甘蔗糖蜜酒精的有酸发酵、高酸发酵和无酸发酵

甘蔗糖蜜酒精生产经历了有酸发酵和高酸发酵两个时期。随着时代的发展,以牺牲环境为代价,换取经济发展的生产方式越来越受到人们关注。因此,糖蜜酒精生产或将进入一个无酸发酵的新时期。在阐述有酸发酵和高酸发酵利弊的基础上,认为无酸发酵是糖蜜酒精生产发展的目标和方向,同时指出要实现真正意义上的无酸发酵必须要攻克的技术难关。

基于木薯微酸发酵酒精的复合酶制剂的研究

木薯是发酵乙醇的主要原料之一,传统木薯酒精发酵过程中需要添加硫酸来抑制杂菌生长,过多添加硫酸容易腐蚀设备和污染环境,本研究以木薯为主要原料,通过添加酶制剂和乳酸链球菌素等抑制杂菌,木薯经粉碎后首先添加α-淀粉酶、糖化酶进行液化和糖化,然后添加果胶酶、纤维素酶和乳酸链球菌素进行发酵。通过单因素试验和正交试验,优化发酵复合酶制剂添加量,当果胶酶添加量为140 U/g,纤维素酶添加量为8 U/g,乳酸链球菌素添加量为0.5%时,木薯发酵酒精的酒精度为16.2%,明显高于不添加或添加单种酶制剂的酒精度,复合酶制剂可以有效提高木薯发酵酒精浓度。

产酸发酵细菌产氢机理探讨

生物制氢技术在世界范围内受到了普遍重视 ,对于生物产氢的机理研究也在不断深入 ,为生物制氢技术的开发打下坚实的基础。该文在前人研究成果的基础上 ,对产酸发酵细菌的多种产氢途经和机理进行了全面探讨。分析认为 ,在产酸相反应器中的产酸发酵发酵细菌 ,其主要产氢途径是丙酮酸脱羧产氢和辅酶I的氧化与还原平衡调节产氢。通过生化反应的热力学分析证明 ,即便是氢分压高达 0 5个标准大气压时 ,只要生境中 pH值小于4 78,NADH +H+

基于PSO-SVM逆的赖氨酸发酵过程软测量

针对赖氨酸发酵过程非线性、大滞后、多变量动态耦合,关键生化参数难以实时在线测量等问题,提出一种改进的粒子群-支持向量机(PSO-SVM)逆发酵过程软测量建模方法。首先分析逆系统的存在性,并结合赖氨酸发酵过程,引入发酵特征信息和舍弃次要信息构造逆扩展模型;然后利用支持向量机离线辨识初始逆扩展模型,并根据系统输入与模型输出的偏差信号,采用粒子群算法对初始逆扩展模型进行在线校正;最后将校正后的逆扩展模型串联在原发酵过程之后构成复合伪线性系统,实现不直接可测关键生化参数的在线预测。以L-赖氨酸流加发酵过程为例,验证了所提算法能够对发酵过程关键生物量参数进行较准确的在线预测,较普通的SVM逆建模方法具有更高的预测精度。

不同产酸发酵菌群产氢能力的对比与分析

重点对乙醇型发酵菌群和丙酸型发酵菌群的产气及产氢能力进行了对比研究 ,并对发酵菌群由丙酸型演替为乙醇型过程中的产氢速率变化进行了分析 .在有机负荷相同的条件下 ,乙醇型发酵菌群表现出较高的产氢速率和比产氢速率 ,最大产氢速率为 1 4 99L/d ,最大比产氢速率为 3 5 86 4 5mmol/ (kg·d) .而丙酸型发酵菌群产氢速率和比产氢速率都较低 ,分别为 3 62L/d ,1 96 4 6mmol/ (kg·d) .生物制氢反应器在运行中维持乙醇型发酵更有利于获得较高的氢气产量 。

基于聚类动态LS-SVM的L-赖氨酸发酵过程软测量方法

针对生化反应过程中软测量模型存在的模型失效问题,提出了一种基于模糊C均值聚类(FCM)和动态LS-SVM的混合建模方法。首先,采用FCM算法将训练集分成具有不同聚类中心的子集,然后对每一类分别采用LS-SVM进行训练并建立子模型。对于带有新信息的样本数据首先计算其对每一类的模糊隶属度函数,然后用隶属度最大的一类所对应的子模型进行动态学习,并更新子模型。将所提出的软测量建模方法用于对L-赖氨酸发酵过程关键生物量参数的预测,实验结果表明所提出的建模方法可以有效地增强软测量模型适应工况变化的能力,提高其预测精度。

过量表达苹果酸酶对E.coli FMJ39厌氧混合酸发酵的影响

为了考察苹果酸酶对厌氧混合酸发酵的影响,从E.coliDH5α中PCR扩增苹果酸酶(NAD+-dependent,E.C1.1.1.38)基因sfcA,插入质粒pTrc99a构建了表达质粒pTrc99a-sfcA,有氧和厌氧的条件下,IPTG诱导在E.coliFMJ39(ldh,pfl)中均获得大量表达。厌氧发酵结果表明,过量表达苹果酸酶会影响混合酸发酵中甲酸、乙酸、丁二酸途径。重组菌甲酸和乙酸的量分别比受体菌提高了17.58%和15.27%,丁二酸的量降低了26.87%,柠檬酸的量变化不大。实验证实即使pfl基因缺陷,高浓度的L-Thr和L-Ser也会诱导Tdc操纵元把丙酮酸转化为甲酸和乙酸。

滴定法测定棒酸发酵液中甘油含量

为了消除发酵液中还原糖的影响,建立了高碘酸钠滴定法测定棒酸发酵液中甘油含量的方法,该方法的回收率为98.5%,RSD值为1.69%。本法操作简便,成本低廉,适用于发酵液中甘油含量的测定。

L-亮氨酸发酵用糖蜜预处理方法研究

分析了糖蜜中影响发酵产生L-亮氨酸的不利因素。为除去影响发酵产生L-亮氨酸的各种杂质,重点研究了几种糖蜜预处理方法,对预处理前后糖蜜中各种糖分和钙离子含量进行了分析测定。并将预处理后糖蜜进行摇瓶发酵,根据菌种生长情况和发酵产生L-亮氨酸的含量,最终确定硫酸法为最佳糖蜜预处理方法。

自吸式醋酸发酵罐创新和应用

介绍了液态深层制醋工艺中的三直叶自吸式发酵罐和六直叶自吸式发酵罐的应用情况和优缺点,阐述了新式六直叶自吸式醋酸发酵罐的研发过程和关键点,并指出了六直叶自吸式发酵罐的应用前景。

赖氨酸发酵蛋白粉的营养价值评定及其在生长肥育猪上的应用效果研究

本研究分为2个试验,试验1旨在评定赖氨酸发酵蛋白粉在生长猪上的营养价值;试验2研究赖氨酸发酵蛋白粉等蛋白质替代豆粕对生长肥育猪生长、胴体性状和肉品质的影响。试验1:选用(25.0±1.1)kg杜×长×大三元杂交猪12头进行消化代谢试验,随机分为2组,每组6个重复,每个重复1头猪,分别饲喂无氮日粮和以赖氨酸发酵蛋白粉作为唯一蛋白质源的试验日粮,预试期4 d,正试期4 d。试验2:选用(41.7±3.9)kg杜×长×大三元杂交猪100头进行饲养试验,随机分为4组,每组5个重复,每个重复5头猪。Ⅰ组为对照组,饲喂基础日粮;Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组分别为饲喂赖氨酸发酵蛋白粉等蛋白质替代10%、25%、50%豆粕的日粮,体重达100 kg左右结束。消化代谢试验结果表明:赖氨酸发酵蛋白粉消化能为12.85 MJ/kg,代谢能为11.80 MJ/kg。总氨基酸含量为47.38°%,总氨基酸的回肠表观消化率、真消化率分别为66.95%和70.52%,赖氨酸和蛋氨酸的回肠表观消化率、真消化率分别为72.00%、75.14%和59.37%、64.52%。饲养试验结果表明:与对照组相比,在生长期和全期,Ⅳ组平均日增重显著降低(P<0.05),料重比显著升高(P<0.05);在肥育期,Ⅳ组平均日采食量显著增加(P<0.05),料重比显著升高(P<0.05),生长期和肥育期,Ⅳ组氮消化率、氮生物学效价显著降低(P<0.05)。Ⅳ组背膘厚显著增加(P<0.05),眼肌面积和肌肉保水能力显著降低(P<0.05)。由此得出,与豆粕相比,赖氨酸发酵蛋白粉的粗蛋白质和脂肪含量较高,但非蛋白氮比例较大,氨基酸消化率较低。等蛋白质替代10%和25%豆粕对40～100kg的生长肥育猪生产性能、胴体性状和肉品质均无影响,可作为饲粮中的新型蛋白质原料。

不同pH下糖蜜废水的厌氧产酸发酵类型及微生物群落结构解析

为寻求厌氧产酸发酵反应器的适宜控制参数和微生物学机制，以ACR（厌氧接触式发酵制氢反应器）为试验平台，通过分阶段调控反应器的pH，考察不同pH下ACR系统的产酸发酵类型和产氢性能，并采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术对微生物群落结构进行了解析．以糖蜜废水为基质，以城市污水厂剩余污泥为种泥，在污泥接种量（以MLVSS计）为3．58g／L、进水ρ（CODCr）为5000mg／L、HRT为12h条件下，分别考察了系统在pH为6．0-6．5、5．5～6．0、5．0-5．5、4．5～5．0条件下的运行特性．结果表明，在pH为4．5～5．O时，系统中以Ethanoligenens harbinense YUAN-3为代表的产氢菌群占优，呈现典型的乙醇型发酵特征，活性污泥表现出的产氢性能最佳，其氢气转化率和污泥的比产氢速率分别为1．9tool／tool和7．8mmol／（g·d）．在pH为5．5～6．5、5．0～5．5的条件下，Clostridium tyrobutyricum strain A1-3、Propionibacterium sp．B2M2分别成为优势菌群，系统分别呈现出丁酸型发酵、混合酸发酵类型．研究显示，随着pH的改变，系统内的产酸发酵菌群随之发生更迭，在不同pH控制水平下形成不同的顶级微生物群落结构，进而使得系统呈现出不同发酵类型和产氢性能．

乳酸发酵酸聚沉叶蛋白的反应过程与机理

利用乳酸发酵酸作叶蛋白的沉淀剂，其聚沉反应可明显分为叶蛋白聚凝和聚凝物沉降两个阶段．乳酸发酵酸的酸效应使叶蛋白等电点聚凝，酸液具有较强的缓冲容量和较高的电导率，能增加其聚凝效果；酸液含有的乳酸菌和生物活性大分子均有促进叶蛋白聚凝的作用，制备的酸液越新鲜，乳酸菌越多，大分子活性越高，聚凝效果越好．叶蛋白聚凝物的沉降速率与酸液密度呈负相关，酸液密度小于１．

特异性移动床生物膜反应器处理赖氨酸发酵废水

选用SDC-04特殊填料作为载体,构建特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)进行实际赖氨酸发酵废水处理的中试研究。结果表明:SDC-04单个填生物膜量可达0.461 3g。经过45d挂膜成功后,对进水COD质量浓度在1 208~2 887mg/L的实际赖氨酸发酵废水进行处理,出水COD质量浓度可下降到60mg/L左右,满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2005)的要求;出水氨氮平均去除率为99%,TN平均去除率为76%;通过Illumina HiSeq高通量测序发现,生物膜中变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度之和达到70.5%,是优势种群。

接种与调酸发酵对白菜中亚硝酸盐含量的影响

为探寻腌制菜中亚硝酸盐含量超标的抑制手段,研究了接种和调酸发酵工艺对腌制白菜中亚硝酸盐含量的降低作用。以新鲜白菜为供试材料,采用接种初始浓度为2×10~6CFU/mL的乳酸菌或用0.2mol/L乳酸缓冲液调节发酵初始pH为3.5、4.0、4.5、5.0的发酵工艺,评价二者对其亚硝酸盐含量的降低效果。结果表明,当采用接种发酵工艺时,发酵白菜中硝酸盐含量显著下降,亚硝酸盐含量不超过1mg/kg。调节初始发酵液pH〈4.5时,可以抑制发酵过程中亚硝酸盐的产生,使其低于3mg/kg。接种与调酸发酵工艺都能使发酵白菜中亚硝酸盐含量低于国家安全标准,比自然发酵工艺对人体健康更为有利。

带档板摇瓶中流场数值模拟及克拉维酸发酵培养研究

提出了一种用于模拟摇瓶内气液两相流动的计算流体力学模型-旋转离心加速度模型,利用该模型成功模拟了摇瓶内的气液两相流动,并分别考察了摇瓶挡板、转速、装液量等参数对传质及剪切环境的影响。结果表明:摇瓶内加装挡板可增加气液传质能力,并且提供了更大的剪切环境;提高转速有利于提升气液传质能力,特定转速下存在提供最大气液传质能力的最佳装液量。最后,利用流场模拟结果,分析了带挡板摇瓶较不带挡板摇瓶对克拉维酸种子及其发酵培养结果更好的原因。该文方法可推广到其他品种发酵摇瓶的流场分析。

基于自适应FLSVM的赖氨酸发酵过程软测量方法

针对生化反应过程中软测量模型随着时间的推移而出现的模型老化现象,提出一种基于增量学习的自适应模糊支持向量机软测量建模方法。它首先将输入空间中的样本映射到高维特征空间,然后根据样本偏离超平面的程度赋予不同的模糊隶属度,建立模糊支持向量机软测量模型,并在模型投入现场运行后,通过一种改进的增量学习算法在线更新模型参数以自适应获得更加准确的软测量模型。以L-赖氨酸流加发酵过程为例,验证了所提算法能够从过程的第2批次开始对关键生物量参数(菌丝浓度和基质浓度)进行较准确的在线预测,与普通的模糊支持向量机建模方法相比具有较高的预测精度和自适应性。

赖氨酸发酵废渣中硫酸铵的去除

采用湿热法处理赖氨酸发酵废渣中的高浓度硫酸铵使之能用于饲料生产。结果表明:在常压100℃蒸气汽提条件下,将水与废渣混合之后再加入硫酸铵去除剂时的处理效果较为理想,此时硫酸铵去除剂的用量为废渣量的17%,硫酸铵去除率达96.04%,粗蛋白质含量为47.66%。

利用陶瓷膜过滤古龙酸发酵液的研究

研究了利用陶瓷膜过滤古龙酸发酵液,该发酵液是指有机膜过滤古龙酸发酵液至一定浓缩倍数时的料液。其内容包括利用陶瓷膜分离技术从浓缩的古龙酸发酵液中直接分离出古龙酸钠的可行性及其最适宜的工艺,并对分离过程中存在的膜污染与膜清洗作了研究。结果表明,采用孔径为50 nm的陶瓷膜,浓缩的古龙酸发酵液中古龙酸钠含量为9%左右,过膜压差为0.35 MPa,膜面流速为4.5 m.s-1,操作温度为35℃,浓缩倍数为3倍,膜过滤通量维持在35～50 L.(m2.h)-1,在此条件下,陶瓷膜的透析液质量优良,单批产品收率达到99%以上。

普通变形杆菌转延胡索酸为L—苹果酸发酵的研究

据报导,普通变形杆菌（Proteas,vulgaris）具有高活性的天冬氨酸酶和延胡索酸酶。发酵培养基中若加入大量的（NH4）2HPO4时,该菌可将延胡索酸转成天冬氨酸;氨浓度低时,则将延胡索酸转成L—苹果酸。我们对普通变形杆菌转延胡索酸为L—苹果酸发酵进行了研究。材料和方法一、菌种从中国科学院微生物所、卫生部药物生物制品检定所和山西省卫生防疫站收集有关细菌12株。二。