一、发酵乳酸的开发前景(论文文献综述)
李小莹[1](2021)在《嗜热菌群高温转化玉米秸秆为乳酸的研究》文中认为乳酸(Lactic acid)作为一种重要C3平台化合物,广泛应用于食品、化妆品、医药、材料、化工等领域。生物转化木质纤维素生产乳酸可实现可再生资源的有效利用,缓解由农业废弃物焚烧所造成的环境污染等问题。木质纤维素预处理过程中产生的大量抑制物一般需要通过生物脱毒或水洗等流程脱除。本研究利用微生物菌群可以利用复杂基质的特性,实现未脱毒玉米秸秆高温高效转化生产乳酸,减少木质纤维素乳酸生产的废水、废渣排放,降低二代乳酸的生产成本。首先,筛选耐毒、耐高温、能同时利用五/六碳糖、发酵性能稳定的微生物菌群DUT37、DUT45和DUT47。16S r RNA宏基因组结果表明随着筛选温度的提高,肠球菌属成为优势菌。DUT37主导菌属为肠杆菌属(69.22%)和肠球菌属(29.49%);DUT45和DUT47主导菌属分别为肠球菌属(96.58%)和肠球菌属(97.79%)。DUT37、DUT45和DUT47转化未脱毒玉米秸秆水解液分别可得42.64、43.91和43.56 g/L的乳酸。其次,为实现同步糖化过程中纤维素酶与发酵温度的一致性,通过高温适应进化工程筛选得到嗜热、耐毒、能同时利用五/六碳糖、发酵性能稳定的微生物菌群DUT50,16S r RNA宏基因组测序结果表明DUT50以肠球菌属为主(93.66%),另以乳杆菌属(1.05%)和芽孢杆菌属(0.87%)作为共生。再次,考察了不同料液比、抑制物浓度、酶用量、玉米浆干粉用量及预糖化时间对微生物菌群DUT50同步糖化未脱毒玉米秸秆生产乳酸的影响。优化结果为:20%(w/v)料液比,35 FPU/g-秸秆酶用量,20 g/L玉米浆干粉,预糖化4 h时,微生物菌群DUT50高温同步糖化未脱毒玉米秸秆生产乳酸浓度最高,为71.04 g/L,转化率为0.49 g/g秸秆。最后,通过构建稀释菌群和优势单菌对微生物菌群DUT50的互作机制进行探讨。随着稀释倍数的增加,菌群转化木糖速率和生产乳酸的能力逐渐降低。微生物菌群DUT50稀释至不含乳杆菌属菌株和芽孢杆菌属菌株,屎肠球菌为99.62%时,乳酸浓度下降了30%;优势单菌——屎肠球菌生产乳酸浓度下降了27%;由两株优势单菌——屎肠球菌构建的人工菌群生产乳酸浓度下降了25%。表明微生物菌群DUT50中乳杆菌属菌株和芽孢杆菌属菌株对木质纤维素发酵生产乳酸有促进作用。本研究提出利用微生物菌群高温开放转化未脱毒木质纤维素水解液生成乳酸,缩短了预处理工艺、减少了废水排放、降低了生产成本。为微生物菌群高效利用木质纤维素生产生物基化学品提供了借鉴。
欧阳水平[2](2021)在《凝结芽孢杆菌在杉木生物炼制中的应用及其抗逆机制的研究》文中认为杉木是我国主要的人工速生林资源,每年有大量的杉木加工剩余物产生未得到有效利用。杉木加工剩余物的资源化利用属于林业工程领域研究方向,其主要组分纤维素、半纤维素和木质素经过化学及生物转化转变为单糖、乳酸等平台化合物及酚类等化工品可以有效提高废弃资源利用度并减轻环境压力。然而,杉木作为典型针叶材,木质纤维结构具有极强的生物拮抗性,生物炼制过程面临预处理效率不高、酶解困难和较强预处理条件产生大量抑制物严重影响微生物发酵两大科学问题,限制了其产业推进。本文以杉木加工剩余物为研究对象,以杉木木屑全组分高效转化为目标,开展木质纤维解聚过程各组分脱除规律研究,通过联合预处理在克服杉木高顽固性酶解屏障同时,实现杉木三大组分梯级拆分,并在此基础上定向驯化凝结芽孢杆菌,实现对半纤维素和纤维素的高效转化制备乳酸,并初步探索了生物精炼剩余物氧化木素的性质和应用潜力,同时对凝结芽孢杆菌菌株抗逆的分子生物学机制和关键基因元件进行解析,成功构建高抗逆菌株。主要结果如下:(1)单一预处理无法实现杉木木屑中半纤维素和木质素的同步移除,半纤维素和木质素脱除存在交互作用,半纤维素的存在影响木质素的脱除,采取优先脱除半纤维素策略有利于杉木木屑预处理木质素的溶出。建立稀硫酸-亚氯酸钠联合预处理(DSASCP)可实现纤维素、半纤维素和木质素组分梯级拆分。半纤维素组分主要在第I稀酸阶段选择性溶出,脱除率为92.3%;木质素主要在第II氧化段选择性拆分,溶出率为93.2%;纤维素组分主要以固形物形式存在,DSASCP处理后的固形物中葡聚糖含量为79.3%,半纤维素3.1%,木质素含量6.3%。(2)杉木木屑酶解糖化的限制性因素首先是木质素脱除率,其次是半纤维素脱除率,建立了基于半纤维素和木质素脱除率的杉木酶解经验模型,该模型具有较高可信度,可用于杉木物料酶解性能的预测。DSASCP联合预处理物料具有优异的酶解性能和可发酵性。总底物浓度为160 g/L葡聚糖的预处理底物采用补料方式酶解,水解液中葡萄糖浓度可达138.8 g/L,酶解率为77.7%。采用S.cerevisiae NL22对酶解液进行发酵,12 h乙醇浓度为64.6 g/L,为理论转化率的93.2%。(3)以含有多种抑制物的真实稀酸预处理液为驯化压力通过适应性驯化获得可利用45%预处理液发酵制备乳酸的高抗逆性B.coagulasn CC17A。利用B.coagulasn CC17A建立生物质一锅法生产乳酸工艺,预处理、酶解糖化和发酵在同一反应器进行,无需固液分离和水洗脱毒,80 g小麦秸秆可生产乳酸35.5 g,为理论碳水化合物生产乳酸的70.9%。(4)从代谢水平和转录水平分析研究B.coagulans CC17A的抗逆机制。B.coagulans CC17A除了具有呋喃醛和酚醛还原能力,还具有酚酸脱羧转化能力。转录组分析显示B.coagulans CC17A共有331个基因在环境胁迫下出现显着差异表达,主要涉及转运体和跨膜转运体、需要辅因子蛋白、氧化还原过程和膜组分。B.coagulans CC17A的抗逆机制包括ABC跨膜运送蛋白、氧化呼吸链中细胞色素C氧化酶和血色素合成相关基因表达增强和应激高盐环境的硫转运和降解代谢通路整体上调。(5)以B.coagulans DSM1为宿主菌株构建凝结芽孢杆菌过表达体系,筛选转录显着上调表达的氧化还原酶以及酚酸脱羧酶,研究其影响菌株酚醛和酚酸抗逆的分子机理。RS25280作为酚酸脱羧酶在酚酸抗逆中起主导作用,过表达不仅可促进凝结芽孢杆菌在非氧化状态下降解酚酸从而提升对酚酸耐受,还首次发现酚酸脱羧酶的存在有利于香草醛的转化,通过间接形式促进香草醛转化为低毒物质;RS25275作为氧化还原酶过表达对紫丁香醛转化促进最明显,在酚醛抗逆中其主导作用。凝结芽孢杆菌非氧化脱羧和氧化还原酶还原过程对酚酸和酚醛降解具有交互影响。(6)结合联合预处理和高抗逆菌株形成杉木木屑生物精炼集成技术。建立基于两段预处理的稀酸预处理液回用技术,可节约酸液使用量54%,提高半纤维素水解液糖浓2.80倍;以高抗逆B.coagulans CC17A分别对拆分后的半纤维素和纤维素组分进行乳酸发酵。在不脱毒情况下,B.coagulans CC17A直接以100%杉木稀酸回用水解液为碳源发酵,糖酸转化率为79.9%,通过分批补料同步糖化发酵利用预处理底物,乳酸浓度最高可达128.8 g/L。最终3 kg杉木木屑经过预处理、纤维素和半纤维素发酵共可生产乳酸1.1 kg,通过调节p H选择性沉淀可获得0.49 g O-lignin。结构分析显示氧化木素β-O-4醚键被大幅度破坏、苯环之间β-β和β-1连接键被打开,断裂严重,但仍然保留了部分苯环结构,以愈创木基为主,为后续热解聚生产高选择性的愈创木酚产品提供空间。
邓杰[3](2021)在《藜麦松露复配发酵低酒精度饮料的研制开发》文中提出随着近几年国内外经济的飞速发展,人们不仅对于食品品质的追求越来越高,对饮料也开始由之前的“口感好”转换为“口感独特、营养全面和绿色健康”等要求。随着之前备受追捧的格瓦斯、锐澳等饮料的推出并占据了一定市场,利用各类营养全面的高品质原料发酵研制低酒精度饮料将会有巨大的市场开发前景。本研究主要以藜麦、松露和糯米为原料,通过浸泡、蒸料、发酵、调配等工艺程序开发一款营养全面且风味独特的藜麦松露复配发酵低酒精度饮料。利用单因素、Plackett-Burman因素筛选和响应面等设计对饮料的发酵配方和条件进行优化,然后进行发酵过程中理化成分的动态分析,再对饮料进行感官调配和稳定性实验,最后对成品进行品质分析,主要研究结果如下:1.藜麦松露复配发酵低酒精度饮料的发酵配方和条件的优化。以感官评分、滴定酸度和酒精度为响应值,通过单因素和Plackett-Burman因素筛选确定固定因素松露添加量(2 g)、发酵温度(28℃)和发酵时间(48 h)以及对饮料三个响应值影响较大的因素发酵底物藜麦与糯米的比例、发酵时水分的添加量和甜酒曲的添加量;再利用响应面实验设计进行优化得到:发酵时水分添加量为73.0 g、发酵底物藜麦与糯米的比例为1:3、发酵时酒曲用量为1.0 g,在此配方下得到的饮料感官评分值为84.06,滴定酸度值1.3025g/L,酒精度值为1.02 vol%。2.藜麦松露复配发酵低酒精度饮料发酵过程中理化成分的动态变化。在发酵时间为48 h时各个理化成分变化趋于稳定且均匀:p H值为4.19,氨基酸态氮31.5 mg/100g,可溶性蛋白质6.64 g/100g,活性成分皂苷1.0 mg/g、黄酮9.86 mg/100g、多酚12.09 mg/100g,还原糖含量16.7922 g/100g及其组成成分葡萄糖含量10.5218 g/100g、麦芽糖含量2.6344g/100g,有机酸总量为1659.1μg/g,其中草酸55.3μg/g、酒石酸391.6μg/g、乳酸735.6μg/g、乙酸427.1μg/g、柠檬酸25.5μg/g和苹果酸24.0μg/g。3.藜麦松露复配发酵低酒精度饮料的感官调配和稳定性实验。以感官评分为指标,利用单因素和正交优化对饮料的感官进行调配得出:饮料原液与水的稀释比例为3:1、维生素C添加量为0.15%、柠檬酸添加量为0.15%,在此配方下感官评分平均值92.1;以稳定系数R为指标,利用单因素和正交优化对饮料复配稳定剂的选用进行筛选后优化得到:黄原胶添加量0.10%、瓜尔豆胶添加量0.15%、羧甲基纤维素钠添加量0.10%,在此配方下稳定系数平均值高达92.55%。4.藜麦松露复配发酵低酒精度饮料品质检测与分析。对饮料进行产品营养成分进行检测分析得出:p H值3.72,固形物含量24.20%,总糖含量11.93 g/100g,脂肪含量2.34g/100g,蛋白质含量6.85 g/100g,酒精度0.75 vol%,大肠杆菌未检测出,菌落总数为24(cfu/ml);氨基酸检测了17种氨基酸,总量为7.717 g/100g,其中谷氨酸含量最高为1.383g/100g,人体必需氨基酸含量占总量的27.70%;利用GC-MS对饮料的挥发性成分进行检测,共检出挥发性物质28种,共有14种酯类(46.484%)、6种醇类(49.980%)、3种酸类(1.320%)、2种酚类(0.800%)、2种烯类(0.203%)、1种酮类(0.221%),其中异丙醇(39.815%)和十六酸乙酯(31.551%)两种化合物的相对含量较高。
尹春雨[4](2021)在《生物基乳酸制备丙酮酸的催化剂设计及反应机理研究》文中进行了进一步梳理丙酮酸作为一种重要的化工中间体,在化工及相关领域中扮演着非常重要的角色,譬如广泛应用于化学、制药、食品、农业及环保等。目前,制备丙酮酸的主要方法是:生物转化法和化学合成法。前者主要存在转化率低,成本高,过程复杂等缺点。后者现阶段主要以乳酸直接氧化法和间接氧化法。其原料乳酸可由多种生物质发酵获得,具有产量充足和价格低廉的特点。因此,依托乳酸为原料进行丙酮酸的催化合成被认为是绿色、环保、可持续的合成路线,对学术研究有着重要的价值及工业应用前景。然而,该路线仍然存在催化剂的活性、选择性及稳定性不尽人意,亟需通过催化剂的设计、构效关系研究进行全面的突破。为此,本文依托可持续发展及绿色化学的理念,以催化转化手段研究乳酸氧化脱氢这一化学反应过程制备丙酮酸。从催化剂的可控制备、表征、理论计算及催化活性测试等方面,进行全方位研究乳酸氧化脱氢反应的构效关系、反应机理,最终为乳酸制备丙酮酸工艺提供理论研究基础。采用溶剂热、焙烧的方法合成了Cu-Co、Fe-Co、Fe-Zr、Fe-Al等双金属氧化物体系,并用XRD对其结构进行了表征。在230 oC,空气流速3.0 m L/min,质量分数为10%的乳酸进料速度为2.0 m L/h的条件下,测试了乳酸的催化性能。结果表明,Fe-Zr、Fe-Al系列催化剂的活性,明显优于Cu-Co、Fe-Co催化剂。归结于Zr、Al物种的引入,对乳酸氧化脱氢反应提供了酸性,可以增强反应的活性的缘故。采用水热合成法制备P修饰的Fe-Mo-O双金属氧化物,并用于催化乳酸氧化脱氢制备丙酮酸反应。用XRD、XPS、UV-IS、NH3/CO2-TPD等现代分析手段确认了催化剂结构和表面性质。结果表明,Fe O高度分散Mo O在催化剂表面,Fe O-Mo O的电子转移表明Fe-Mo-O之间存在强烈的相互作用,导致了其氧化性质发生了改变,且催化剂表面的酸性位点明显多于碱性位点,为乳酸催化氧化脱氢制备丙酮酸过程中起着重要的作用。实验表明,在该催化体系下,乳酸氧化脱氢生成丙酮酸为主要反应途径,而伴有少量的副反应,主要为乳酸脱羰、乳酸脱水等。在230 oC的反应温度下,乳酸的转化率可达88.7%,而丙酮酸的产率为66.8%。且催化剂连续反应60 h,乳酸的转化率仅下降10%左右。采用溶剂热、水热方法合成了不同形貌的α-Fe2O3,用于催化乳酸氧化脱氢制备丙酮酸反应。利用SEM、HRTEM、XPS等现代分析表征手段确认了催化剂结构和表面性质。结果表明,α-Fe2O3所暴露的晶面受合成体系介质、前驱体影响,形成了四种不同形貌(THB、QC、HS、RC)。在230 oC,空气流速3.0 m L/min,10wt%的乳酸进料速度为2.0 m L/h的条件下测试了乳酸的催化性能。结果表明,不同形貌α-Fe2O3催化剂展示了不同催化活性,活性顺序为:THB<QC<HS<RC。进一步关联活性与晶面,发现{001}为活性中心面。DFT理论计算表明,乳酸吸附在α-Fe2O3-(001)晶面具有低的吸附能,-0.39 e V,且乳酸中α-OH的O与α-Fe2O3-(001)晶面上的Fe(atop位)结合,削弱O-H键,是乳酸氧化脱氢反应中最重要的一步。在优化反应工艺条件下,乳酸转化率和丙酮酸的选择性分别达94.6%和81.7%。
陈浩[5](2020)在《利用廉价生物质生产L-乳酸》文中指出在这项研究中,木薯渣(cassavabagasse,简称CB)是一种含有淀粉和木质纤维素的副产品,用于基于同时糖化和共发酵的L-乳酸(L-lactic acid,简称L-LA)生产。在此过程中,CB中的淀粉和木质纤维素被混合酶共糖化。发酵结果表明,鼠李糖乳杆菌和凝结芽孢杆菌的混合培养与使用上述菌株进行单培养的方法相比,显着提高了 L-LA的浓度和生产率。在优化的条件下,L-LA的最高浓度和生产率分别为112.5 g L-1和2.74 g L-1 h-1。此外,还获得了 654.5 gKg-1 CB的L-LA收率,这意味着无需预处理即可同时利用淀粉和木质纤维素糖。这项工作中提出的新方法极大地提高了木薯渣的L-LA产量,相当于多投入180元纤维素酶成本就会多产生1168元乳酸的效益,这在经济的废物处理方面显示出了优势。为了克服木质纤维素L-LA生产中纤维素酶消耗量高以及废水排放量大等问题,本研究建立了同时糖化发酵(Simultaneous saccharification and fermentation,简称SSF)-膜分离整合工艺。通过回收分离过程截留液和玉米秸杆(corn stover,简称CS)固体残渣的碱洗脱,残留营养物和纤维素酶得到了适当的回收。通过重复使用回收流中的纤维素酶和营养素,总共进行了 6批操作。最终,获得的L-LA总产量为389 g Kg-1(预处理的CS),这是不回收废料流的常规方法的1.20倍。相应地,该新方法的废水排放量,纤维素酶和营养物质消耗量分别减少了 73.7%,47.4%和86.1%。为了有效地生产第二代L-LA,稻草(rice straw,简称RS)首次通过稀乙二胺(Ethylenediamine,简称EDA)进行了预处理,然后进行分批补料SSF。具体来说,考察了预处理参数包括EDA浓度和预处理温度对糖化的影响,并评估了 L-LA的产生。结果表明,在200℃下于6%(w/v)EDA中预处理1h,然后进行酶水解,生成了 42.25 g L-1的总单体糖。通过分批SSF,可以使用凝结芽孢杆菌LA-15-2从原始RS中获得L-LA的最大63.5%±3.0%g L-1和296.8gKg-1。进一步进行分批补料,最终发酵液中的L-LA浓度为92.5gL-1。相应地,经预处理的RS的L-LA生产率和产率分别达到2.01 L-1 h-1和272.4gKg-1。该研究为L-LA的生产提供了一种新的环保方法,成功避免了木质纤维素预处理阶段大量无机碱的使用。
蔡玉缘[6](2020)在《副干酪乳杆菌NJ利用菊芋粉同步糖化发酵生产乳酸的研究》文中进行了进一步梳理乳酸是工业领域必不可少的化学品。以乳酸为前体物聚合而成的聚乳酸是一种可生物降解且可再生的新型生物基材料,是目前最有潜力替代传统塑料的环保材料。近年来,由于以传统粮食为底物进行乳酸发酵造成的粮食安全问题和传统工艺中精制糖底物的高成本问题,寻求廉价非粮食作物作为乳酸发酵底物成为研究热点。菊芋是一种非粮食的生态和经济作物,在我国西北部种植范围广,因其根茎富含菊粉而成为一种良好的发酵底物来源。本课题筛选出一株副干酪乳杆菌NJ,其可以直接利用菊芋粉原料为底物发酵生产乳酸;探索了一种利用菊芋粉生产乳酸的发酵工艺,其发酵过程不需要原料酶解或酸解,不需要外加氮源,不需要灭菌。这种简单、低成本兼具高得率高纯度的L-乳酸发酵工艺使菊芋在乳酸工业生产中具有广阔的应用前景。主要结果如下:(1)从本实验室现有的乳酸菌中通过对菊糖和菊芋粉的利用情况对比选出了一株副干酪乳杆菌NJ,其利用菊芋粉生产乳酸产量最高,转化率最高(32.65 g/L和0.65 g/g JAP),表现出可直接利用菊芋粉生产乳酸的能力。同时在单一碳源(糖类)下NJ的的生长曲线和其乳酸发酵能力结果表明,NJ可以有效利用葡萄糖、果糖和蔗糖,对不同聚合度的菊粉均表现出了较高的乳酸转化率。(2)探究p H、温度、氮源来源、底物浓度、酶的添加与否和培养基灭菌与否对NJ利用菊芋粉发酵生产乳酸的影响。得到的结果为最适p H 5.5;最适温度40℃;最适氮源来源为玉米浆粉;不外加氮源条件下的转化率仅次于玉米浆粉实验组;不灭菌实验组的乳酸产量与转化率均和灭菌实验组的水平一致,并且副干酪乳杆菌仍占总菌数的99%以上。(3)在5-L和50-L厌氧发酵罐中,NJ在非无菌、不添加外源氮源条件下将215g/L菊芋粉直接转化为高浓度L-乳酸。乳酸产量、产率、平均生产率分别达到144.08g/L和139.57 g/L、0.67 g/g和0.65 g/g、4.37 g/L/h和3.32 g/L/h,转化效率为理论产率的99%。同时,生产的L-乳酸其光学纯度为99%。(4)对副干酪乳杆菌NJ的基因组进行测序、组装、编码基因功能注释和分析。通过在KEGG数据库对NJ进行代谢通路分析,发现其基因组含有大量参与磷酸转移酶系统和ABC转运系统的基因,以及多种糖苷酶基因,糖的转运和代谢活动丰富。其中尤以果糖/甘露糖介导的磷酸转移酶系统相关基因居多,并发现了两种与菊粉降解相关的关键酶基因,其编码的氨基酸序列在经典数据库中经BLAST比对预测具有菊粉酶活性,分别为β-果糖苷酶(3.2.1.80)和蔗糖-6-磷酸水解酶(或称β-呋喃果糖苷酶)(3.2.1.26)。
徐改兰[7](2020)在《芡实米乳乳酸饮料的工艺研究及工程设计》文中提出围绕着生物技术,从色、香、味、形、营养、安全等方面进行食品加工与开发是食品科学与工程领域重要的研究方向,本文以芡实、大米为原料,经过淀粉酶解、酵母、乳酸菌发酵、产品调配等研究,并进行一条芡实米乳乳酸饮料的产品开发工程设计,完成了一条从研究到开发较为完整的产品技术路线。其主要研究如下:(1)复合原料的酶解工艺:为防止原料糊化后的淀粉回生,提高饮料的润滑细腻感,减少谷物饮料的粗糙感,对复合原料进行了酶解处理,运用耐中温α-淀粉酶和糖化酶依次对原料进行液化、糖化试验,以样品中还原糖的含量为指标,综合考虑了达到一定酶解程度所需的时间,确定了复合芡实米酶解的最佳工艺参数:液化参数为加酶量10 U/mL,氯化钙加量为0.2%,pH 6.5,温度95℃;糖化参数为加酶量10 U/mL,pH 5.0,温度 60℃,时间 120 min。(2)增香酵母筛选及其发酵工艺研究:从初分离的产香酵母中以风味和产酯量为指标,优化筛选了 Z8、Z14和D1作为试验用菌株进行复配发酵,并确定其复配比例为5:3:2;最后通过总固形物含量、发酵温度、接种量与发酵时间为变量因素,以产酯量为指标,结合单因素实验结果进行正交优化,获得优化发酵参数:总固形物1 4%,培养温度28℃,接种量3.5%,发酵时间2.5天。(3)乳酸菌选择及其发酵工艺研究:选择三株乳酸菌以经灭菌的酵母发酵液为底物进行发酵实验,结合饮料的酸度、活菌数与感官特性,最终选用嗜酸乳杆菌与嗜热链球菌作为试验菌株,通过不同配比的试验,确定了嗜酸乳杆菌与嗜热链球菌的配比为1:3。在发酵24 h时,其酸度达到0.28(g/100mL)。复合乳酸菌发酵工艺试验中,结合单因素实验结果,进行正交优化,确定了最佳发酵参数:发酵温度40℃,发酵时间24 h,接种量5%,水解蛋白添加量0.15%,此时发酵酸度0.276(g/100mL),还原糖含量为 1.87(g/100mL)。(4)饮料调配及产品质量指标:控制原料比为1:10,固形物含量为9~11%,用3%的果葡糖浆调整甜酸比。选择黄原胶、结冷胶、琼脂、蔗糖酯为复合稳定剂,其添加量分别为0.1%,0.15%,0.035%,0.20%。结合实验和参照国家谷物饮料标准规定,建立了芡实米乳乳酸饮料的产品质量标准。(5)芡实米露饮料工程设计:对年产6000T芡实米乳乳酸饮料进行了工艺设计,完成了工艺流程认证与确定,对生产技术要求进行了详细的阐述。结合工艺流程,作出了物料衡算及能量衡算,完成典型设备的设计,对其他设备进行计算及选型。在此基础上,绘出发酵罐设备图、车间平面布置图及工艺流程图。最后作出劳动定员和水电汽用量的估算,为工业化开发提供了工程基础。
杨勇[8](2020)在《微生物转化葡萄糖废母液及陈稻谷制备乳酸》文中提出乳酸作为三大有机酸之一,广泛应用在食品、医疗、农业等领域。近年来,以乳酸聚合而成的生物降解材料聚乳酸(PLA),被认为是化石燃料的重要替代物之一,能够极大的改善生态环境。但是,因其上游乳酸发酵经济成本相对昂贵,限制了乳酸及其衍生产品的广泛应用。本课题旨在通过比较分析多株乳酸菌利用不同碳源生产乳酸的能力,筛选出高产乳酸的乳酸菌;并利用廉价生物质原料(葡萄糖废母液、陈稻谷等)高效生物转化生产乳酸,探讨利用陈稻谷生产乳酸的不同工艺,提供经济有效的乳酸生产路线,实现乳酸的低成本生产。首先,比较分析了大肠杆菌、粪肠球菌、产气荚膜梭菌、副干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌利用碳源的能力,其中副干酪乳杆菌DUT2023和鼠李糖乳杆菌DUT2048具有较强转化葡萄糖生产乳酸的能力,且鼠李糖乳杆菌DUT2048具有耐高温的特点。考察了通气条件、葡萄糖浓度、发酵培养基等因素对副干酪乳杆菌DUT2023发酵乳酸性能的影响以及其利用廉价葡萄糖废母液和糖蜜生产乳酸的情况。结果表明:廉价玉米浆干粉(CSLP)可替牛肉膏等昂贵的氮源,且以葡萄糖废母液为碳源时,乳酸浓度为135.25g/L,转化率为94.01%,生产强度为2.41 g/L/h;以未处理糖蜜为基质时,乳酸浓度为40.04 g/L,转化率57.2%,生产强度为0.87 g/L/h。糖蜜中抑制物对副干酪乳杆菌DUT2023生长具有较强的抑制作用,导致转化率偏低。其次,探究了耐高温鼠李糖乳杆菌DUT2048发酵生产乳酸的性能。考察了MRS培养基、Salt-CSLP培养基、pH、糖浓度、温度对鼠李糖乳杆菌DUT2048利用葡萄糖生产乳酸的影响。鼠李糖乳杆菌DUT2048可耐50oC高温,为淀粉基原料的同步糖化提供了可行性。最适培养条件为:pH 6.0、培养基为Salt-CSLP。对比分析了同步糖化及生料发酵陈稻生产乳酸工艺的可行性。研究结果显示:生料发酵工艺(同步液化及糖化发酵)中乳酸浓度、转化率、生产强度优于同步糖化(先液化,后糖化发酵)工艺。生料发酵时,乳酸最终浓度为107.8 g/L,相对于葡萄糖转化率为89.5%,生产强度为3.36 g/L/h;同步糖化时,乳酸浓度为96.01 g/L,转化率为83.3%,生产强度为2.67 g/L/h。初步研究了335树脂对乳酸吸附能力的影响,以解决发酵后期乳酸对菌体生长抑制作用,实现发酵与分离偶联。研究结果表明,乳酸吸附率为:0.30.4 g/g之间。研究了鼠李糖乳杆菌DUT2048和副干酪乳杆菌DUT2023生长代谢过程乳酸生成与氢氧化钠消耗量间关系,二者符合线性关系,线性方程分别为Y1=0.277X1+1.039,Y2=0.279X2+1.285,X为氢氧化钠量,g;Y为乳酸浓度,g/L,发酵时可实时在线监测乳酸浓度。
鄢凌[9](2019)在《羧酸的盐析和糖析萃取及耦合发酵研究》文中提出羧酸是一类重要的平台化合物和生物中间体,可以利用各种可再生资源通过生物转化法进行生产。由于羧酸亲水性强且浓度低、发酵液中副产物和杂质较多,下游的分离过程复杂繁琐,使得分离操作成为限制羧酸大规模生产的瓶颈。为此,开发经济高效的分离技术是解决该问题的关键。针对上述问题,本文在前期工作基础上,利用盐析萃取技术分离发酵液中的羧酸;通过绘制不同盐析萃取体系的双结点曲线,探究其成相规律和特点;系统地研究了不同结构的短链羧酸在不同盐析萃取体系中的分配行为,并考察了系统组成、温度、pH等因素对羧酸分配行为的影响,从而总结了羧酸在不同体系中的分配规律,并将盐析萃取技术用于发酵液中琥珀酸的分离。考虑到盐析萃取体系中无机盐的回收及循环利用的问题,开发了糖析萃取耦合发酵生产乳酸的工艺。具体研究结果如下:(1)通过绘制不同盐析萃取体系的双结点曲线,发现有机溶剂的成相能力与其疏水性强弱成正比,Clog P比介电常数更适合分析有机溶剂在盐析萃取体系中的成相能力。随着有机溶剂疏水性的增强,疏水作用逐渐在两相体系中占据主导,无机盐的盐析效应对分相情况的影响逐渐减弱。(2)考察了 15种羧酸在不同盐析萃取体系中的分配行为,发现羧酸疏水性越强,越容易被萃取到溶剂相,而有机溶剂的疏水性和羧酸的分配行为并不完全相关。碱性条件不适合羧酸的萃取,酸式盐(硫酸铵)体系对羧酸的萃取效果远好于碱式盐(磷酸氢二钾)体系。乙醇/磷酸氢二钾体系对不同羧酸分离系数最高,而丙酮/硫酸铵体系对羧酸的萃取效率最高。(3)进一步考察了 7种一元羧酸在4种一元醇/磷酸氢二钾体系中的分配行为,发现亲水性更强的有机溶剂对疏水性更强的羧酸具有更好的萃取效率。随着系线长度的增加,疏水性强的羧酸分配系数增加越快,亲水性强的羧酸分配系数则下降越快。在一定系统组成下,羧酸分配系数的自然对数(ln K)与羧酸和一元醇的ClogP在三维空间中线性相关;在相同盐析萃取体系下,羧酸分配系数的自然对数(ln K)与系线长度和羧酸的CH2数在三维空间中线性相关。因此一元羧酸在任一系统组成的分配系数可以通过计算获得。羧酸的萃取是一个放热过程,温度的升高不利于羧酸的萃取。在碱性条件下,随着pH值的升高,羧酸的分配系数、相比和回收率均呈下降趋势。但是对比酸式盐硫酸铵体系,pH值的变化对羧酸分配行为的影响并不显着。(4)利用丙酮/硫酸铵盐析萃取体系结合结晶对发酵液中琥珀酸进行分离,发现pH值对羧酸的分配行为影响显着,未解离的羧酸更容易被萃取到溶剂相。发酵液不需要过滤即可直接进行盐析萃取,将琥珀酸萃取到上相的同时去除发酵液中99.04%的菌体和90.82%的蛋白质。上下相中的丙酮均可通过蒸馏得到回收,下相中的硫酸铵则通过加入甲醇溶析结晶得到回收。通过盐析萃取、活性炭吸附、真空精馏和结晶干燥等操作,最终琥珀酸的总回收率和纯度分别达到64.44%和90.58%。(5)通过绘制不同糖析萃取体系的双结点曲线,发现二甲基亚砜、甲醇、乙醇与葡萄糖不能形成糖析萃取体系,其他有机溶剂的成相能力顺序为:乙腈>四氢呋喃>叔丁醇>正丙醇>丙酮>异丙醇;非质子性溶剂的成相能力比质子性溶剂醇类强。糖的羟基数目越多,分相能力越强;羟基数相同的情况下,六元环结构的单糖比五元环的单糖有更强的分相能力。对于己糖而言,C4位置的羟基处于直立位置且C2位置的羟基处于平伏位置要比C4羟基处于平伏位置而C2羟基处于直立或平伏位置的水化能力更强,进而强于C4和C2位置羟基均处于直立位置,因此D-半乳糖的分相能力最强。温度对异丙醇/葡萄糖体系的双结点曲线几乎没有影响,而温度的升高会使乙腈/葡萄糖体系的双结点曲线位置上移,成相范围变小。(6)利用葡萄糖/异丙醇糖析萃取体系耦合发酵生产乳酸,在40%异丙醇/12%葡萄糖体系中,乳酸的回收率和分配系数分别为81.67%和1.48。异丙醇的浓度对鼠李糖乳杆菌有很强的抑制作用,异丙醇浓度需控制在10 g/L以下。萃余相经过加水稀释导致营养成分不足,并且在残余的乳酸和异丙醇的影响下,再次接种发酵导致乳酸的产量和转化率都大大降低。但是在萃余相的发酵培养基中补加酵母粉作为氮源,乳酸的产量和转化率与正常发酵类似。综上所述,通过考察不同类型羧酸在不同盐析萃取体系中的分配行为,总结了羧酸在盐析萃取体系中的分配规律,加深了对盐析萃取体系应用范围的认识,有助于对其他物质的盐析萃取提供有效指导。针对盐析萃取体系中无机盐的回收及循环利用的问题,开发了糖析萃取体系,并成功用于乳酸的分离。该方法避开了分相剂的回收问题,有助于减少资源浪费和废水排放,为生物基化学品发酵与分离的耦合提供了新的思路。
吉骊[10](2019)在《工业纤维多糖原料高效预处理与利用过程及机理研究》文中研究说明生物乙醇作为汽油燃料的替代品,是目前最有应用潜力的可再生能源之一。工业纤维多糖原料(糠醛渣、木薯渣及毛竹)是生物乙醇规模化生产的潜在原料。将纤维多糖原料中的纤维素转化为可发酵糖是生物乙醇转化过程的关键步骤,但纤维原料结构的顽抗性和木质素对底物酶水解的抑制作用阻碍了纤维素的高效转化。生物质原料有效预处理方式以及原料耦合技术的开发对提高生物乙醇生产效率、增加经济效益、拓宽糖平台发展等具有重要意义。本文研究内容包括:采用绿液-过氧化氢对糠醛渣进行预处理,将预处理后的糠醛渣与木薯渣耦合共发酵生产乙醇,比较了木质素脱除强度对发酵过程的影响:以生产生物柴油过程中的副产物甘油为毛竹预处理溶剂,探讨了分离甘油的不同后处理方式对后续酶解发酵的影响;开发了毛竹苯酚-二氧六环预处理体系,实现了毛竹纤维素、半纤维素和木质素的高效分离和有效利用;以预处理毛竹酶解液或木薯渣糖化液为碳源,采用木醋杆菌原位合成了功能性复合细菌纤维素水凝胶,主要结果如下。糠醛渣经soda绿液-过氧化氢预处理,木质素含量明显降低。预处理后底物固体得率随过氧化氢浓度的提高而下降,木质素含量也相应降低。当H202添加量0.6 g/g-底物、绿液用量2 mL/g-底物、预处理温度80℃时,木质素的脱除率达到42.0%。木质素在绿液-过氧化氢预处理过程中被分解为低分子量的可溶物进而被脱除;而绿液中碳酸钠和氢氧化钠的含量低于一般碱性溶液,因此最大程度提高了预处理过程中纤维素的保留率。利用混合底物同步糖化发酵生产乙醇,当木薯渣与糠醛渣混合底物浓度12%、混合质量比1:1时,发酵液乙醇浓度为39.9 g/L,乙醇得率达到理论值的93.6%。木薯渣为同步糖化发酵过程提供了氮源,同时糠醛渣同步糖化发酵过程中的纤维素酶促进了木薯渣的纤维乙醇转化,二者耦合转化发酵可相互促进,提高原料利用率,降低化学品使用量。添加无患子皂素表面活性剂不仅降低了纤维素酶用量,还可延迟和降低副产物乳酸的形成。使用不同来源的工业粗甘油分别在150、160℃下预处理毛竹3 h。采用生物柴油生产副产物碱性甘油预处理毛竹,木质素脱除率达到39.2%,预处理毛竹酶解葡萄糖得率为理论值的95.0%,同步糖化发乙醇得率达到理论值的73.1%。在预处理过程中,脂肪酸皂与木质素形成乳浊液,可减少木质素的沉积。通过压滤法分离甘油,固体底物残留的脂肪酸皂有效阻止了木质素对纤维素酶的无效吸附,提高了酶解和发酵效率。采用酸性1,4-二氧六环预处理体系高效分离毛竹中纤维素、半纤维素和木质素。预处理及分离过程中,半纤维素发生解聚形成糠醛,糠醛得率可达理论值的93.5%。在80℃下,酸性二氧六环体系中添加25%苯酚(wt%,底物)预处理毛竹2 h,木质素的提取率为51.9%;通过二维核磁分析,毛竹木质素G6和H2,6键消失,Cα电子云发生偏移,苯酚与木质素发生加成反应并生成了酚化木质素,酚化木质素在苯酚-甲醛反应中可作为低成本的苯酚替代品。甘油预处理毛竹酶解液(BBC)以及木薯渣糖化液(CBC)可作为木醋杆菌的碳源,生产细菌纤维素。通过添加1.5%透明质酸(HA)或0.5%海藻酸(AA)得到HA-BBC、HA-CBC及AA-BBC、AA-CBC复合水凝胶。复合水凝胶的热稳定性得到提高,其中HA-CBC的热稳定性最高。AA-CBC具有良好的载药及药物缓释性能,可将牛血清蛋白药物释放时间延长至60 h,所载牛血清蛋白的最终释放率可达95.0%。复合细菌纤维素水凝胶产物与Hela细胞具有良好的细胞相容性,可用于给药系统。
二、发酵乳酸的开发前景(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、发酵乳酸的开发前景(论文提纲范文)
(1)嗜热菌群高温转化玉米秸秆为乳酸的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 生物基化学品 |
1.1.1 生物基化学品的发展前景 |
1.1.2 生物基化学品的生物炼制 |
1.2 生物可降解材料——聚乳酸 |
1.2.1 聚乳酸的合成 |
1.2.2 聚乳酸的降解 |
1.2.3 聚乳酸的应用 |
1.3 聚乳酸的单体——乳酸 |
1.3.1 乳酸简介及应用 |
1.3.2 乳酸生产方法 |
1.3.3 微生物发酵法生产乳酸 |
1.4 微生物转化木质纤维素生产乳酸 |
1.4.1 生产乳酸的菌株 |
1.4.2 木质纤维素的预处理和酶解 |
1.4.3 生产乳酸的发酵工艺 |
1.5 本课题的研究内容及意义 |
2 嗜热、耐毒微生物菌群的筛选 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料与仪器 |
2.2.1 样品来源 |
2.2.2 培养基 |
2.2.3 实验试剂 |
2.2.4 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 玉米秸秆成分的测定 |
2.3.2 玉米秸秆的预处理 |
2.3.3 微生物菌群的筛选与富集 |
2.3.4 微生物菌群发酵性能的研究 |
2.3.5 分析方法 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 玉米秸秆成分的测定 |
2.4.2 玉米秸秆水解液成分的测定 |
2.4.3 微生物菌群的筛选与富集 |
2.4.4 微生物菌群丰度分析 |
2.4.5 微生物菌群发酵性能的研究 |
2.5 小结 |
3 耐高温微生物菌群的适应进化工程 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料与仪器 |
3.2.1 样品来源 |
3.2.2 培养基 |
3.2.3 实验试剂 |
3.2.4 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 微生物菌群的适应性进化工程 |
3.3.2 微生物菌群DUT50 的丰度分析 |
3.3.3 微生物菌群DUT50 发酵性能的研究 |
3.3.4 微生物菌群DUT50 耐木糖适应性进化 |
3.3.5 分析方法 |
3.4 实验结果与讨论 |
3.4.1 微生物菌群的适应性进化 |
3.4.2 微生物菌群DUT50 的丰度分析 |
3.4.3 微生物菌群DUT50 发酵性能的研究 |
3.4.4 微生物菌群DUT50 的耐木糖适应性进化 |
3.5 小结 |
4 微生物菌群转化玉米秸秆为乳酸的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料与仪器 |
4.2.1 实验菌种 |
4.2.2 培养基 |
4.2.3 实验试剂 |
4.2.4 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 纤维素酶用量的测定 |
4.3.2 发酵方式及发酵菌群的确定 |
4.3.3 同步糖化发酵方式的优化 |
4.3.4 分析方法 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 纤维素酶的最优酶用量 |
4.4.2 微生物菌群DUT47和DUT50 转化玉米秸秆生产乳酸 |
4.4.3 同步糖化发酵方式的优化 |
4.5 小结 |
5 微生物菌群互作机制的研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与仪器 |
5.2.1 实验菌种 |
5.2.2 培养基 |
5.2.3 实验试剂 |
5.2.4 实验仪器 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 稀释菌群的构建 |
5.3.2 优势单菌的分离 |
5.3.3 稀释菌群及单菌发酵性能的研究 |
5.3.4 人工菌群的构建及发酵性能的探索 |
5.3.5 分析方法 |
5.4 实验结果与讨论 |
5.4.1 稀释菌群丰度分析及单菌的鉴定 |
5.4.2 稀释菌群发酵性能的研究 |
5.4.3 单菌发酵性能的研究 |
5.4.4 人工菌群发酵性能的研究 |
5.5 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)凝结芽孢杆菌在杉木生物炼制中的应用及其抗逆机制的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 杉木剩余物研究现状 |
1.2.1 杉木木质纤维素的结构 |
1.2.2 杉木剩余物的利用现状 |
1.2.3 预处理 |
1.3 凝结芽孢杆菌生物炼制乳酸研究 |
1.3.1 凝结芽孢杆菌简介 |
1.3.2 凝结芽孢杆菌发酵特性 |
1.3.3 利用木质纤维素为原料发酵生产乳酸研究进展 |
1.4 木质纤维原料发酵中的抑制物脱毒 |
1.4.1 抑制物的种类和来源 |
1.4.2 木质纤维素抑制物消除策略与方法 |
1.4.3 微生物对木质纤维来源抑制物的抗逆机制 |
1.5 杉木生物炼制存在的问题 |
1.6 研究目的与研究内容 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究内容 |
第二章 杉木各组分梯级拆分规律研究和联合预处理工艺建立 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 仪器与设备 |
2.2.2 原料与菌株 |
2.2.3 相关试剂 |
2.2.4 培养基 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 原料预处理方法 |
2.3.2 纤维素酶水解 |
2.3.3 酵母培养及乙醇发酵 |
2.4 分析方法 |
2.4.1 生物质化学成分分析 |
2.4.2 杉木物料性质分析 |
2.4.3 物料结构分析 |
2.4.4 可溶性单糖和乙醇定量分析 |
2.4.5 拟合分析 |
2.5 结果与讨论 |
2.5.1 稀硫酸预处理对杉木组分拆分的影响 |
2.5.2 亚氯酸钠预处理杉木组分拆分的影响 |
2.5.3 联合预处理法对物料各组分梯级拆分的影响 |
2.5.4 半纤维素脱除与木质素脱除的交互作用 |
2.5.5 不同预处理拆分效率和物料性能评估 |
2.5.6 杉木组分对酶解性能影响的评估 |
2.5.7 杉木酶解预测模型的建立 |
2.5.8 DSASCP预处理条件优化 |
2.5.9 预处理杉木物料酶解糖化发酵性能评估 |
2.6 本章小结 |
第三章 凝结芽孢杆菌适应性驯化及一锅法发酵乳酸 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 仪器与设备 |
3.2.2 原料与菌株 |
3.2.3 相关试剂 |
3.2.4 培养基 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 小麦秸秆稀酸预处理液的制备 |
3.3.2 适应性驯化实验 |
3.3.3 稀酸水解液发酵实验 |
3.3.4 同步糖化发酵产乳酸 |
3.3.5 纤维素酶水解实验 |
3.3.6 化学成分分析与检测 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 B.coagulans CC17适应性驯化 |
3.4.2 B.coagulans CC17A水解液发酵性能评估 |
3.4.3 CC17A原位脱毒耦合同步糖化发酵的“一锅法”设计策略 |
3.4.4 B.coagulans CC17A在小麦秸秆生物炼制中的优势分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 B.coagulans CC17A对稀酸预处理液的转录组响应和抗逆机制研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 仪器与设备 |
4.2.2 菌株和培养基 |
4.2.3 主要试剂和药品 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 菌体活化及发酵液处理 |
4.3.2 RNA提取及纯化 |
4.3.3 RNA样品的质量检测 |
4.3.4 cDNA文库构建及检测 |
4.3.5 cDNA文库测序 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 B.coagulans CC17A的生长曲线 |
4.4.2 凝结芽孢杆菌RNA提取及鉴定 |
4.4.3 转录谱测序及测序数据评估 |
4.4.4 不同培养基条件下基因表达水平分析 |
4.4.5 水解液毒性与膜蛋白和物质转运系统 |
4.4.6 抑制物降解与生物氧化还原过程 |
4.4.7 预处理液中硫根离子的转化机制 |
4.4.8 预处理液中木质素降解物转化有关基因 |
4.5 本章小结 |
第五章 Bacillus coagulans抗逆基因功能验证及其分子机理解析 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验菌株及主要试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 质粒及引物 |
5.2.4 培养基 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 B.coagulans CC17A基因组提取及检测 |
5.3.2 B.coagulans DSM1感受态细胞制备与电转 |
5.3.3 B.coagulans DSM1过表达体系建立 |
5.3.4 目的基因的克隆与重组质粒构建 |
5.3.5 大肠杆菌及凝结芽孢杆菌重组菌的构建 |
5.3.6 重组凝结芽孢杆菌抗逆性评价 |
5.3.7 检测与分析方法 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 B.coagulans DSM1过表达体系启动子筛选 |
5.4.2 过表达重组凝结芽孢杆菌B. coagulans DSM1的构建 |
5.4.3 过表达重组凝结芽孢杆菌的抗逆性初筛 |
5.4.4 重组菌株DSM1-pNw33n-P43-RS25280的抗逆性 |
5.4.5 重组菌株DSM1-pNw33n-P43-RS25275的抗逆性 |
5.4.6 重组凝结芽孢杆菌真实水解液发酵 |
5.5 本章小结 |
第六章 基于B.coagulans CC17A的杉木木屑生物精炼 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 仪器与设备 |
6.2.2 原料 |
6.2.3 相关试剂 |
6.2.4 培养基 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 稀酸回用的杉木木屑二段预处理方法 |
6.3.2 半纤维素回用水解液发酵 |
6.3.3 同步糖化发酵 |
6.3.4 分批补料同步糖化发酵 |
6.3.5 氧化断裂木质素回收 |
6.3.6 木质素提取 |
6.4 分析方法 |
6.4.1 单糖及乳酸定量检测 |
6.4.2 水相溶剂分子量测定 |
6.4.3 有机溶剂法分子量测定 |
6.4.4 热重分析 |
6.4.5 二维核磁共振分析 |
6.4.6 Py-GC-MS分析 |
6.5 结果与讨论 |
6.5.1 杉木稀酸预处理回用工艺 |
6.5.2 杉木半纤维素组分的生物精炼 |
6.5.3 杉木中纤维素组分的生物精炼 |
6.5.4 杉木木屑生物炼制乳酸质量衡算 |
6.5.5 亚氯酸盐液中木质素的提取及性质表征 |
6.5.6 O-lignin的Py-GC-MS分析 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 特色与创新 |
7.3 展望 |
攻读学位期间发表的学术成果 |
学术论文 |
发明专利 |
参考文献 |
附录 |
(3)藜麦松露复配发酵低酒精度饮料的研制开发(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 藜麦概述 |
1.1.1 藜麦的食用价值 |
1.1.2 藜麦的加工利用现状 |
1.2 松露概述 |
1.2.1 松露的食用价值 |
1.2.2 松露的加工利用现状 |
1.3 发酵饮料的研究现状 |
1.4 论文设计 |
1.4.1 立题依据 |
1.4.2 本论文的研究目的与意义 |
1.4.3 研究内容以及技术路线 |
第二章 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料制备工艺的研究 |
2.1 材料与仪器 |
2.1.1 材料与试剂 |
2.1.2 仪器与设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料的工艺流程 |
2.2.2 操作工艺要点 |
2.2.3 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料感官评价的测定 |
2.2.4 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料总酸的测定 |
2.2.5 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料酒精度的测定 |
2.2.6 单因素实验 |
2.2.7 响应面实验设计 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 单因素实验结果与分析 |
2.3.2 Plackett-Burman实验结果与分析 |
2.3.3 Box- Behnken实验结果与分析 |
2.3.4 模型优化及验证实验 |
第三章 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料发酵过程中理化成分的动态变化 |
3.1 材料与仪器 |
3.1.1 材料与试剂 |
3.1.2 仪器与设备 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 工艺流程 |
3.2.2 理化指标测定 |
3.2.2.1 pH测定 |
3.2.2.2 氨基酸态氮测定 |
3.2.2.3 可溶性蛋白质含量测定 |
3.2.2.4 还原糖含量测定 |
3.2.2.5 还原糖组成成分测定与分析 |
3.2.2.6 皂苷含量测定 |
3.2.2.7 黄酮含量测定 |
3.2.2.8 多酚含量测定 |
3.2.2.9 发酵过程中6种有机酸的动态变化 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 发酵过程中pH、可溶性蛋白质和氨基酸态氮的变化 |
3.3.2 发酵过程中还原糖含量及其组成含量的变化 |
3.3.3 发酵过程中皂苷、黄酮和多酚等活性成分的含量变化 |
3.3.4 发酵过程中6种有机酸的动态变化 |
第四章 藜麦松露复配发酵饮料的感官调配以及稳定性研究 |
4.1 材料和仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 工艺流程 |
4.2.2 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料调配的感官评价测定 |
4.2.3 稳定系数(R)的测定 |
4.2.4 单因素实验 |
4.2.4.1 感官调配单因素实验 |
4.2.4.2 稳定性探究单因素实验 |
4.2.5 正交实验 |
4.2.5.1 感官调配正交实验 |
4.2.5.2 稳定性优化正交实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 感官调配单因素实验结果与分析 |
4.3.2 感官调配优化正交实验结果与分析 |
4.3.3 稳定剂筛选预实验结果与分析 |
4.3.4 稳定性探究单因素实验结果与分析 |
4.3.5 稳定性优化正交实验结果与分析 |
第五章 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料的品质分析 |
5.1 材料与仪器 |
5.1.1 材料与试剂 |
5.1.2 仪器与设备 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料营养成分及其安全性检测 |
5.2.2 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料氨基酸的测定 |
5.2.3 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料风味成分的测定 |
5.2.4 关键挥发性风味物质计算与分析 |
5.2.5 数据处理 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料营养成分及其安全性 |
5.3.2 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料氨基酸的结果与分析 |
5.3.3 藜麦松露复配发酵低酒精度饮料风味成分的结果与分析 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
致谢 |
(4)生物基乳酸制备丙酮酸的催化剂设计及反应机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.1.1 课题的研究背景 |
1.1.2 课题的目的和意义 |
1.1.3 课题的来源 |
1.2 生物质路线和绿色化学 |
1.3 丙酮酸的应用前景和研究现状 |
1.3.1 丙酮酸的应用前景 |
1.3.2 丙酮酸的研究现状 |
1.4 乳酸 (LA) 的相关转化 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 催化剂制备方法 |
2.2.2 催化剂表征方法 |
2.2.3 催化剂评价方法 |
2.2.4 产品分析方法 |
第3章 双金属氧化物催化剂催化乳酸氧化脱氢制丙酮酸 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备方法 |
3.3 催化结果分析与讨论 |
3.3.1 Cu-Co尖晶石系列 |
3.3.2 Fe-Co双金属氧化物系列 |
3.3.3 Fe-Zr双金属氧化物系列 |
3.3.4 Fe-Al双金属氧化物系列 |
3.4 催化剂的表征 |
3.4.1 Fe-Co双金属氧化物系列 |
3.4.2 Fe-Zr双金属氧化物系列 |
3.4.3 Fe-Al双金属氧化物系列 |
3.5 本章小结 |
第4章 FeMoO/P催化剂催化乳酸氧化脱氢制丙酮酸 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂制备方法 |
4.3 催化剂活性评价 |
4.3.1 催化反应中的传质效应 |
4.3.2 不同催化剂对活性的影响 |
4.4 催化剂的表征 |
4.4.1 样品的织构属性 |
4.4.2 X射线粉末衍射和傅里叶红外 |
4.4.3 漫反射紫外-可见光谱 |
4.4.4 X射线光电子能谱和H2程序升温还原 |
4.4.5 催化剂的酸碱性 |
4.4.6 催化剂表征讨论 |
4.5 FeMoO/P催化乳酸氧化脱氢制丙酮酸的工艺条件优化 |
4.5.1 乳酸与O_2的比例的影响 |
4.5.2 丙酮酸的产率 |
4.6 催化剂的稳定性 |
4.7 反应机理的研究 |
4.8 本章小结 |
第5章 晶面调控的 α-Fe_2O_3催化乳酸氧化脱氢制丙酮酸 |
5.1 引言 |
5.2 四种不同形貌 α-Fe_2O_3催化剂制备方法 |
5.3 理论计算信息 |
5.4 催化剂活性评价 |
5.4.1 催化反应中的传质效应 |
5.4.2 动力学及稳定性研究 |
5.5 催化剂的表征 |
5.5.1 X射线粉末衍射和扫描电镜(SEM) |
5.5.2 透射电镜和高分辨透射电镜(TEM&HRTEM) |
5.5.3 漫反射紫外-可见光谱 |
5.5.4 X射线光电子能谱和H_2程序升温还原 |
5.6 密度泛函理论计算 |
5.7 晶面调控的 α-Fe_2O_3催化乳酸氧化脱氢制丙酮酸的工艺条件 |
5.7.1 催化剂煅烧温度 |
5.7.2 LA / O_2的比例 |
5.7.3 催化反应温度 |
5.8 反应机理的研究 |
5.9 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(5)利用廉价生物质生产L-乳酸(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 L-乳酸简介 |
1.1.1 L-乳酸用途 |
1.1.2 L-乳酸发酵菌种 |
1.1.3 L-乳酸生产原料 |
1.2 木薯渣的生物炼制 |
1.2.1 木薯渣的来源 |
1.2.2 木薯渣的利用 |
1.3 木质纤维素的生物炼制 |
1.3.1 木质纤维素的生物转化 |
1.3.2 木质纤维素的预处理 |
1.4 纤维素酶经济化利用 |
1.5 选题的依据及意义 |
1.6 本论文的研究内容 |
第二章 木薯渣同步糖化发酵产L-乳酸 |
2.1 引言 |
2.2 材料和方法 |
2.2.1 材料 |
2.2.2 菌种和培养基 |
2.2.3 液化和发酵 |
2.2.4 分析方法 |
2.3 结果和讨论 |
2.3.1 单培养生产L-乳酸 |
2.3.2 纤维素酶和葡萄糖化酶的复合影响 |
2.3.3 分段控制pH对同步糖化发酵的影响 |
2.3.4 开放式混菌同步糖化发酵 |
2.3.5 物料平衡和研究对比 |
2.3.6 纤维素酶成本和多产L-乳酸价值对比 |
2.4 总结 |
第三章 纤维素酶的回用发酵 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 材料 |
3.2.2 预处理过程 |
3.2.3 菌种和培养基 |
3.2.4 批次补料同步糖化发酵 |
3.2.5 L-乳酸分离和纤维素酶回收 |
3.2.6 回收废弃物流用于发酵 |
3.2.7 分析方法 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 纤维素酶用量优化 |
3.3.2 回用物流中的纤维素酶和营养物质对发酵的影响 |
3.3.3 利用回用物流进行批次补料同步糖化发酵 |
3.3.4 和传统单批次发酵对比 |
3.4 总结 |
第四章 乙二胺预处理水稻秸秆发酵产L-乳酸 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 材料 |
4.2.2 菌种和培养基 |
4.2.3 乙二胺预处理RS过程 |
4.2.4 酶水解过程 |
4.2.5 同步糖化发酵过程 |
4.2.6 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 乙二胺预处理条件优化 |
4.3.2 乙二胺对乳酸发酵过程抑制分析 |
4.3.3 同步糖化发酵产L-乳酸 |
4.3.4 批次补料同步糖化发酵产L-乳酸 |
4.3.5 物料平衡 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
研究成果及已发表的论文 |
致谢 |
作者及导师简介 |
附件 |
(6)副干酪乳杆菌NJ利用菊芋粉同步糖化发酵生产乳酸的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 乳酸和聚乳酸材料 |
1.1.1 乳酸 |
1.1.2 聚乳酸的应用 |
1.2 发酵乳酸的微生物 |
1.2.1 细菌 |
1.2.2 霉菌 |
1.2.3 基因工程菌 |
1.3 乳酸发酵底物 |
1.3.1 淀粉类原料 |
1.3.2 木质纤维素类原料 |
1.4 菊芋粉原料的生物炼制 |
1.4.1 菊芋的应用价值 |
1.4.2 菊粉生物炼制的研究 |
1.4.3 菊芋粉的预处理 |
1.4.4 产菊粉酶的微生物 |
1.5 菊粉原料生产乳酸的研究进展 |
1.6 研究目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料与试剂 |
2.1.1 菊芋粉 |
2.1.2 实验菌株 |
2.1.3 主要试剂 |
2.1.4 主要培养基及溶液 |
2.1.5 主要仪器 |
2.2 试验方法 |
2.2.1 乳酸、乙酸、葡萄糖、果糖和蔗糖检测方法 |
2.2.2 L-乳酸的检测方法 |
2.2.3 菊芋粉基本成分检测 |
2.2.3.1 水分检测 |
2.2.3.2 粗脂肪检测 |
2.2.3.3 粗灰分检测 |
2.2.3.4 粗纤维检测 |
2.2.3.5 粗蛋白检测 |
2.2.3.6 总糖检测 |
2.2.4 乳酸出发菌株的筛选 |
2.2.4.1 初筛 |
2.2.4.2 16S r DNA保守序列的PCR扩增与分析 |
2.2.4.3 二次筛选 |
2.2.5 副干酪乳杆菌NJ生长曲线、pH曲线的测定 |
2.2.6 副干酪乳杆菌NJ在混合碳源下的生长实验 |
2.2.7 副干酪乳杆菌NJ的纯糖同步糖化发酵实验 |
2.2.8 副干酪乳杆菌NJ利用菊芋粉发酵生产乳酸的条件优化 |
2.2.8.1 菊芋粉浓度对NJ同步糖化发酵生产乳酸的影响 |
2.2.8.2 NJ在外加菊粉酶条件下生产乳酸 |
2.2.8.3 NJ在不同pH条件下利用菊芋粉发酵生产乳酸 |
2.2.8.4 NJ在不同温度下利用菊芋粉发酵生产乳酸 |
2.2.8.5 NJ利用不同氮源进行同步糖化乳酸发酵 |
2.2.8.6 灭菌与不灭菌条件下菊芋粉的乳酸发酵实验 |
2.2.8.7 Na OH和 Ca CO3对菊芋粉乳酸发酵的影响实验 |
2.2.9 NJ在5-L和50-L厌氧发酵罐中同步糖化乳酸发酵实验 |
2.2.9.1 5-L厌氧发酵罐中同步糖化乳酸发酵实验 |
2.2.9.2 菊芋的乳酸同步糖化发酵在50-L厌氧发酵罐中的放大实验 |
2.2.9.3 5-L厌氧发酵罐中同步糖化发酵体系的扩增子测序 |
2.2.10 副干酪乳杆菌NJ基因组的提取及测序 |
2.2.11 副干酪乳杆菌NJ基因组测序数据的基本生物信息分析 |
3 结果与分析 |
3.1 菊芋粉成分分析 |
3.2 乳酸发酵菌株筛选结果 |
3.2.1 不同菌株利用菊糖发酵生产乳酸 |
3.2.2 不同菌株利用菊芋粉发酵生产乳酸 |
3.3 副干酪乳杆菌NJ的基本性能 |
3.3.1 NJ在不同碳源下的生长曲线、pH曲线 |
3.3.2 NJ在混合碳源下产乳酸的碳源利用情况 |
3.3.3 NJ在不同纯糖为唯一碳源下的发酵性能 |
3.4 副干酪乳杆菌NJ利用菊芋粉发酵生产乳酸的条件优化 |
3.4.1 NJ利用不同浓度菊芋粉发酵产乳酸 |
3.4.2 外加菊粉酶对NJ利用菊芋粉生产乳酸的影响 |
3.4.3 pH对NJ利用菊芋粉生产乳酸的影响 |
3.4.4 温度对NJ利用菊芋粉生产乳酸的影响 |
3.4.5 不同氮源对NJ利用菊芋粉生产乳酸的影响 |
3.4.6 不灭菌发酵培养基对NJ利用菊芋粉生产乳酸的影响 |
3.4.7 CaCO_3和NaOH对NJ乳酸发酵产量的影响 |
3.5 5-L和50-L厌氧发酵罐中的同步糖化乳酸发酵实验结果 |
3.5.1 5-L和50-L厌氧发酵罐中的乳酸发酵 |
3.5.2 NJ在5-L厌氧发酵罐中的发酵体系微生物多样性分析 |
3.6 副干酪乳杆菌NJ基因组数据分析 |
3.6.1 副干酪乳杆菌NJ基因组测序数据的组装 |
3.6.2 副干酪乳杆菌NJ基因组功能注释 |
4 讨论 |
4.1 小结 |
4.2 菊芋粉同步糖化发酵乳酸工艺 |
4.3 副干酪乳杆菌NJ的菊粉代谢通路 |
4.4 课题展望 |
参考文献 |
硕士期间研究成果 |
致谢 |
(7)芡实米乳乳酸饮料的工艺研究及工程设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 谷物饮料 |
1.2 芡实的概述 |
1.3 谷物饮料发酵生物技术 |
1.4 谷物饮料的添加剂 |
1.5 本论文研究背景与研究内容 |
第2章 芡实大米的酶解工艺研究 |
2.1 材料与试剂 |
2.2 仪器与设备 |
2.3 分析方法 |
2.3.1 还原糖测定 |
2.3.2 pH值测定 |
2.3.3 总固形物测定 |
2.3.4 碘色检验 |
2.3.5 数据分析 |
2.4 试验流程及其操作要点 |
2.4.1 芡实大米酶解工艺流程 |
2.4.2 操作要点 |
2.5 液化工艺研究操作方法 |
2.6 糖化工艺研究操作方法 |
2.7 大样试验 |
2.8 结果与分析 |
2.8.1 料液比的确定 |
2.8.2 谷物淀粉酶法液化条件的确定 |
2.8.3 芡实淀粉酶法糖化条件的确定 |
2.8.4 大样试验 |
2.9 本章小结 |
第3章 风味酵母筛选及其发酵工艺 |
3.1 材料与试剂 |
3.2 仪器与设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 菌株的筛选 |
3.3.2 酸度的测定 |
3.3.3 总酯的测定 |
3.3.4 酒精度测定 |
3.3.5 感官评价标准 |
3.3.6 数据分析 |
3.4 酵母菌产酯工艺试验设计 |
3.4.1 酵母产酯单因素试验 |
3.4.2 酵母发酵参数优化试验 |
3.5 结果与分析 |
3.5.1 酵母菌感官比较及菌种的配比 |
3.5.2 酵母发酵工艺条件 |
3.5.3 酵母产酯条件正交优化试验 |
3.6 本章小结 |
第4章 乳酸菌的选择及其发酵特性研究 |
4.1 材料与试剂 |
4.2 仪器与设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 活菌计数 |
4.3.2 总酸测定 |
4.3.3 数据处理与分析 |
4.3.4 实验设计 |
4.4 结果与分析 |
4.4.1 不同菌株发酵产酸特性及感官特性的比较 |
4.4.2 复合菌株配比对乳酸菌产酸特性的比较 |
4.4.3 复合菌株接种量对乳酸菌产酸特性的影响 |
4.4.4 复合乳酸菌发酵条件优化 |
4.5 本章小结 |
第5章 饮料调配及产品质量指标 |
5.1 材料与试剂 |
5.2 仪器与设备 |
5.3 饮料调配工艺路线 |
5.4 试验与分析方法 |
5.4.1 离心沉淀率测定 |
5.4.2 pH测定 |
5.4.3 酸度测定 |
5.4.4 乳化稳定效果评价 |
5.5 实验设计 |
5.5.1 甜酸比调配试验 |
5.5.2 稳定剂单因素试验 |
5.5.3 复合稳定剂正交优化试验 |
5.6 结果与分析 |
5.6.1 甜度的调配 |
5.6.2 单一稳定剂对饮料稳定性的评价 |
5.6.3 复合稳定剂的最佳配比 |
5.7 产品质量指标 |
5.8 本章小结 |
第6章 米露饮料工程设计 |
6.1 设计内容 |
6.2 设计依据 |
6.3 工艺路线流程 |
6.4 工艺技术要求 |
6.5 工艺计算 |
6.5.1 基础数据及产品方案 |
6.5.2 物料衡算 |
6.5.3 热量衡算 |
6.5.4 设备设计及选型 |
6.5.5 设备设计 |
6.5.6 辅助设备设计 |
6.5.7 管路计算和选径 |
6.6 车间平面设计 |
6.7 劳动定员 |
6.8 车间水、电、汽等用量估算 |
6.9 本章小结 |
全文总结 |
创新点 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
附件 |
(8)微生物转化葡萄糖废母液及陈稻谷制备乳酸(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 文献综述 |
1.1 乳酸 |
1.1.1 乳酸简介 |
1.1.2 乳酸的应用 |
1.1.3 乳酸衍生物及应用 |
1.2 国内外乳酸市场与供需情况 |
1.2.1 国际乳酸市场概况 |
1.2.2 国内乳酸市场概况 |
1.3 乳酸的生产方法 |
1.3.1 化学合成法 |
1.3.2 微生物发酵法 |
1.4 发酵法生产乳酸的研究进展 |
1.4.1 发酵菌种 |
1.4.2 发酵原料 |
1.4.3 发酵方式 |
1.4.4 高温发酵生产乳酸 |
1.5 本课题研究内容和意义 |
1.5.1 本课题研究内容 |
1.5.2 本课题研究意义 |
2 副干酪乳杆菌DUT2023发酵葡萄糖废母液生产乳酸 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料及仪器 |
2.2.1 实验菌种 |
2.2.2 培养基 |
2.2.3 实验试剂 |
2.2.4 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 种子培养 |
2.3.2摇瓶实验 |
2.3.3 批式发酵 |
2.3.4 分析方法 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 不同乳酸菌发酵性能比较分析 |
2.4.2 副干酪乳杆菌DUT2023发酵条件优化 |
2.4.3 不同葡萄糖浓度对菌体生长的影响 |
2.4.4 批式补料对发酵生产乳酸的影响 |
2.4.5 副干酪乳杆菌DUT2023发酵葡萄糖废母液生产乳酸 |
2.4.6 经济分析 |
2.5 本章小节 |
3 鼠李糖乳杆菌DUT2048高温转化陈稻谷生产乳酸 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.2.1 实验菌种 |
3.2.2 培养基 |
3.2.3 实验制剂 |
3.2.4 实验仪器 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 稻谷成分的测定 |
3.3.2 鼠李糖乳杆菌DUT2048批式发酵 |
3.3.3稻谷粉水解实验 |
3.3.4 同步糖化发酵 |
3.3.5 生料发酵 |
3.3.6 分析方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 稻谷成分分析 |
3.4.2 鼠李糖乳杆菌DUT2048利用稻谷粉生产乳酸条件优化 |
3.4.3 葡萄糖浓度对鼠李糖乳杆菌DUT2048产乳酸的影响 |
3.4.4 CSLP浓度对鼠李糖乳杆菌DUT2048 产乳酸的影响 |
3.4.5稻谷粉水解实验 |
3.4.6 同步糖化发酵陈稻谷生产乳酸 |
3.4.7 生料发酵陈稻谷生产乳酸 |
3.5 本章小结 |
4 335树脂对鼠李糖乳杆菌DUT2048发酵乳酸影响初探 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.2.1 实验菌种 |
4.2.2 培养基 |
4.2.3 实验试剂 |
4.2.4 实验仪器 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 335树脂处理 |
4.3.2摇瓶实验 |
4.3.3 分析方法 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 335树脂吸附乳酸结果 |
4.4.2 实时在线检测乳酸 |
4.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)羧酸的盐析和糖析萃取及耦合发酵研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 羧酸的概述 |
1.2 生物基羧酸提取分离技术的研究进展 |
1.2.1 沉淀法 |
1.2.2 吸附/离子交换法 |
1.2.3 膜分离/电渗析法 |
1.2.4 酯化法 |
1.2.5 萃取法 |
1.3 新型双水相萃取技术 |
1.3.1 双水相萃取概况 |
1.3.2 盐析萃取简介 |
1.3.3 盐析萃取的应用 |
1.3.4 糖析萃取简介 |
1.3.5 糖析萃取的应用 |
1.3.6 双水相萃取的影响因素 |
1.4 本文主要研究思路 |
2 羧酸在不同盐析萃取体系中的分配行为与规律 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.4 实验参数 |
2.2.5 分析方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同有机溶剂+磷酸氢二钾/硫酸铵的双结点曲线 |
2.3.2 一元羧酸在不同盐析萃取体系中的分配行为 |
2.3.3 二元羧酸和多元羧酸在不同盐析萃取体系中的分配行为 |
2.3.4 羧酸的结构对其不同盐析萃取体系中分配行为的影响 |
2.4 本章小结 |
3 一元羧酸在一元醇/磷酸氢二钾盐析萃取体系中的分配行为与规律 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.4 实验参数 |
3.2.5 分析方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 一元羧酸的结构对其分配行为的影响 |
3.3.2 一元醇的结构对一元羧酸分配行为的影响 |
3.3.3 盐析萃取体系的系统组成对一元羧酸分配系数的影响 |
3.3.4 CH_2基团的转移吉布斯自由能 |
3.3.5 体系温度对一元羧酸分配行为的影响 |
3.3.6 体系pH值对一元羧酸分配的影响 |
3.4 本章小结 |
4 琥珀酸的盐析萃取及结晶 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.4 分析方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 琥珀酸在不同盐析萃取体系中的分配行为 |
4.3.2 丙酮/硫酸铵盐析萃取体系的双结点曲线 |
4.3.3 硫酸铵和丙酮浓度对琥珀酸分配的影响 |
4.3.4 pH值对琥珀酸、乙酸和乳酸分配行为的影响 |
4.3.5 蛋白质和菌体对琥珀酸盐析萃取的影响 |
4.3.6 浓缩及冷却结晶 |
4.3.7 硫酸铵的回收 |
4.4 本章小结 |
5 糖析萃取体系的成相行为 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 实验方法 |
5.2.4 分析方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 不同有机溶剂的成相能力 |
5.3.2 双结点数据的拟合 |
5.3.3 不同糖类的成相能力 |
5.3.4 温度对糖析萃取体系的影响 |
5.4 本章小结 |
6 乳酸的糖析萃取及耦合发酵 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 实验菌种和培养条件 |
6.2.3 实验仪器 |
6.2.4 实验方法 |
6.2.5 分析方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 乳酸在不同糖析萃取体系中的分配行为 |
6.3.2 异丙醇/葡萄糖的双结点曲线 |
6.3.3 异丙醇和葡萄糖浓度对乳酸分配行为的影响 |
6.3.4 有机溶剂浓度对鼠李糖乳杆菌生长的影响 |
6.3.5 无机盐对异丙醇/葡萄糖体系萃取乳酸的辅助效果 |
6.3.6 菌体重新利用的探索 |
6.3.7 萃余相发酵乳酸 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
(10)工业纤维多糖原料高效预处理与利用过程及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1. 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生物乙醇转化过程 |
1.2.1 生物乙醇的汽化生产过程 |
1.2.2 碳水化合物转变成乙醇过程 |
1.2.3 木质纤维原料生产生物乙醇 |
1.2.4 木质纤维素原料转化乙醇的生物过程 |
1.2.5 木质纤维原料生产纤维乙醇瓶颈 |
1.3 纤维多糖原料的预处理 |
1.3.1 生物预处理 |
1.3.2 化学预处理 |
1.3.2.1 碱法预处理 |
1.3.2.2 氧化脱木质素预处理 |
1.3.2.3 绿液预处理 |
1.3.2.4 溶剂预处理 |
1.3.3 物理机械预处理 |
1.3.4 物理化学预处理 |
1.4 生物乙醇生产模式 |
1.4.1 分步糖化发酵 |
1.4.2 同步糖化发酵 |
1.4.3 原料耦合模式 |
1.4.4 联合生物处理技术 |
1.4.5 生物乙醇纯化 |
1.5 纤维多糖原料 |
1.6 细菌纤维素 |
1.7 生物炼制前景 |
1.8 研究意义和主要内容 |
1.8.1 研究目的及意义 |
1.8.2 研究的主要内容 |
2. 糠醛渣与木薯渣原料耦合利用共发酵转化乙醇 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 酵母的活化 |
2.3.2 淀粉双酶法糖化 |
2.3.3 同步糖化发酵 |
2.3.4 分析方法 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 糠醛渣单独发酵转化乙醇 |
2.4.1.1 原料组分分析 |
2.4.1.2 底物浓度及皂素对转化过程的影响 |
2.4.1.2.1 底物浓度对乙醇转化过程的影响 |
2.4.1.2.2 酶用量及酵母接种量对乙醇转化过程的影响 |
2.4.1.2.3 添加无患子皂素对乙醇转化过程的影响 |
2.4.1.3 纤维素酶用量对转化过程的影响 |
2.4.2 木薯渣单独发酵转化乙醇 |
2.4.2.1 纤维素酶用量对转化过程的影响 |
2.4.2.2 木薯渣底物浓度对转化过程的影响 |
2.4.2.3 加酶量对发酵过程中副产物甘油的影响 |
2.4.2.4 不同底物浓度对发酵过程中副产物甘油的影响 |
2.4.3 糠醛渣与木薯渣耦合发酵转化乙醇 |
2.4.3.1 不同酶对木薯渣转化葡萄糖的影响 |
2.4.3.2 木薯渣/糠醛渣混合质量比对乙醇发酵的影响 |
2.4.3.3 木薯渣/糠醛渣底物浓度对乙醇发酵的影响 |
2.4.3.4 木薯渣/糠醛渣质量比对副产物甘油的影响 |
2.4.3.5 同步糖化发酵过程中酵母细胞数及酵母细胞死亡率的变化情况 |
2.5 小结 |
3. 绿液-过氧化氢预处理提高糠醛渣与木薯渣耦合发酵效率研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验原料 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 淀粉双酶法糖化 |
3.3.2 绿液-过氧化氢预处理 |
3.3.3 乙醇同步糖化发酵实验 |
3.3.4 分析方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 原料预处理及组分分析 |
3.4.2 预处理糠醛渣与木薯渣质量比对同步糖化发酵过程的影响 |
3.4.3 预处理糠醛渣与木薯渣质量比对发酵过程中副产物的影响 |
3.4.4 总底物浓度对同步糖化发酵过程的影响 |
3.4.5 无患子皂素对同步糖化发酵过程的影响 |
3.4.6 同步糖化发酵对副产物的影响 |
3.4.6.1 酶用量及表面活性剂对副产物甘油的影响 |
3.4.6.2 酶用量及表面活性剂对乳酸的影响 |
3.7 小结 |
4. 甘油预处理毛竹酶水解及其耦合发酵研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 甘油预处理 |
4.3.2 表面活性剂预处理 |
4.3.3 原料及甘油预处理毛竹的纤维素酶解实验 |
4.3.4 淀粉双酶法糖化 |
4.3.5 同步糖化发酵 |
4.3.6 分析方法 |
4.3.6.1 原料组分分析 |
4.3.6.2 接触角测量 |
4.3.6.3 元素分析 |
4.3.6.4 表面张力测量 |
4.3.6.5 酶活测定方法 |
4.3.6.6 结构表征 |
4.3.6.7 反应产物分析方法 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 预处理条件对毛竹样品化学成分的影响 |
4.4.2 甘油预处理毛竹酶解过程 |
4.4.2.1 粗甘油来源对酶解的影响 |
4.4.2.2 残余甘油的去除方式对酶解的影响 |
4.4.2.3 油酸钾对酶解过程的影响 |
4.4.3 乙醇生产中预处理固体的发酵性能 |
4.4.4 油酸钾在毛竹酶水解过程的作用机制 |
4.4.4.1 预处理毛竹的表面性质和形态变化 |
4.4.4.2 酶解过程中酶活性的变化 |
4.4.5 不同表面活性剂对毛竹预处理及同步糖化发酵过程的影响 |
4.4.5.1 添加不同表面活性剂对毛竹预处理底物化学组成的影响 |
4.4.5.2 添加不同表面活性剂对毛竹预处理底物同步糖化发酵的影响 |
4.5 小结 |
5. 苯酚-二氧六环预处理毛竹及全组分利用过程研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 毛竹预处理及三大组分的分离过程 |
5.3.2 预处理毛竹木质纤维素的酶解过程 |
5.3.3 分析方法 |
5.3.3.1 毛竹成分分析 |
5.3.3.2 酶活测定方法 |
5.3.3.3 木质素产品的分子量测定 |
5.3.3.4 木质素Ⅰ、木质素Ⅱ的结构特性测定 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 预处理条件对毛竹样品化学成分的影响 |
5.4.2 预处理条件对糠醛生产的影响 |
5.4.3 预处理条件对毛竹酶解过程的影响 |
5.4.4 预处理条件对酶解过程中酶活的影响 |
5.4.5 毛竹三大组分的分离过程研究 |
5.4.5.1 1,4-二氧六环添加量对分离过程的影响 |
5.4.5.2 苯酚添加量对分离过程的影响 |
5.4.6 预处理后毛竹底物的化学表征 |
5.4.6.1 分子量分析 |
5.4.6.2 红外光谱分析 |
5.4.6.3 二维核磁分析 |
5.4.7 质量平衡分析 |
5.5 小结 |
6. 纤维多糖酶解液复合大分子制备细菌纤维素水凝胶及性能比较 |
6.1 引言 |
6.2 实验原料 |
6.3 实验方法 |
6.3.1 甘油预处理 |
6.3.2 原料及甘油预处理毛竹的纤维素酶解实验 |
6.3.3 木薯渣淀粉双酶法糖化 |
6.3.4 HS培养基配制 |
6.3.5 木醋杆菌菌株活化与培养 |
6.3.6 细菌纤维素水凝胶的原位合成及纯化 |
6.3.7 分析方法 |
6.3.7.1 溶胀率测定 |
6.3.7.2 拉伸强度测定 |
6.3.7.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析 |
6.3.7.4 X射线衍射测试(XRD)分析 |
6.3.7.5 热重分析(TGA) |
6.3.7.6 载药性能分析 |
6.3.7.7 体外药物缓释性能分析 |
6.3.7.8 细胞毒性评价检测 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 复合细菌纤维素水凝胶的原位合成过程 |
6.4.2 复合细菌纤维素水凝胶形态分析 |
6.4.2.1 复合细菌纤维素水凝胶形貌 |
6.4.2.2 复合细菌纤维素水凝胶SEM图像 |
6.4.3 复合细菌纤维素水凝胶FT-IR谱图分析 |
6.4.4 复合细菌纤维素水凝胶的溶胀效果 |
6.4.5 复合细菌纤维素水凝胶的拉伸强度 |
6.4.6 复合细菌纤维素水凝胶的XRD谱图分析 |
6.4.7 复合细菌纤维素水凝胶的热性能分析 |
6.4.8 复合细菌纤维素水凝胶的药物缓释性能分析 |
6.4.9 复合细菌纤维素水凝胶的细胞毒性检测 |
6.5 小结 |
7. 结论和创新点 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 下一步工作的建议 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介1 |
导师简介2 |
获得成果目录 |
致谢 |
四、发酵乳酸的开发前景(论文参考文献)
- [1]嗜热菌群高温转化玉米秸秆为乳酸的研究[D]. 李小莹. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]凝结芽孢杆菌在杉木生物炼制中的应用及其抗逆机制的研究[D]. 欧阳水平. 南京林业大学, 2021
- [3]藜麦松露复配发酵低酒精度饮料的研制开发[D]. 邓杰. 成都大学, 2021(07)
- [4]生物基乳酸制备丙酮酸的催化剂设计及反应机理研究[D]. 尹春雨. 重庆理工大学, 2021
- [5]利用廉价生物质生产L-乳酸[D]. 陈浩. 北京化工大学, 2020
- [6]副干酪乳杆菌NJ利用菊芋粉同步糖化发酵生产乳酸的研究[D]. 蔡玉缘. 华中农业大学, 2020(02)
- [7]芡实米乳乳酸饮料的工艺研究及工程设计[D]. 徐改兰. 扬州大学, 2020(04)
- [8]微生物转化葡萄糖废母液及陈稻谷制备乳酸[D]. 杨勇. 大连理工大学, 2020(02)
- [9]羧酸的盐析和糖析萃取及耦合发酵研究[D]. 鄢凌. 大连理工大学, 2019(06)
- [10]工业纤维多糖原料高效预处理与利用过程及机理研究[D]. 吉骊. 北京林业大学, 2019