国家自然科学基金(21106016)
- 作品数：6 被引量：21H指数：3
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- 通气量和菊粉浓度对克鲁维酵母乙醇发酵的影响被引量：2
- 2013年
- 马克斯克鲁维酵母能够利用集成生物加工技术发酵菊芋生产乙醇,具有非粮燃料乙醇生产潜力。文中研究了该技术中的两个关键因素(通气量和底物浓度)对于K.marxinaus YX01乙醇发酵过程和菊粉酶活性的影响。研究结果表明,底物浓度对乙醇得率影响不大,底物浓度为250 g/L时,发酵终点乙醇浓度为84.74 g/L,但乙醇得率由低浓度50 g/L的86.4%(理论值),降为84.7%。通气能够加速K.marxinaus YX01的乙醇发酵过程,但降低了乙醇得率,当底物浓度为250 g/L时,乙醇得率由不通气的84.7%降为1.0 vvm时的73.3%。随底物浓度的升高及通气量的降低,K.marxinaus YX01分泌的菊粉酶活力表现出降低的趋势。在不通气及底物浓度为250 g/L时,菊粉酶的活性为6.59 U/mL,而底物浓度50 g/L,通气量1.0 vvm时的酶活力为21.54 U/mL。乙醇发酵过程中的副产物甘油随通气量的降低及底物浓度的升高而增大,而乙酸的浓度随通气量的增大及底物浓度的升高而升高。
- 高教琪袁文杰陈丽杰韩锡铜白凤武
- 关键词：乙醇发酵菊粉酶
- 菊芋在生物工业中的应用被引量：9
- 2012年
- 菊芋作为一种非粮作物,具有耐寒、耐旱、繁殖力强、保持水土等生长特性,利用菊芋进行生物炼制是解决目前化石资源日益枯竭,维持人类可持续发展的重要举措。综述了近几年国内外菊芋生物炼制的研究成果,重点介绍了菊芋在生物质能源、平台化合物、医药、食品等工业方面的应用。
- 高教琪袁文杰陈丽杰白凤武
- 关键词：菊芋生物炼制生物质能源平台化合物
- 多种通气策略下的高浓度乙醇生产被引量：4
- 2013年
- 氧气在环境胁迫强的高浓度乙醇发酵中具有重要作用。考察了自絮凝酿酒酵母在多种通气策略下的乙醇发酵及絮凝状况。使用氧化还原电位(ORP)检测发酵液中氧浓度并划分了厌氧、微氧和好氧状态。厌氧条件下的终点乙醇浓度最低(119±1.5 g/L);微氧条件下使用ORP精密控制氧气供给取得较高的乙醇浓度(131±1.8和125±1.7 g/L);在通气量0.2 vvm的好氧条件下,生物量、甘油量和乙醇损失皆最大,与最优收率相比较乙醇收率降低了12.2%。高通气量增强了细胞的絮凝能力,增大了絮凝体粒径。绘制雷达图进行综合评价,恒定通气0.05 vvm的过程在乙醇生产和絮凝各方面表现均突出。
- 孜力汗刘晨光王娜袁文杰白凤武
- 关键词：通气策略
- 燃料乙醇生产研究进展
- 2012年
- 燃料乙醇是发展最为成熟的生物质能源,能够解决能源短缺及环境污染等问题,在人类的新能源布局中占据重要地位。但燃料乙醇产业仍存在生产成本高、原料短缺等问题。本文对燃料乙醇发酵节能技术、途径工程改造生产菌种及非粮原料利用方面的研究进展进行了综述,分析了燃料乙醇发酵技术中存在的问题,并对今后进一步研究提出了建议。
- 袁文杰陈丽杰陈丽杰李楠楠白凤武
- 关键词：燃料乙醇节能技术
- 菊芋秸秆的稀酸水解及乙醇发酵被引量：2
- 2015年
- 菊芋作为一种非粮作物,块茎和秸秆均可以被微生物发酵生成乙醇。采用稀酸法对菊芋秸秆进行预处理,通过单因素实验,考察了预处理温度、预处理时间、稀酸浓度、料液比4个因素,得到的优化结果:料液比为1∶8,酸解温度为121℃,酸质量分数为1.5%,酸解时间为1 h。此条件下水解菊芋秸秆,还原糖得率高达53.7%;预处理后的水解液在添加纤维素酶和木聚糖酶后,考察Kluyveromyces marxianus 1727的乙醇发酵能力,其同步糖化发酵与分步糖化发酵乙醇产量分别为25.91 g/L和25.63 g/L,生产效率分别是0.54 g/L/h和0.26 g/L/h。结果表明,稀酸水解的菊芋秸秆可用作底物生产燃料乙醇。
- 相瑞娟尹思静侯胜博袁文杰
- 关键词：酸水解马克斯克鲁维酵母同步糖化发酵
- 菊粉酶基因的异源表达、分离纯化及酶学性质被引量：4
- 2015年
- 为进一步提高菊粉酶在生物技术领域的应用,研究了来源于马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus YX01的菊粉酶性质。通过在毕赤酵母GS115宿主细胞中异源表达该菊粉酶基因(inu),获得了一种外切型菊粉酶,经聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)验证其分子量为86.0 k Da。进一步在该菊粉酶上增加6个His标签,采用聚乙二醇(PEG)20 000透析浓缩和Ni-NTA Agarose静态亲和吸附作用的方法,完成菊粉酶的分离纯化,纯化倍数和酶回收率分别为3.6和33.1%。比较发现粗酶液与纯酶的酶学性质相似,且菊粉酶的最适反应温度为60℃,最适p H值为4.62,并测得该酶的Km和Vmax值,以菊粉为底物时,Km和Vmax值分别为80.53 g/L和4.49 g/(L·min);以蔗糖底物时,Km和Vmax值分别为183.10 g/L和20.20 g/(L·min)。金属离子Mn2+、Ca2+、Cu2+、Zn2+和Fe2+对酶活力具有不同程度的抑制作用,其中Cu2+、Zn2+和Fe2+的抑制作用最为显著。这些研究为进一步提高菊粉酶在工业化的应用奠定了基础。
- 李益民高教琪袁文杰相瑞娟侯胜博
- 关键词：菊粉酶分离纯化酶学性质
