超声波处理薯渣发酵制乙醇的工艺研究

[目的]开发利用甘薯淀粉加工过程中的废弃物甘薯渣.[方法]对甘薯渣发酵制乙醇的工艺进行了研究,即在温和条件下超声波、超声波结合稀酸和超声波结合稀碱的预处理方法处理木质素后,再在热带假丝酵母和乙醇酵母的共同用下同时将其发酵生产乙醇.[结果]超声波结合稀碱预处理甘薯渣发酵制得乙醇的方法最好,且获得了最佳的工艺条件为固液比1∶15 g/ml、超声波预处理功率250W、时间为30 min,稀碱预处理质量分数为1.0％的NaOH溶液,纤维素酶用量35 IU/g底物,热带假丝酵母与酿酒酵母的接种比1∶1,酵母菌接种量0.75％,在该条件下乙醇产率达到21.4％(重量)以上,与传统工艺相比,产率提高14％.[结论]该研究提高了甘薯深加工产品的附加值,延长产业链,同时可以缓解环境污染问题,有工业推广价值.
甲醛对KBrO3氧化结晶紫的催化作用可用来测量甲醛的含量,但该反应往往需要较高温度才能有效进行.当采用流动注射光度法测量时,加热产生的气泡使管路液体不连续.本实验通过自制的三通管,借助蠕动泵可将气泡在线地抽出而保证管路不断流,并将此方法用于啤酒中微量甲醛含量的测定.经优化发现,当(1.0 mol/L.H3PO4):V(0.04 mol/L KBrO3)=1∶2的混合溶液与3.5×10-4mol/L结晶紫反应时,在90℃温度下反应60 s可使催化体系和非催化体系的吸光度差值(△A)达到最大.甲醛浓度在0.05～2 mg/L范围内与△A值有良好的线性关系(r>0.999);检出限为2.49μg/L.加标回收率为93.3%～102%.所测的5种不同品牌的啤酒样品中甲醛含量均低于发酵酒卫生标准(GB/T 5009.49-2003)中的相关规定值.
本发明公布了一种液态发酵生产米香型白酒的方法，属于酿酒技术领域。所述方法包括：原料粉碎、液化糊化、培菌糖化、发酵和蒸馏步骤，培菌糖化步骤如下：将糊化液冷却后加糖化酶，再加入小曲粉或根霉曲、以及乳酸菌培养液和酵母菌培养液，微耗氧状态下培菌糖化。该方法采用粉粮蒸煮液化后再液态培菌糖化从而实现小曲白酒生产机械化，改善了固态培菌糖化过程受气候、环境等因素影响导致质量不稳的缺陷；同时纯种培养的高产酯适量低产高级醇的酿酒酵母、乳酸菌和部分商品酶制剂与传统糖化发酵剂协同糖化发酵，部分净化发酵体系，补充传统糖化发酵剂的不足，大幅度增加米香型白酒中酯香物质的含量，同时控制高级醇的含量，显著提高米香型白酒的质量。
采用紫外诱变法进行酿酒酵母的诱变，选育发酵速度较快、产酒精能力较强的酿酒酵母工业菌株。以致死率和正突变率为主要指标，以突变株的酒精发酵性能为参考，结合单因素实验和正交实验，确定出紫外诱变法的较佳诱变条件为：辐照功率20 W，紫外灯辐照时间10 min，辐照距离9 cm。以出发菌株 F1为对照，对7株酵母突变株进一步进行全面的生理性能测试，结果表明，菌株F4的 CO2失重量最高、残糖含量低、乙醇和酯类物质的产生量高，是一株优良的正向突变株。对该菌株进行形态观察，其细胞个体饱满呈卵圆型，群体菌落颜色呈乳白色；用于紫甘薯汁发酵，起酵速度快、发酵液酒精度可达11.08％（V ／V），香气浓郁，具有良好的工业生产潜力。
以昌黎地区赤霞珠葡萄为样本,从中分离出5种酵母.通过菌落特征、菌体形态及赖氨酸培养基鉴定,初步确定其中4株为葡萄酒酿酒酵母.通过高浓度酒精(10％～18％)、高浓度SO2(100～400mg/L),高糖浓度(10％～60％)和高温(37、42℃)的耐受性实验,初步筛选出两株可耐受14％浓度酒精、300mg/L SO2、50％的葡萄糖浓度及42℃高温的菌株.与市售的两种酿酒酵母进行葡萄酒发酵实验,将所得酒样进行理化分析及感官品评,结果表明菌株a发酵力强,较市售酵母菌发酵后挥发酸含量低,残还原糖含量为0.40g/L,且葡萄酒感官评价最高.最终选出菌株a为赤霞珠葡萄酿酒酵母最佳菌株.
通过代谢工程改造酿酒酵母L-苯丙氨酸合成相关途径,强化L-苯丙氨酸合成并实现胞外积累,为后续深入挖掘酿酒酵母芳香族氨基酸合成和转运机制,利用酿酒酵母生产芳香族氨基酸及其高价值衍生物提供参考.首先对酿酒酵母中心代谢途径和莽草酸途径进行代谢改造,获得1株合成L-苯丙氨酸初步强化菌株,测得胞外L-苯丙氨酸和L-酪氨酸产量分别为2.49和6.54 mg/L.为了进一步增强L-苯丙氨酸的积累,敲除L-苯丙氨酸消耗途径基因ARO10和PDC5.最后,敲除TYR1阻断竞争性L-酪氨酸合成途径,胞外L-苯丙氨酸产量提高至45.40 mg/L,这是目前研究酿酒酵母L-苯丙氨酸从头合成的最高胞外产量.