代谢木糖的重组工业酿酒酵母构建及其乙醇发酵

为了使工业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)能直接利用木糖发酵乙醇,本研究设计带有 kanMX和ura两种不同筛选标记的强启动子TPI的载体,并将启动子插入木酮糖激酶(xylulokinase gene,XKS1)及非氧化磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway, PPP)关键基因之前,并构建木糖异构酶基因(xylose isomerase gene,XylA)表达载体pYES2-FBA-xylA,将该载体转入XKS1及PPP关键基因增强表达的重组菌株,XylA在工业酿酒酵母里成功表达,其活性为0.39 U/mg蛋白.qRT-PCR结果显示,XKS1及PPP四个关键基因TAL、RPE、RKI和TKL分别比出发菌株表达量提高4.08、1.62、3.98、17.36和4.17倍.重组菌株葡萄糖和木糖共发酵,重组菌株木糖代谢比原始菌株提高17.64％;研究结果表明,通过增强木糖代谢流关键基因的表达以及XI的表达,使工业酿酒酵母获得直接代谢木糖能力,这为工业酿酒酵母生产纤维素乙醇提供参考.
中国葡萄酒产业发展受市场影响大,产业本身发展不完善.产区规划和区划是推动葡萄酒产业生态化发展的主要途径之一.本文以在葡萄酒中占主导地位的干红酒用葡萄品种为研究对象,综合运用模糊数学、集优法和逐步分区法,借助GIS小网格推算技术、空间分析和图层运算等功能,完成中国北方干红酒用葡萄品种生态区划.结果表明,干红酒用葡萄生态最适宜区主要分布在:东北地区的大兴安岭南段余脉区域,辽西走廊大部等;环渤海湾地区的山东半岛大部,河北秦皇岛地区和辽东半岛大部等;晋冀交界地区的张家口和大同部分市县等;西北地区贺兰山东西两麓地区和沿黄河区域;新疆伊犁河谷和天山东段北麓部分地区.
以啤酒生产废水及添加一定的营养因子为发酵基质,采用单因素和正交试验设计对斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi 1809)发酵产油脂和COD降解的培养基进行了优化,并利用气相色谱分析比较了菌体油脂的脂肪酸组成.结果表明:最佳培养基组成为在啤酒生产废水中添加碳源和氮源的C/N为55∶1(即木糖28.88 g/L和硫酸铵1.0 g/L),FeCl3·6H2O3 mg/L,色醇150 μmol/L(在发酵36 h时添加),初始pH 5.5;用此培养基在摇床转速120 r/min、温度28℃下培养斯达油脂酵母120 h,菌体生物量、油脂产量、油脂含量和废水的COD降解率分别达到12.28 g/L、4.40 g/L、35.80%和50.32%,生物量和油脂产量比优化前分别提高了137.98%和117.82%,所产菌体油脂的不饱和脂肪酸指数( IUFA)达到63.95%,其中油酸的相对含量高达56.29%,比优化前提高了5.45%,优化效果显著.
采用7种树脂对α-乙酰乳酸脱羧酶进行固定化,并将固定化酶应用于啤酒发酵实验,从中筛选出降低发酵液中双乙酰能力较强的大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂D314FD作为固定化的载体.通过单因素和正交实验确定固定化ALDC的最优条件为:每克树脂加入1.25mL原酶液,吸附时间10h,吸附pH7.5,吸附温度15℃,在此条件下固定化效率可达44%.发酵实验亦表明,固定化ALDC可以显著降低发酵液中双乙酰的含量,降低率达40%以上.
为探究不同酵母菌在枸杞酒发酵过程中对类胡萝卜素降解的影响,本实验选择了具有代表性的5株不同酵母菌进行枸杞酒发酵实验,采用高效液相色谱法(HPLC)对不同酵母发酵的枸杞酒中类胡萝卜素进行测定,比较发酵过程中枸杞酒中主要的3种类胡萝卜素:玉米黄素、玉米黄素双棕榈酸酯、β-胡萝卜素的变化,并以类胡萝卜素做唯一碳源,观察酵母是否能够利用自身的酶降解类胡萝卜素.结果表明:5株酵母菌自身均不能直接利用类胡萝卜素,但发酵体系中类胡萝卜素会受到酵母发酵环境的变化而发生不同程度的降解,且发酵环境的变化取决于代谢产物.酿酒酵母发酵力强、发酵彻底.相比发酵力弱的非酿酒酵母对类胡萝卜素影响较大,但随着发酵时间的延长,类胡萝卜素都不同程度的呈下降趋势.
本发明涉及一种白酒窖泥的培养方法，其包括以下制备步骤：将菌种经过分离、筛选、纯化培养后，选育产己酸能力较强、活力较强的梭状芽孢杆菌备用；本发明所述方法制备的白酒窖泥各项指标均符合标准要求，且活菌数能够达到70万个每克，可以产生香产酯微生物的代谢产物，适合生产出优质的白酒。