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通气量对酿酒酵母GGSF16高浓度乙醇发酵的影响 被引量：8
1
作者 蒋凯 伍时华 +2 位作者 赵东玲 张健 黄翠姬 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期35-40,共6页
在5 L发酵罐中,研究了以260 g/L葡萄糖为底物,不同通气量对酿酒酵母GGSF16高浓度乙醇发酵的影响。结果表明,与厌氧条件相比,通入适当的空气是高浓度乙醇发酵过程中重要的控制参数,能够缩短发酵时间,增加酵母细胞量,提高酵母细胞的存活... 在5 L发酵罐中,研究了以260 g/L葡萄糖为底物,不同通气量对酿酒酵母GGSF16高浓度乙醇发酵的影响。结果表明,与厌氧条件相比,通入适当的空气是高浓度乙醇发酵过程中重要的控制参数,能够缩短发酵时间,增加酵母细胞量,提高酵母细胞的存活率和乙醇耐受性。然而,乙醇产率与单位质量的酵母细胞消耗葡萄糖和生成乙醇的能力降低。最适通气量为80 m L/min,酵母细胞干重为14.16 g/L,发酵强度为3.93 g/(L·h),比厌氧分别提高104%和70.1%,终点乙醇浓度为117.9 g/L,乙醇产率为0.452 g/g(发酵效率87.8%)。 展开更多
关键词 通气量 高浓度乙醇发酵 酿酒酵母
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自絮凝酵母高浓度重复批次乙醇发酵 被引量：7
2
作者 李凡 葛旭萌 +1 位作者 李宁 白凤武 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1329-1337,共9页
利用发酵性能优良的自絮凝酵母Saccharomyces cerevisiaeflo,研究开发了重复批次高浓度乙醇发酵系统,以节省下游加工过程的能耗。在终点乙醇浓度达到120g/L左右的条件下,发酵系统的乙醇生产强度达到8.2g/(L·h)。然而实验中发现,随... 利用发酵性能优良的自絮凝酵母Saccharomyces cerevisiaeflo,研究开发了重复批次高浓度乙醇发酵系统,以节省下游加工过程的能耗。在终点乙醇浓度达到120g/L左右的条件下,发酵系统的乙醇生产强度达到8.2g/(L·h)。然而实验中发现,随着发酵批次的增多,自絮凝酵母沉降性能逐渐下降,从发酵液中沉降分离所需时间相应延长,导致发酵液中高浓度乙醇对酵母的毒害作用加剧,影响其发酵活性和发酵系统运行的稳定性,发酵装置运行11个批次后无法继续运行。实验结果表明,絮凝能力下降导致的酵母絮凝颗粒尺度减小是其沉降性能下降的主要原因。进一步研究发现,酵母的絮凝能力通过再培养可以恢复。在此基础上对发酵系统操作进行改进,每批发酵结束后可控采出一定比例菌体,调节系统的酵母细胞密度和乙醇生产强度以刺激酵母增殖,保持其絮凝能力。在达到相同发酵终点乙醇浓度条件下,虽然发酵系统的乙醇生产强度降低到4.0g/(L·h),但运行10d后絮凝颗粒酵母尺度趋于稳定,继续运行14d,未发现絮凝颗粒酵母尺度继续下降的现象,系统可以稳定运行。 展开更多
关键词 絮凝酵母 高浓度乙醇发酵 重复批次工艺
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多种通气策略下的高浓度乙醇生产 被引量：4
3
作者 孜力汗 刘晨光 +2 位作者 王娜 袁文杰 白凤武 《中国生物工程杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期86-92,共7页
氧气在环境胁迫强的高浓度乙醇发酵中具有重要作用。考察了自絮凝酿酒酵母在多种通气策略下的乙醇发酵及絮凝状况。使用氧化还原电位(ORP)检测发酵液中氧浓度并划分了厌氧、微氧和好氧状态。厌氧条件下的终点乙醇浓度最低(119±1.5 ... 氧气在环境胁迫强的高浓度乙醇发酵中具有重要作用。考察了自絮凝酿酒酵母在多种通气策略下的乙醇发酵及絮凝状况。使用氧化还原电位(ORP)检测发酵液中氧浓度并划分了厌氧、微氧和好氧状态。厌氧条件下的终点乙醇浓度最低(119±1.5 g/L);微氧条件下使用ORP精密控制氧气供给取得较高的乙醇浓度(131±1.8和125±1.7 g/L);在通气量0.2 vvm的好氧条件下,生物量、甘油量和乙醇损失皆最大,与最优收率相比较乙醇收率降低了12.2%。高通气量增强了细胞的絮凝能力,增大了絮凝体粒径。绘制雷达图进行综合评价,恒定通气0.05 vvm的过程在乙醇生产和絮凝各方面表现均突出。 展开更多
关键词 通气策略 高浓度乙醇发酵 自絮凝细胞氧化还原电位
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降粘酶在新鲜木薯发酵生产高浓度乙醇中的应用 被引量：1
4
作者 李宇浩 靳艳玲 +5 位作者 龙飞 黄玉红 方扬 张国华 赵云 赵海 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期501-505,共5页
针对作物类块根在发酵中存在的高粘度传质问题,研究了降粘酶在酿酒酵母发酵非粮能源作物新鲜木薯生产高浓度乙醇中的作用,为木薯原料更好地应用于规模化燃料乙醇生产提供理论依据.采用实验室优化后的降粘酶作用于液化后木薯发酵液,2 h... 针对作物类块根在发酵中存在的高粘度传质问题,研究了降粘酶在酿酒酵母发酵非粮能源作物新鲜木薯生产高浓度乙醇中的作用,为木薯原料更好地应用于规模化燃料乙醇生产提供理论依据.采用实验室优化后的降粘酶作用于液化后木薯发酵液,2 h后粘度由9×103mPa.s降到4×102mPa.s.在发酵过程中降粘酶的添加使发酵底物粘度在2-4 h内降低至200 mPa.s,由半固体变为流体,极大地增加了发酵底物的流动性,显著降低了搅拌需消耗的能量.结合降粘酶的前处理进一步开展了新鲜木薯高浓度乙醇发酵的研究.结果表明优化后的最佳条件为:新鲜木薯发酵初始糖浓度为24%,降粘酶用量为1 g/kg,最佳氮源为尿素,氮元素添加量为总发酵醪液的0.06%.发酵时间24 h,乙醇质量分数为115.57 g/kg,发酵效率达到91.92%,发酵强度为4.81 g kg-1h-1.在5 L发酵罐中,发酵效率达到90.16%,发酵强度4.78 g kg-1h-1. 展开更多
关键词 高浓度乙醇发酵 新鲜木薯 酿酒酵母 降粘酶 工艺优化
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高浓度红薯醪SSF燃料乙醇过程中底物抑制的调节 被引量：1
5
作者 申渝 张海东 +1 位作者 郑旭煦 张贤明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期105-110,共6页
红薯干经粉碎、液化处理后得到淀粉含量为230g/kg的高浓度红薯醪,利用工业酵母Saccharomyces cereviseATCC 6508同步糖化发酵(SSF)生产燃料乙醇。通过改变糖化酶的添加剂量调节发酵过程中糖化速率,控制醪液中葡萄糖浓度的变化。发酵前... 红薯干经粉碎、液化处理后得到淀粉含量为230g/kg的高浓度红薯醪,利用工业酵母Saccharomyces cereviseATCC 6508同步糖化发酵(SSF)生产燃料乙醇。通过改变糖化酶的添加剂量调节发酵过程中糖化速率,控制醪液中葡萄糖浓度的变化。发酵前期严格控制底物抑制对细胞生长速率的影响,通过较高的细胞浓度保障发酵后期发酵速率,减轻产物抑制对发酵过程的影响。实验发现在0.2、0.4、0.6和0.8g/kg(糖化酶/红薯干粉)糖化酶添加量下,发酵过程中葡萄糖浓度被严格控制在强烈抑制的浓度水平以下(100g/kg),1.0g/kg剂量下醪液中葡萄糖浓度长时间高于100g/kg,底物抑制严重;发酵后期在0.2、0.4和0.6g/kg剂量下,由于糖化酶活性降低,糖化速率成为发酵速率的限制因素。综合分析糖化酶的最佳剂量为0.8g/kg,该剂量下既能严格控制底物抑制水平,同时保持发酵后期较高糖化速率,发酵终点乙醇浓度达118.23g/kg(16.12%,v/v),发酵时间为72h。 展开更多
关键词 同步糖化发酵 高浓度乙醇发酵 底物抑制调节 红薯
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定向进化Rho1提高酿酒酵母的乙醇耐受性和超高浓度乙醇发酵性能
6
作者 谭慧萍 王惠国 +4 位作者 赵增彤 程杨好 刘晨光 王亮 李倩 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2023年第2期10-20,共11页
燃料乙醇发酵过程中酿酒酵母细胞活性被高浓度乙醇严重抑制而导致发酵提前终止,生产强度严重降低,因此构建同时具有高耐受性、高发酵性能的菌株一直是发酵工业追求的目标。选取酿酒酵母细胞形态调节关键基因小GTP酶家族成员Rho1,构建易... 燃料乙醇发酵过程中酿酒酵母细胞活性被高浓度乙醇严重抑制而导致发酵提前终止,生产强度严重降低,因此构建同时具有高耐受性、高发酵性能的菌株一直是发酵工业追求的目标。选取酿酒酵母细胞形态调节关键基因小GTP酶家族成员Rho1,构建易错PCR产物文库,以酿酒酵母S288c为出发菌株采取“富集-自然生长-复筛”的筛选策略,成功筛选得到两株乙醇胁迫耐受性与发酵性能均提高的突变株M2和M5。测序发现突变株过表达的Rho1序列出现了3~5个氨基酸的突变和大片段的缺失突变。以300 g/L起始葡萄糖进行乙醇发酵,72 h时,M2和M5的乙醇滴度比对照菌株分别提高了19.4%和22.3%,超高浓度乙醇发酵能力显著提高。本研究为利用蛋白定向进化方法改良酵母菌复杂表型提供了新的作用靶点。 展开更多
关键词 酿酒酵母 乙醇胁迫 Rho GTP酶 易错PCR 超高浓度乙醇发酵
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气提法弱化超高浓度乙醇发酵过程中自絮凝酵母振荡行为 被引量：3
7
作者 王亮 薛闯 白凤武 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3725-3731,共7页
超高浓度（very high gravity,VHG）连续乙醇发酵过程中的振荡行为会导致发酵终点的乙醇浓度振荡和降低,是VHG连续乙醇发酵面临的主要问题.研究表明,游离酵母Saccharomyces cerevisiae 4126和自絮凝酵母BHL01在VHG连续乙醇发酵过程中,... 超高浓度（very high gravity,VHG）连续乙醇发酵过程中的振荡行为会导致发酵终点的乙醇浓度振荡和降低,是VHG连续乙醇发酵面临的主要问题.研究表明,游离酵母Saccharomyces cerevisiae 4126和自絮凝酵母BHL01在VHG连续乙醇发酵过程中,生物量、残糖、乙醇、甘油等发酵参数都呈现130～145 h的周期性振荡,且絮凝酵母发酵体系的平均乙醇浓度和乙醇生产强度都明显高于游离酵母体系.在絮凝酵母VHG连续乙醇发酵过程中利用发酵尾气气提分离乙醇,酵母细胞振荡行为被明显弱化,达到拟稳态状态,并且使发酵液中的残糖浓度控制在0.1g·L-1以下,平均乙醇浓度为110.87 g·L-1,乙醇产率达到2.99g·L-1·h-1.因此,本研究为弱化VHG连续乙醇发酵中的参数振荡行为提供了新的技术手段. 展开更多
关键词 自絮凝酵母 超高浓度乙醇发酵 振荡 气提
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亚硫酸氢钠对酵母GJ2008高质量浓度蔗糖乙醇发酵的影响
8
作者 杨丽峰 伍时华 +2 位作者 赵东玲 张健 黄翠姬 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期129-136,共8页
探索不同质量浓度亚硫酸氢钠对酵母GJ2008高质量浓度蔗糖乙醇发酵的影响,旨在为甘蔗糖蜜高质量浓度乙醇发酵提供研究基础。用YPS培养基替代甘蔗糖蜜,调节亚硫酸氢钠质量浓度为0.00、0.16、0.49、1.14、1.63 g/L,以初始酵母数为5.15×... 探索不同质量浓度亚硫酸氢钠对酵母GJ2008高质量浓度蔗糖乙醇发酵的影响,旨在为甘蔗糖蜜高质量浓度乙醇发酵提供研究基础。用YPS培养基替代甘蔗糖蜜,调节亚硫酸氢钠质量浓度为0.00、0.16、0.49、1.14、1.63 g/L,以初始酵母数为5.15×10^7个/mL进行乙醇发酵,采用曲线下面积等方法对发酵过程进行分析。结果表明:亚硫酸氢钠抑制了酵母的活性,使总糖消耗速率变慢和乙醇产率降低;亚硫酸氢钠质量浓度越高,影响越大。当亚硫酸氢钠质量浓度为1.63 g/L时,与对照组相比最大总糖消耗速率降低了53.49%,发酵周期延长了37.50%,乙醇产率下降了33.86%。与果糖代谢相比葡萄糖代谢更易受到亚硫酸氢钠的抑制,且抑制程度随亚硫酸氢钠质量浓度的增大而增强。 展开更多
关键词 亚硫酸氢钠 高浓度蔗糖乙醇发酵 曲线下面积 葡萄糖果糖利用差异性
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