重组酵母发酵半纤维素水解液生产酒精的研究

玉米秸秆中的半纤维素主要由五碳糖组成,普通的酿酒酵母不能发酵五碳糖.今利用基因重组酵母Sacchromyces cerevisiae ZU-10发酵玉米秸秆半纤维素水解液生产酒精,针对半纤维素水解液中的主要发酵抑制物,研究了硫酸根离子、乙酸、糠醛对重组酵母生长的影响,发现S. Cerevisiae ZU-10细胞对SO_4~(2-),乙酸和糠醛的耐受浓度分别为5 g·L~(-1)、0.25 g·L~(-1)和0.08 g·L~(-1).对玉米秸秆半纤维素的水解工艺进行了比较研究,结果表明,玉米秸秆采用1% H_2SO_4(固液比1:10),在95℃水解12 h,其中的半纤维素水解率达到93%,发酵抑制物相对较少.半纤维素水解液经石灰中和、真空浓缩及离子交换处理后,可用于酒精发酵.半纤维素水解液的糖浓度与浓缩倍数及发酵抑制物浓度成正相关,对于重组酵母S.Cerevisiae ZU-10,半纤维素水解液的适宜糖浓度为80 g·L~(-1).在此浓度下,接种量1.2 g·L~(-1) (细胞干重计)、30℃、厌氧发酵96 h,酒精浓度为31.05 g·L~(-1),水解液中的木糖利用率达到95.85%.该研究结果对于促进半纤维素资源的转化利用,加速秸秆酒精的产业化进程具有重要意义.
以红佳酿酿酒酵母为出发菌株,通过离子交换法分离纯化β-葡萄糖苷酶,测定酶活力和蛋白质含量,并研究温度、pH值稳定性和金属离子、葡萄糖、酒精度对酶活力的影响.结果表明:粗酶液经过离子交换层析后,纯化倍数为19.41,得率为38.67％;经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gelelectrophoresis,SDS-PAGE)电泳检测为1条谱带,达到电泳纯,分子质量约为45 kD;β-葡萄糖苷酶热稳定性较差,在20～40℃较稳定,在pH 5.0～10.0较稳定;Al3+、Cu2+对酶活力有抑制作用,K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Na+对酶活力的影响不明显;葡萄糖和酒精对酶活力无明显抑制作用.
本实用新型公开了一种白酒双重过滤催陈机，包括催陈机本体与催陈仓，所述催陈机本体是由过滤仓、催陈仓和白酒储存仓组成，所述催陈机本体的一侧固定连接有过滤仓，所述过滤仓一侧通过管道与催陈仓连通，所述催陈仓的远离过滤仓的一侧通过管道与白酒储存仓连通，所述过滤仓外部顶端卡接有入酒管。本实用新型中，在过滤仓的内部对称卡接有粗孔滤网与细孔滤网，当白酒通过入酒管进入过滤仓内时，首先会通过顶部的粗孔滤网进行过滤，将白酒中大颗粒的杂质进行过滤，底部卡接的细孔滤网会将白酒中大于0.1微米的杂质进行过滤，这种结构可以对白酒进行双重过滤。
对河南本地苹果园土壤、果实及表皮中的酿酒酵母菌株进行分离、筛选、鉴定,并进行酒精、柠檬酸、葡萄糖和SO2的耐受性测定,最后对发酵条件进行优化,以期选育出适合果酒发酵的优良酿酒酵母菌株.结果表明,共分离得到36株酿酒酵母,对其进一步进行发酵试验获得发酵性能较优的8株酿酒酵母,对这8株酿酒酵母进行耐受性试验发现,菌株Y-2和F-3在400 g/L葡萄糖下能够快速启动发酵,同时能够耐受酒精体积分数16％、柠檬酸质量浓度20 g/L和SO2质量浓度200 mg/L.对Y-2、F-3菌株进行理化指标和感官评定,确定其最优发酵条件为:葡萄糖质量浓度200 g/L、温度25℃、pH值4.0.菌株Y-2和F-3酿造的苹果酒具有清新的果香味和浓郁的酒味,酒精度适中,口感清爽,这2株酵母发酵性能优良可以作为酿造果酒的开发菌株.
通过探讨功能性菌剂对堆肥化进程的影响,为减少啤酒厂污泥与鸡粪堆肥臭气产生提供理论依据,将自制具有去除臭味能力的微生物菌剂DF-1接种至啤酒厂污泥与鸡粪的堆体中,测定堆肥化过程中各参数的变化和微生物群落及菌剂DF-1中优势微生物变化情况,以不接种堆体为参照.结果显示,菌剂DF-1中优势菌种为乳酸乳球菌、热带假丝酵母及绿色木霉.相对于不接种菌剂的堆体而言,接种菌剂DF-1的啤酒厂污泥与鸡粪堆体在升温期和高温期仅感觉到微弱的臭味,降温期勉强感觉到臭味,堆肥达到稳定状态后则感觉不到臭味.堆肥的升温期,菌剂中优势菌种乳酸乳球菌,热带假丝酵母和绿色木霉均可检测到;堆肥的高温期,菌剂中优势菌种仅检测到乳酸乳球菌;堆肥的降温期和腐熟期,菌剂中优势菌种仅检测到绿色木霉;菌剂DF-1中优势微生物在堆肥过程中存在一个交替演变的过程.
为确定新疆啤酒大麦优质高产栽培的适宜种植密度,选用甘啤4号、垦啤7号、新啤4号、新啤8号作为试验材料,设置225万、300万、375万、450万、525万粒/hm2共5个种植密度,研究其对4个啤酒大麦品种农艺性状和品质指标的影响.结果表明:随着种植密度的增加,4个品种的出苗期没有明显影响,抽穗期、成熟期均提前,生育期时间逐渐缩短;基本苗和最高总茎蘖数逐渐增加,有效穗数先增加后减少,分蘖成穗率逐渐下降;株高先升高后降低,穗长、主穗粒数、千粒质量逐渐降低,其中穗长受到的影响最大;产量呈先增加后降低的趋势,蛋白质含量却相反,呈先降低后升高的趋势.为了提高啤酒大麦产量,播种密度应该控制在375万～450万粒/hm2为宜,其具体播种密度还要依据当地地力条件和种植品种而定.