12%葡萄糖,发酵周期40 h,结果重组酵母可发酵木糖,木糖消耗速率明显低于葡萄糖,乙醇浓度为72 g/L。     

HPLC法测定木糖母液的组成

[目的]建立一种快速准确测定木糖母液组成的方法。[方法]采用HPLC法分析木糖母液中木糖的含量。[结果]色谱条件为流动相乙腈：水（70：30）,流速1.0ml/min,柱温20℃,进样量10μl。在上述色谱条件下,测得木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖保留时间分别为6．321、7．405、7．943和8．491min。木糖浓度在1～40mg/ml范围内,与峰面积呈良好的线性关系。精密吸取20mg/ml标样溶液,外标法计算,测得木糖母液中木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖的含量分别为38．10％、23．70％、13．80％、9．89％。结果显示,HPLC法可准确测定样品中糖类成分的含量,且重现性好,分析速度快,操作简便。[结论]该研究为生产过程中有效控制产品的质量提供了检测依据。     

高效液相色谱法测定木糖母液及发酵液中单糖含量

建立了木糖母液及其酵母发酵液中葡萄糖和半乳糖含量的高效液相色谱测定方法。测定方法基于铅配位体交换色谱分离模式,色谱分离柱采用Sepax Carbomix Pb-NP5(300×7.8 mm ID,5μm,8%交联度)色谱柱,柱温75℃;流动相采用超纯水(100%),泵速0.55 m L·min~(-1);示差折光检测器温度30℃;木糖母液样品采用固相萃取脱色前处理,母液的发酵液样品采用乙腈沉淀蛋白前处理。在最终的方法条件下,葡萄糖和半乳糖组分在25 min内完成基线分离,在0.2~10.0 mg·m L~(-1)浓度范围内呈现良好的线性关系,方法检测限分别为0.124 mg·m L~(-1)和0.115 mg·m L~(-1)。仪器系统简单,方法重现性好,结果准确。     

高产酿酒酵母SCY6生长与发酵条件的优化

采用高产酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SCY6发酵葡萄糖产乙醇,设计单因素试验考察该酵母菌株适宜的生长条件,采用正交试验优化酵母发酵产乙醇的条件.结果表明,该酵母菌株的最适生长温度和pH分别为28℃、5.0,培养基中葡萄糖质量分数为15％时其生长状态较好.正交试验结果表明,最适合该酿酒酵母发酵产乙醇的条件为玉米浆和(NH4)2SO4作为氮源,用量分别为20 g/L和2 g/L,接种量为4％,pH 5.0.在此条件下进行发酵,发酵液中乙醇体积分数可达7.77％,葡萄糖转化率达83.82％.     

TLC法测定茶叶多糖的单糖组成研究

采用双波长薄层扫描法定量测定1种茶叶多糖的单糖组成.结果:阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、木糖的线性范围为1.200～7.200 μg;4种单糖的回收率分别为97.60,98.51,98.10,95.90;该多糖的单糖组成比例为阿拉伯糖:葡萄糖:半乳糖:木糖=10.30:11.40:8.37:1.28.     

多基因串联发酵木糖产乙醇重组菌株构建初探

[目的]解决酿酒酵母不能发酵或利用木糖的问题,以期选育出高效转化秸秆生产乙醇的菌株.[方法]将来自近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)的木糖还原酶基因(xyl1),热带假丝酵母(Candida tropicalis)的木糖醇脱氢酶基因(xyl2),树干毕赤酵母(Pichia stipitis)的木酮糖激酶基因(xks1),以及酿酒酵母内源的转醛酶基因(tal1)和转酮酶基因(tkl1),通过串联共表达的方法构建到表达载体pAUR123上,构建了一株重组酿酒酵母.[结果]经过酶活性分析和Western blot蛋白免疫实验,证明转化子pAUR123-XL成功导入酿酒酵母并得到表达.以木糖为唯一碳源进行限氧发酵,能稳定利用木糖,木糖发酵结果表明:木糖的利用率为79.5;,乙醇产率为31;.[结论]构建的重组菌株能较好的利用木糖,为进一步的乙醇发酵提供了依据.     

葡萄糖对树干毕赤酵母发酵木糖的影响

对树干毕赤酵母Pichiastipitis间歇发酵和连续发酵木糖葡萄糖混合液进行了研究。结果表明,间歇发酵时葡萄糖对木糖发酵影响较小,当发酵液中葡萄糖质量浓度小于10．0g·L^-1时,树干毕赤酵母同步发酵利用葡萄糖和木糖。连续发酵木糖和葡萄糖时,葡萄糖对木糖发酵影响较大,以30．0g·L^-1葡萄糖和15．0g·L^-1木糖为发酵底物,当稀释率D=0．08h^-1时,木糖利用率为9．40％,乙醇质量浓度为12．55g·L^-1;当稀释率D=0．04h^-1时,木糖利用率达66．07％,乙醇质量浓度达16．93g·L^-1。图2表2参12     

HPLC法分析木糖结晶母液中的糖组分

[目的]用HPLC法测定木糖结晶液中糖组分。[方法]色谱柱为SCR-101N糖分析柱(7.9 mm×30 cm),柱温为40℃,流动相为水,流速为1.0 ml/min,检测器为视差检测器。[结果]以峰高定量,葡萄糖、木糖和阿拉伯糖在4~80 mg/ml范围内线性关系良好,R2分别为0.9993、0.9997和0.9995,平均回收率分别为100.4%(n=5,RSD=1.8%)、98.1%(n=5,RSD=0.8%)和99.4%(n=5,RSD=1.4%)。[结论]该方法测定木糖结晶液糖含量快速,结果准确、可靠。     

间苯三酚法测定玉米芯水解液中木糖含量

[目的]研究玉米芯水解液中木糖含量的测定方法。[方法]采用间苯三酚比色法测定玉米芯水解液中的木糖含量,并通过试验确定最佳测定条件。[结果]单因素试验结果表明：木糖与间苯三酚显色液反应后,在波长554 nm处有最大吸收峰;最佳显色时间在8min;木糖浓度在5.17～48.70μg/ml范围内与吸光度呈线性关系,其R2值为0.999 1。葡萄糖的存在对间苯三酚法测定木糖基本没有影响。最佳测定条件：将5.0 ml间苯三酚显色剂加入到1.0 ml木糖溶液中1,00℃水浴加热8 min,流水冷却至室温,立即在波长554 nm下测定吸光度（A）。该方法的检测浓度范围为5.17～48.70μg/ml,玉米芯水解液样品的木糖含量为40.69 mg/ml。[结论]该方法操作简单,精确度高,且测定木糖时不受葡萄糖干扰,可用于木质纤维素水解体系中木糖含量的快速、准确测定。     

DNS法测定还原糖含量时最适波长的确定

探讨DNS法测定还原糖含量时的最适波长。以DNS为显色剂,用分光光度法分析测定了木糖和葡萄糖显色液的最大吸收波长和最适测定波长。结果表明,木糖和葡萄糖与DNS显色剂反应后,均在490 nm处有最大吸收峰。标准曲线糖含量范围为0~40 mg/L时,OD值在520 nm处的R2最接近于1,精确度和回收率均较高。提示DNS法测定还原糖含量时,520 nm为最适测定波长。     

木糖结晶的热力学特性研究

[目的]研究木糖结晶的溶解度及介稳区。[方法]采用激光法试验考察了木糖在纯水、乙醇-水溶液中的溶解度以及木糖在水中的超溶解度,确定木糖水溶液的结晶介稳区。[结果]木糖在纯水和不同体积配比的乙醇-水溶液中的溶解度随着溶液体系温度降低而明显减小,结晶介稳区的宽度在低温范围内比高温阶段要宽。[结论]为利用农产品废弃物木糖结晶的生产操作提供了理论依据。     

同化玉米芯酸解液为丁醇

[目的]探究用于丙酮丁醇发酵的玉米芯酸解液的制备方法,寻找培养基组分的较佳组合。[方法]以产物丁醇浓度为指标,比较4种不同玉米芯酸解液制备方法。[结果]稀硫酸处理玉米芯后,用Ca（OH）2调节pH,经XAD-4树脂、活性炭处理,可得到13.71 g/L丁醇;利用薄层层析法分析酸解液中主要还原糖是葡萄糖和木糖,经发酵分析可为Clostridium acetobutylicum ATCC824相同利用;经单因素分析,培养基组分较佳组合为：100%玉米芯水解液中,需加入2 g/L的FeSO4,30 g/L的黄豆饼粉,得到丁醇的最高浓度为19.2 g/L。[结论]玉米芯酸解液可用于丁醇发酵,但需去除有毒物。     

响应面分析法优化葡萄糖和酵母膏对巴西蘑菇菌丝体及胞外多糖生产的影响

通过响应面分析方法,就葡萄糖和酵母膏对巴西蘑菇菌丝体及胞外多糖生产的影响开展研究. 结果表明,葡萄糖浓度20～40 g/L有利于菌丝体的合成, 而酵母膏的浓度2～4 g/L对菌丝体的合成有负影响; 葡萄糖的变化对胞外多糖产生的影响不明显, 而酵母膏的浓度2～4 g/L有正面影响.表明碳氮源对巴西蘑菇菌丝体和胞外多糖合成的影响不一致. 因此,菌丝体和胞外多糖合成有各自最佳的碳氮源浓度,可为下一步实验的目标产物是多糖还是菌丝体调整各因子值的大小.     

海藻酸钠包埋的酵母菌转化人参皂苷Rb1的研究

为探索海藻酸钠包埋酵母菌转化人参皂苷Rb1的最佳条件,选用浓度为1.25×108个·mL-1的酵母菌菌悬液进行包埋,使用紫外分光光度计测定发酵液中人参皂苷Rb1含量变化计算生物转化率。通过单因素和正交设计试验分别考察海藻酸钠浓度、包埋时间、接种量和CaCl2浓度对所包埋的酵母菌转化人参皂苷的影响,最终获得了海藻酸钠包埋酵母菌转化人参皂苷Rb1的最佳条件为包埋时间45min,接种量7%,海藻酸钠浓度5%,CaCl2浓度10%。在该条件下,所包埋酵母菌对人参皂苷Rb1的最高生物转化率为31.51%,较以往未包埋的酵母菌转化人参皂苷Rb1的生物转化率提高约3%～5%。本研究首次利用海藻酸钠包埋酵母菌转化人参皂苷Rb1,解决了酵母菌种子不能重复使用等问题,简化了灭菌、菌种活化等步骤,为人参皂苷Rb1等苷类物质的高效生物转化提供了很好的思路和可借鉴的成功范例。