虚拟仿真实验平台助力白酒酿造工艺实践教学

以白酒酿造工艺实验课程教学局限性为着眼点,重点阐述基于虚拟仿真技术在重构教学内容和创新教学手段等方面的实践和探索,对白酒酿造工艺虚拟仿真实验教学平台(virtual simulation experiment teaching platform-liquor brewing process,VSETP-LBP)的发展进行了介绍和探讨。主要内容包括系统构架与功能设计、实验教学模式、实验步骤和实践成果等。结果表明,VSETP-LBP扩展了白酒酿造教学的常规内容和训练方法,实现了教学与实践的良好协同。平台建设面向白酒酿造工艺课程中的理论知识与实践相关技术要务的联结,将实践操作作为理论知识的深化与延伸,进一步完善专业实践课程体系建设。相对于传统实验教学,该教学方案极大地丰富了教学内容,能够更好地培养学生综合实验能力,切实提高实验教学质量,为生物工程实验教学改革提供参考。

合成微生物群落强化可控固态发酵体系的研究进展

为了实现传统固态发酵体系的微生物功能可控、生产过程可控和产品品质可控,将合成微生物群落作为生物制剂成为新一代固态发酵体系的关键技术之一。文章简述了构建合成微生物群落的难点,重点介绍了合成微生物群落在白酒酿造、燃料生产和污染物修复等方面的应用,最后提出了合成微生物群落技术在固态发酵领域应用过程中所面临的问题并展望了其应用前景。

强化微生物固态厌氧发酵对烟梗细胞壁组分的影响研究

以烟梗为原料,通过强化微生物固态厌氧发酵方式,研究不同微生物(乳酸菌RG、乳酸菌MSA、乳酸菌FL、芽孢杆菌KC、芽孢杆菌ND、芽孢杆菌JD)对烟梗pH值和细胞壁组分(果胶、纤维素、半纤维素和木质素)的影响.结果表明:固态厌氧发酵可不同程度地降低烟梗pH值,其中,乳酸菌发酵烟梗的pH值由6.05降至4.50~4.60之间;发酵4 d后,乳酸菌RG对果胶的降解效果最明显,果胶降解率可达87.75%;乳酸菌MAS对纤维素的降解效果最明显,纤维素质量分数由20.83%降至15.90%;芽孢杆菌JD有较好的分解木质素和半纤维素作用,木质素和半纤维素质量分数分别由10.91%和10.66%降至5.55%和7.40%.

高通量测序解析白酒中高温大曲细菌和真菌群落结构

采用高通量测序技术,定期采集河南贾湖酒业中高温大曲制备过程中的样品,研究大曲中真菌和细菌群落在整个发酵过程中的动态变化。结果表明,各发酵阶段的细菌和真菌组成均发生动态变化。大曲样品从入房到出房,细菌和真菌数量表现出先升高后降低的趋势,并且都在曲温达到顶温时(大曲JH3)达到最高值。发酵前期主要有假丝酵母属(Candida)、根霉属(Rhizopus)和曲霉属(Aspergillus),当曲温达到顶温时,横梗霉属(Lichtheimiaceae)成为优势菌群,发酵后期以毛霉属(Mucor)和曲霉属为主。入房和出房大曲中细菌组成变化不大,乳杆菌属(Lactobacillus)是整个过程中的优势菌属。当曲温达到顶温时,高温放线菌科(Thermoactinomycetaceae)克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)成为明显优势菌群,相对丰度达到60.67%。

高产纤维素酶的里氏木霉液态发酵培养基条件优化

以天然原料作为培养基主要成分,采用Plackett-Burman(PB)、最陡爬坡和Box-Behnken(BB)试验设计及响应面(RSM)分析,对高产纤维素酶的里氏木霉液态发酵培养基进行优化。结果表明:最优发酵培养基条件为豆饼粉添加量2.140%,麸皮添加量1.88%,蛋白胨添加量0.30%,在此条件下,里氏木霉发酵液中的纤维素酶活力可达(42.62±1.30) U/mL;发酵后期(5 d),随着里氏木霉菌丝体大量生长,纤维素酶活力不断提高;制备的纤维素粗酶液可降解玉米秸秆中的纤维素和半纤维素,产生游离的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、纤维二糖等可发酵性糖。

微贮干玉米秸秆和废弃物单相厌氧共消化产沼气能力分析

以干玉米秸秆和剩余污泥/猪粪作为发酵原料对预处理方式和厌氧消化工艺进行研究,旨在为现代沼气工程稳定运行提供一定的科学依据。以芽孢杆菌和乳酸菌等微生物进行复配对干玉米秸秆进行微贮预处理,研究秸秆微贮前后的组成变化及微生物多样性,在此基础上考察两相和单相厌氧消化对原料发酵沼气产量的影响,最后采用微贮秸秆和剩余污泥/猪粪进行厌氧共消化以进一步提高沼气产率。结果表明,微贮秸秆pH值降低,有机酸浓度提高,纤维素得到有效保护未被降解;微贮原料中乳酸菌为优势菌群;微贮秸秆两相和单相厌氧消化累积沼气产量分别达到292.06和411.46 mL/g TS;微贮秸秆和剩余污泥/猪粪按照比例混合进行单相厌氧共消化,累积沼气产量分别达到500.97和599.39 mL/g TS,为提高干玉米秸秆和剩余污泥/猪粪混合发酵产气量和发酵效率提供参考。

高通量测序分析原香型白酒高温大曲的细菌群落

本研究采用高通量测序技术,采集贾湖酒业集团有限责任公司原香型白酒高温大曲(简写JH)为研究对象,以南方高温大曲(简写MT)为对照,对比分析大曲理化性质和细菌群落结构组成的差异。结果表明,大曲JH和MT都是合格大曲,大曲JH酸度低于MT,但是蛋白酶活力较高。高通量测序结果表明,大曲JH优势细菌为蛋白酶产生菌Virgibacillus,相对丰度达到61.01%,高于大曲MT的17.44%;高温放线菌属Kroppenstedtia在大曲JH中相对丰度达到17.66%,高于大曲MT的1.08%。大曲JH细菌多样性低于大曲MT,如大曲MT中不动细菌属Acinetobacter、酵母属Saccharopolyspora、芽孢杆菌属Scopulibacillus、链霉菌属Streptomyces、魏斯氏菌属Weissella和乳杆菌属Lactobacillus在大曲JH中均未检测到。细菌组成差异是造成大曲理化指标不同和白酒品质差异的主要原因之一。

脱脂米糠联产丁醇、植酸盐、米糠蛋白和米糠膳食纤维工艺的研究

通过高温α-淀粉酶液化、液态发酵、酸浸、碱性蛋白酶酶解、喷雾干燥等工艺操作,以脱脂米糠(DRB)为原料联产丁醇、植酸盐、米糠蛋白和米糠膳食纤维,研究DRB综合利用过程的工艺条件和所制备产品的理化性质.结果表明:适宜DRB综合利用的工艺流程顺序为DRB高温液化发酵产丁醇、分离植酸盐、提取米糠蛋白和米糠膳食纤维.所得产物中,丁醇在发酵液中的质量浓度达14. 03 g/L;植酸盐为白色粉末,提取率6. 20%,P2O5含量达到39. 77%,符合中国药典药用植酸盐标准;米糠蛋白提取率12. 11%,氨基酸总含量达63. 32%,必需氨基酸组成与鸡蛋蛋白相当,过敏性低,适合用作儿童食品的添加蛋白;米糠膳食纤维提取率25. 00%,膳食纤维纯度72. 00%,可作为功能食品添加剂添加到各类保健食品中.