浓香型白酒酿造过程中黄浆水理化指标和风味物质的变化规律

该研究在浓香型白酒发酵过程中(28周)持续对黄浆水进行取样,探究其主要理化指标和风味物质的变化规律。结果表明,发酵前期黄浆水的酸度快速上升,pH快速降低,发酵2~28周,酸度维持在3.45~4.71 mL/g,pH在3.47~3.91;淀粉含量在发酵开始时急剧减少,之后缓慢减少,最终接近于0;酒精度在发酵前期增加,发酵第6周时达到最高(13.99%vol),发酵中期降低,后期增加并稳定在9.08%vol~9.36%vol。主要风味物质的总含量在发酵前期增多,中后期降低,后期增加并稳定在50240.69~60561.74 mg/L之间;酸类物质发酵前期增加,到第9周时增加到54160.75 mg/L,之后含量降低,最后在43811.51~57237.04 mg/L范围内波动;醇类、酯类物质的含量在发酵前期增长,在发酵9~11周达到最高值并有所波动,后趋于稳定,醇类物质含量稳定在707.50~790.26 mg/L之间,酯类物质含量稳定在1990.90~2266.28 mg/L之间;酚类物质含量前期基本保持不变,中期增长,后期稳定并达到最高(12652μg/L)。

粘红酵母产β-胡萝卜素的发酵条件优化及包埋工艺研究

β-胡萝卜素是一种重要的动物饲料添加剂,微生物液体发酵合成天然β-胡萝卜素具有极大应用前景。本文通过粘红酵母发酵产β-胡萝卜素的单因素优化和正交优化实验,获得最佳的培养基为柠檬酸浓度为40 g/L,牛肉膏浓度为20 g/L,番茄汁的浓度为6 mg/L,初始pH值为6。5,β-胡萝卜素产量达到788.88ug/L。本实验进一步采用β-环糊精进行包埋β-胡萝卜素,存放10 d后保留率为57.80%,相比于未包埋的β-胡萝卜素的保留率提高了28.61%。本研究为微生物产β-胡萝卜素产量提高及其稳定性的提升提供了依据。

黄嘌呤和谷氨酰胺对枯草芽孢杆菌XGL产腺苷的影响

该研究以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)XGL为出发菌株,探究黄嘌呤和谷氨酰胺添加量及添加方式对其产腺苷的影响。结果表明,底物中添加100 mg/L黄嘌呤并在发酵16 h后持续向发酵液中流加3 g/L的黄嘌呤溶液200 m L可使腺苷产量达到34.4 g/L,相比于不流加黄嘌呤时腺苷产量(11.2 g/L)提高207%。在此基础上,再向底物中添加6 g/L谷氨酰胺,发酵32 h之后持续向发酵液中流加6 g/L的谷氨酰胺,腺苷产量达到45.8 g/L,相比于不添加谷氨酰胺腺苷产量(34.4 g/L)提高33%。因此,在B. subtilis XGL发酵过程中,可以通过底物添加和流加补料的发酵方式加入一定量的黄嘌呤和谷氨酰胺以提高腺苷产量。

利用膜透析技术提高腺苷发酵产量

为提高发酵法生产腺苷的产量,解决现有发酵产腺苷周期短,葡萄糖转化成腺苷的效率较低等问题,以Bacillus subtilis XGL(8-AG^(r)+His^(-)+xan^(-)+SG^(r))为供试菌株,进行膜透析发酵生产腺苷的研究。在5 L发酵罐中发酵生产腺苷,分别在36、60 h对发酵液进行2次膜偶联透析,使发酵周期延长至96 h,菌体OD_(600 nm)提高到94.6,单批次产苷448.3 g,平均产苷44.2 g/L,糖苷转化率提高到25.1%。相比传统发酵工艺,膜偶联间歇透析发酵使得产苷周期延长36~40 h,菌体量增加29.6%,单罐产量增加298.4 g,糖苷转化率提高8.8%。通过膜透析使副产物乙偶姻的产量降低,更多的碳源流向腺苷合成途径。在发酵52 h时检测透析发酵中磷酸核糖焦磷酸(phosphoribosyl pyrophosphate,PRPP)转酰胺酶和腺苷琥珀酸合成酶酶活力,相比于正常发酵工艺均有所提高。得出通过膜偶联间歇透析发酵法生产腺苷能有效解除发酵液内产物的反馈抑制作用,降低副产物的质量浓度,延长发酵周期,有效提高发酵液的菌体量、腺苷产量和糖苷转化率。

生物素对L-缬氨酸发酵的影响

为研究生物素添加量对谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamate)发酵生产L-缬氨酸的影响,以谷氨酸棒状杆菌XV0505(Leu^-+Ile^-+2-TA^r+α-AB^r+SG^r)为供试菌株,考察不同生物素添加量条件下菌体量、耗糖、产酸以及副产物L-丙氨酸的情况,确定了生物素最适添加量为50μg/L;利用膜偶联透析发酵方式有效解除了发酵生产过程中产生的反馈抑制现象,降低了副产物的产量,提高了L-缬氨酸的转化率及产量。与原单批次发酵的工艺相比,新工艺的最终L-缬氨酸总量达到106.1 g/L,产量提高了47.4%,糖酸转化率提高到34.5%。

氯化胆碱对L-缬氨酸发酵的影响

为探究氯化胆碱在微生物菌体培养方面的作用,采用微生物发酵法生产L-缬氨酸,以谷氨酸棒状杆菌XV0505(Leu^-+Ile^-+2-TA^r+α-AB^r+SG^r)为供试菌株,探究了其在不同氯化胆碱添加量以及在底物添加与联合随糖流加2种添加方式下生长、耗糖、产酸的情况。结果表明,发酵过程中氯化胆碱的添加方式为底物添加联合随糖流加,底物中氯化胆碱最适添加浓度为0.5g/L。此方式下,发酵周期内产酸量增加了18g/L,较未添加氯化胆碱批次提升了26.4%。氯化胆碱的外源添加能够有效增强菌体的活力,加快菌体生长,提高菌体产酸速率,为L-缬氨酸的生产提供了参考。

当量生物素控制对谷氨酸棒杆菌发酵产L-异亮氨酸的影响

以谷氨酸棒杆菌YILM 1504为出发菌,研究了生物素对L-异亮氨酸产量的影响。基于多梯度生物素对比实验及中后期生物素外源添加实验,确定了发酵液中最佳生物素浓度及补料工艺。结果显示:在低浓度生物素发酵液中,最适生物素浓度为45μg/L,此时产酸达到42.5g/L,糖酸转化率达到最高,为13.4%;在大于60μg/L高浓度生物素发酵液中,产酸最高为22g/L,表明高浓度生物素不利于产酸发酵。在5L发酵罐中,初始生物素浓度为30μg/L,18,32,42h分别添加10g/L玉米浆(15μg/L生物素),54h产酸量达到了44.5g/L,比初始生物素浓度为30μg/L,后期不补料产酸量提高了49.8%。

一种发酵罐喷雾补料装置的设计和验证方法

为了解决机械搅拌通风发酵罐的传质问题,减少在氨基酸发酵补料过程中因传质条件不好引起的局部底物质量浓度不均匀,进而造成发酵控制水平下降问题。笔者设计了一种新型的发酵罐喷雾补料装置,高压高速的无菌空气将补加料液喷射成雾状进入发酵罐,可以有效提高发酵罐传质能力,并对2T发酵罐改造,通过测定混合效果和大肠杆菌发酵L-酪氨酸实验,验证了该装置的可行性,该装置可以将发酵罐的传质能力提高20%~23.3%。