酿酒酵母胞外多糖发酵工艺条件优化
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酿酒酵母的发酵过程优化戴璐(常熟理工学院生物与食品工程学院, 常熟215500)摘要:该文以酿酒酵母为的生产菌,通过发酵过程的优化,重点考察了pH、溶解氧,测定残糖量和生物量的影响,并比较了分批培养、补料分批培养对酿酒酵母生长代谢的影响。
发现补料分批培养比分批培养有利于酿酒酵母的生长与繁殖,有较多的细胞生物量的积累。
关键词:酿酒酵母;发酵过程Wine yeast fermentation process optimizationDailu(Changshu Institute of Technology, Biotechnology and Food Engineering Institute,Changshu 215500)Abstract: The fermentation process of Saccharomyces cerevisiae is optimized. The effect of some ferment conditions,including pH, fermentation of oxygen, determination of residual sugar and biomass are researched.And this experiment is the partial training, filling materials for partial training s.cerevisiae growth metabolic effects. The results showed that the partial training for material of s.cerevisiae training to of the growth and reproduction, more cells biomass accumulation.Key words:Saccharomyces cerevisiae; Ferment Process酿酒酵母菌属于真菌界、子囊菌门、不完全子囊菌纲、酵母菌目、酵母菌科、酵母菌属( Saccharomyces)。
高产酿酒酵母SCY6生长与发酵条件的优化摘要:采用高产酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SCY6发酵葡萄糖产乙醇,设计单因素试验考察该酵母菌株适宜的生长条件,采用正交试验优化酵母发酵产乙醇的条件。
结果表明,该酵母菌株的最适生长温度和pH分别为28 ℃、5.0,培养基中葡萄糖质量分数为15%时其生长状态较好。
正交试验结果表明,最适合该酿酒酵母发酵产乙醇的条件为玉米浆和(NH4)2SO4作为氮源,用量分别为20 g/L和2 g/L,接种量为4%,pH 5.0。
在此条件下进行发酵,发酵液中乙醇体积分数可达7.77%,葡萄糖转化率达83.82%。
关键词:酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae);生长;发酵;乙醇Optimization of Growth and Fermentation Conditions for High Ethanol-Producing Saccharomyces cerevisiae Strain SCY6Abstract:The high ethanol-producing Saccharomyces cerevisiae strain SCY6 was used to ferment glucose to ethanol. Single factor tests were conducted to optimize the cultivation conditions;while orthogonal design was adopted to optimize ethanol fermentation conditions. The results showed that the optimum temperature and pH for yeast growth was 28 ℃and 5.0,respectively. The yeast grew well when mass ratio of glucose in YPD medium was 15%. The result of orthogonal test showed that the optimal ethanol fermentation conditions were,2 g/L(NH4)2SO4 and 20 g/L corn syrup as N source;inoculation dose,4% volume fraction;and pH 5.0. The yield of ethanol reached 7.77%;and the conversion rate of glucose was 83.82% under these conditions.Key words:Saccharomyces cerevisiae;growth;fermentation;alcohol随着科技的不断发展,人们对燃料型能源的需求日益加大。
酿酒酵母筛选及乙醇发酵条件的优化摘要: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300g/L起始葡萄糖进行乙醇发酵,72h 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。
关键词:酿酒酵母;筛选;乙醇发酵;条件优化引言乙醇由于具有环保、可再生及辛烷值高等优点,被认为是极具发展前景的可再生清洁能源之一。
以农业废弃物和木质纤维素为原料的第二代乙醇工业生产技术不仅降低了燃料乙醇的生产成本,还可以解决农林废弃物对环境的不利影响。
咖啡果皮作为咖啡产业的废弃物,被证实富含糖类、纤维素和半纤维素等物质,是生物乙醇发酵的优质原料。
与此同时,咖啡湿法发酵液中含有大量酵母,其不仅可以有效利用咖啡果皮中的糖类物质,还对咖啡中的绿原酸、咖啡酸等抑菌物质具有良好的抗性。
因此,试验从云南小粒咖啡湿法发酵液中分离优良的产醇酵母,并对其培养条件进行优化,从而为以咖啡果皮为原料的乙醇发酵奠定前期基础。
1材料与方法1.1材料①LB培养基:NaCl10,酵母粉5,胰蛋白胨10,pH7.0~7.2;②YPD培养基:葡萄糖20,蛋白胨5,酵母粉5;③酵母高浓度(Highgravity,HG)发酵培养基:葡萄糖200,蛋白胨10,酵母粉5;④酵母超高浓度(Veryhighgravity,VHG)发酵培养基:葡萄糖300或400,蛋白胨10,酵母粉5。
酿酒酵母工程菌株的构建与发酵优化措施摘要:啤酒酵母是一种与人类生活息息相关的微生物,也被称为“发酵酵母”或“发酵酵母”。
它是一种重要的啤酒发酵菌种;它是葡萄酒质量的灵魂,对葡萄酒的色泽、香味和口感有很大的影响。
酿酒酵母是一种安全、快速繁殖和快速代谢的酵母菌;它的生产过程可以很好地控制,并且可以很方便地进行大规模的培养,而且它的来源非常广泛,可以被广泛地应用到酿造、医药、饲料工业等多个领域。
通过对发酵培养条件进行优化,可以让酵母细胞密度得到提升,从而可以提升生产效率,降低生产成本。
这为以后的大规模培养,使它能够更好地发挥出它在食品发酵工业中的作用,提供了理论依据,奠定了实践基础。
关键词:酿酒酵母;酵母工程;菌株构建;发酵优化引言酿酒酵母由于其生长速度快,对糖的转化效率高,因此,它是发酵生产燃料乙醇的最重要的微生物。
然而,由于酿酒酵母对高浓度酒精十分敏感,其在工业发酵系统中的酒精浓度一般在14%以下,导致了其高浓度酒精的生产成本,从而限制了其商业化应用。
在此基础上,本项目拟通过对前期对酿酒酵母乙醇耐受性、高温耐受性、高渗性等方面的研究,全面解析酿酒酵母不同类型逆境下的耐受性提升技术,为实现高容积率酒精发酵的产业化应用奠定基础。
一、资料和方法(一)菌株从浓香型白酒窖池中筛选出的一株酿酒酵母Y013。
(二)培养基筛选菌种的培养基:5.0克/升、10.0克/升、1.0克/升、0.5克/升(无水)、0克/升琼脂、0.0333克/升的孟加拉国红、0.1克/升的氯霉素、1000毫升的蒸馏水、121度的天然 pH值、20分钟的杀菌。
倾斜式培养基:20.0克/升、10.0克/升、5.0克/升、14.0克/升琼脂、1000毫升蒸馏水、天然 pH值、121℃杀菌20分钟。
发酵培养基:一份高粱粉,和四份水一起蒸煮0.5~1小时,按照淀粉酶的使用说明,将淀粉酶添加到其中,然后进行液化。
在液化之后,再添加一份55~75℃的温水,将其搅拌均匀,在55~75℃下糖化0.5~1小时,用稀碘液测试,不会出现蓝色,用细纱布过滤,对溶液的糖度进行测量,并将其调节为8~10°波美度,自然 pH值,115℃消毒20分钟后才能使用。
酿酒酵母的发酵条件优化研究酿酒酵母是一种广泛应用于生产啤酒、葡萄酒等饮品的微生物。
酿酒酵母发酵产生的酒精是酒类产品的重要组成部分,它所处的发酵环境对酒的质量和口感有着重要的影响。
因此,优化酿酒酵母的发酵条件非常重要。
一、酿酒酵母的发酵条件酿酒酵母的发酵条件主要包括温度、pH值、氧气含量、营养物质等方面。
这些条件的优化可以提高酵母的活性和产酒效率,从而提高酒的质量和产量。
温度是影响酿酒酵母发酵的重要因素之一。
一般情况下,酿酒酵母的生长温度应在20℃-25℃之间,发酵温度应在15℃-22℃之间。
过高的温度会导致酵母死亡,影响酒的口感和质量。
过低的温度则会使酒精发酵缓慢,影响生产效率。
pH值也是影响酿酒酵母生长的重要因素之一。
一般情况下,酿酒酵母最适宜的pH值范围为4.0-6.0。
过高或过低的pH值会抑制酵母的生长和发酵,影响酒的品质和产量。
氧气含量对酿酒酵母的发酵也有着重要的影响。
适当的氧气含量可以促进酵母发酵,提高酒的产量和质量。
过高或过低的氧气含量都会影响酿酒酵母的活性和酒的品质。
营养物质对酿酒酵母的生长和发酵也有着重要的影响。
酿酒酵母需要适量的氮源、磷源、钾源等营养物质,才能保证其正常的生长和发酵。
缺乏这些营养物质,会影响酵母的活性和酒的产量和质量。
二、酿酒酵母的发酵条件优化研究为了提高酿酒酵母的活性和产酒效率,科研人员对其发酵条件进行了广泛的研究。
其中,温度、pH值、营养物质等方面是优化酿酒酵母发酵的重点。
一般来说,酿酒酵母的最适温度为22℃,但是实际上不同品种的酿酒酵母对温度的要求会有所不同。
例如,白葡萄酒和红葡萄酒所用的酿酒酵母在温度要求上也有差别。
因此,在应用酿酒酵母时,要根据品种和工艺要求确定合适的温度。
科研人员研究发现,通过控制温度可以较好地调控酿酒酵母的活性和产酒效率,获得高品质的酒类产品。
pH值也是影响酿酒酵母生长的重要因素之一。
不同品种的酿酒酵母对pH值的适应性也有所不同。
研究表明,维持较为稳定的pH值可以提高酿酒酵母的发酵效率和酒的品质。
酿酒酵母工程菌株的构建与发酵优化摘要:随着社会经济的迅速发展,酿酒酵母又称面包酵母或出芽酵母,是与人类关系最广泛的一种酵母;是酿酒工业发酵中最主要的菌种之一;是酒品质的灵魂,对酒体颜色、气味、口感的影响非常大。
酿酒酵母具有安全、繁殖周期快、代谢快等特点;其生产过程容易控制,易于大规模培养生产,来源广,大量应用于酿造、医药、饲料工业等多个领域旨在通过优化发酵培养条件,提高酵母细胞密度,从而提高生产效率,降低生产成本,为之后的扩大培养使其进一步发挥其在食品发酵工业的作用提供理论依据,奠定实践基础。
关键词:酿酒酵母工程菌株;构建;发酵优化引言酿酒酵母是发酵生产燃料乙醇的最重要微生物,因为酿酒酵母的生长速度快,对糖的转化利用率高,并且人类对其开发利用的历史悠久,对其生物学特性已有充分了解。
但是,酿酒酵母对高体积分数乙醇较为敏感,工业化的发酵体系中乙醇体积分数通常不能超过14%,被认为是燃料乙醇生产成本过高的最主要原因,这严重制约了燃料乙醇的商业化发展。
基于此,对近年来在酿酒酵母的乙醇耐受、高温耐受和高渗耐受机制研究进行总结,并综合分析提高酿酒酵母应对各种胁迫的技术方案,为行业共同解决高体积分数乙醇发酵提供思路。
1酿酒酵母的耐受机制温度作为影响酵母菌生长的重要因素,会影响酵母菌的酶活性以及对营养物质的吸收和利用,而不同的酵母菌对温度的耐受性也不同酿酒酵母的醇类耐受机制。
乙醇作为酿酒酵母的主要代谢产物,虽然酿酒酵母对乙醇具有较高的耐受性,但仍对乙醇的毒性作用很敏感。
随着发酵时间延长,乙醇体积分数升高,进而对酵母的生长产生抑制作用。
酵母在发酵过程中能通过调节代谢来保证自身的正常生长,即产生乙醇耐受性。
HSP编码基因可在乙醇的促使下合成特定的热激蛋白,能起到稳定细胞膜和蛋白质的作用,通过应激反应减弱乙醇对细胞的毒害作用,从而提高酿酒酵母乙醇耐受性。
乙醇体积分数升高时,这些基因会被激活合成相关蛋白和海藻糖,增强酵母对乙醇的抵抗能力;其中海藻糖和脯氨酸可以防止蛋白质变性、减少膜的渗透性改变,海藻糖是细胞在环境胁迫下的应激产物;脯氨酸是一种渗透保护物质,可保护和维持生物大分子物质在胁迫环境下的稳定性,被认为是酵母对胁迫。
酿酒酵母发酵条件优化——消泡剂作者:王艳歌刘振龙来源:《环球市场》2018年第10期摘要:在绝大多数微生物发酵过程中都面临到泡沫问题。
泡沫的形成与培养基的组分或微生物产生的一些因子有关,最主要的原因是由培养基中的蛋白质在气液界面处变性并形成层不易破裂的薄膜。
大多数消泡剂在必要的使用浓度下都会使传氧速半降低50%。
因此,清泡剂的添加量必外控制在最小浓度,当然,也有一些发酵液因添加消泡剂而提高传递速率。
用曲拉通作为本实验中的消泡剂,经过多次的重复实验,在以冷冻酿酒酵母为菌种发酵生产胞磷胆碱的体系中,加入含量为0.02%的曲拉通时,消泡效果明显,发酵产率有所提高[1]。
关键词:转化率;消泡剂;胞磷胆碱一、实验原理(一)实验基础以酿酒酵母进行胞磷胆碱合成的生物转化为载体来研究发酵过程中的消泡剂所产生的效果。
(二)生物转化反应介绍胞磷胆碱合成的生物转化原理如下图整个合成工作涉及两个主要的反应。
1)CMP磷酸化形成CDP\CTP;2)催化磷酸胆碱基团与CTP反应形成胞磷胆碱,消除一个焦磷酸基团。
前者主要有核苷酸一二磷酸激酶催化,后者由磷酸胆碱胞苷转移酶(焦磷酸化酶)[choline phosphate cytidyltransferase (pymphosphorylase)]催化,最后产生的焦磷酸经焦磷酸水解酶催化产生水和正磷酸。
鉴于胞二磷胆碱的制备过程中,需要消耗大量的能量(ATP),因此在胞二磷胆碱的制备过程中需要两个酶系即ATP的再生体系和胞二磷胆碱合成酶系[2]。
ATP的再生体系以廉价的葡萄糖为底物,通过糖酵解途径(EMP)来实现,该途径是能量再生的最经济的途径之一[3];胞二磷胆碱合成酶系由核苷酸激酶、核苷二磷酸激酶、胆碱激酶和磷酸胆碱胞苷转移酶构成,供体ATP在胞二磷胆碱合成过程中作为磷酸供体和能量而存在,该酶系在酿酒酵母和面包酵母中比较发达,胞二磷胆碱的生成效率取决于能量原位再生的效率,胞二磷胆碱合成酶系的效率以及两者原位耦联的效率。