生物质水解发酵生产燃料乙醇的研究进展

生物质原料丰富多样,用其发酵生产燃料乙醇,能缓解当今世界日益凸显的能源问题.本文综述了这一领域国内外的研究概况,纤维素原料水解发酵制取燃料乙醇的生产工艺,重点介绍了水解液的脱毒,发酵有关的微生物,菌种选育和几种典型的发酵工艺;对发酵乙醇的几种典型微生物如酿酒酵母、管囊酵母、树干毕赤酵母、休哈塔假丝酵母和运动单胞菌等进行了介绍,并对当今存在的问题进行了分析和展望.
以4个啤酒大麦品种,研究啤酒大麦种子在种子发育过程中啤酒大麦品质的形成,结果表明:啤酒大麦种子的千粒重随种子的成熟呈直线上升的趋势,而蛋白质的含量在种子成熟过程中变化较小,呈波状变化;抽穗后36d内随种子的发育成熟,发芽率呈上升的趋势,抽穗后36d是大麦种子最佳收获时间,此时收获的大麦种子具较高的发芽势与发芽率相对应的,此时收获的大麦种子活力、POD和a-淀粉酶活性也最高.
啤酒花是大麻科葎草属多年生攀岩植物，它的主要活性成分为啤酒花的苦味树脂、多酚类和啤酒花精油。啤酒花最初应用于啤酒酿造主要是为了抑菌从而延长啤酒的保存期。除酿造特性之外，啤酒花还具有药用功能和其他用途。文章综述了啤酒花的抑菌作用和酿造工业之外的其它用途，为其进一步的研究开发提供参考。
啤酒大麦的品种和质量与麦芽的制作和啤酒的酿造紧密相关.选取国内常用的3个进口澳大利亚啤酒大麦品种Hindmarsh、Schooner、Vlamingh及国产啤酒大麦品种苏啤3号和苏啤6号为研究对象,获得这5种啤酒大麦醇溶蛋白的标准双向电泳图谱,通过图像分析结合基质辅助激光解析/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF)鉴定技术,对各品种澳麦电泳图谱上的10个差异明显的特征蛋白质点和共同存在于这3个品种澳麦图谱上的43个共同蛋白点进行了鉴定,共成功鉴定出7个特异蛋白点和34个共同蛋白点,这些蛋白质点构成了以上3种啤酒大麦的蛋白标志物库.本研究为啤酒厂和麦芽厂的进口啤酒大麦品种鉴定提供依据.
[目的]研究优选发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)混合发酵对‘爱格丽’(Ecolly)干白葡萄酒的增香作用,优化干白葡萄酒的酿造工艺.[方法]将发酵毕赤酵母菌株H5Y-28与酿酒酵母菌株F5以10∶1、4∶1、1∶1、1∶4、1∶1 0比例接种,进行模拟葡萄汁的混合发酵,并以酿酒酵母纯发酵为对照,发酵过程中监测酵母的活菌数、总菌数,建立菌体生长动力学模型.按相同接种比例进行爱格丽干白葡萄酒的发酵应用,以酿酒酵母纯发酵和添加发酵毕赤酵母胞外酶处理作为对照,酿造次年4月,对所酿葡萄酒酒样进行香气的感官分析和GC-MS分析.[结果]菌体生长动力学表明,随着发酵毕赤酵母接种比例的升高,其存活数量和存活时间明显增加,但优选菌株H5Y-28的高比例(10∶1、4∶1)接种处理会降低酿酒酵母的最大生长数量.感官分析结果表明,混合发酵有利于增强‘爱格丽’葡萄酒的果香和花香,尤其是热带水果香气,但高发酵毕赤酵母接种比例(10∶1)会给葡萄酒带来较强的生青味,而酒样1∶1、4∶1仅引入较弱的生青味.挥发性香气成分分析结果表明,品种香气成分的含量随着发酵毕赤酵母接种比例的升高而增加,尤其是萜烯类和C13-去甲类异戊二烯化合物.此外,添加胞外酶能显著提高葡萄酒品种香气的含量,尤其是C13-去甲类异戊二烯化合物的含量(高于纯酿酒酵母发酵酒样9 0％).混合发酵显著增加了酒样中发酵香气中的乙酸酯、C6-C12脂肪酸及其酯类、异戊醇与苯乙醇的含量.与单一酿酒酵母发酵酒样相比,1∶1接种比例有助于提高酒样中26％品种香气成分和39％发酵香气成分的含量,尤其是显著地提高了中链脂肪酸乙酯的含量(4 0％).[结论]毕赤酵母与酿酒酵母1∶1接种处理不影响酿酒酵母生长,且具有较强的增香酿造潜力.
应用微波消解处理酒样,不经富集直接用ICP-MS测定Cr、As、Cd、Hg、Pb含量,方法快速,干扰少.测定的33种不同酒样中Cr、As、Cd、Hg、Pb的含量均值分别为45.84、19.53、2.22、1.92 μg·kg~(-1)和115.06 μg·kg~(-1),其中白酒中含量最高,葡萄酒和啤酒居次,黄酒含量最低.Cr、As、Cd、Hg、Pb的检出限分别为0.063、0.082、0.007、0.001 μg·L~(-1)和0.080 μg·L~(-1),各元素的加标回收率基本在90%～110%,RSD(n=10)在0.25%～6.76%.