摘要：利用耐高温酵母GXASY-10菌株对木薯粉同步糖化(SSF)法生产高浓度乙醇的发酵条件进行了优化。在单因素实验的基础上,首先应用Plackett-Burman试验设计筛选影响酒精高温高浓度发酵的重要参数,采用最陡爬坡实验逼近最大酒精生产区域后,利用Box-Behnken设计确定重要参数的最佳水平。筛选结果表明,影响酒精产量的重要参数是液化时间、糖化酶用量和初始木薯粉(底物)浓度。最佳工艺条件为:液化时间为35min,糖化酶添加量为1.21AGU/g底物,底物浓度为37.62%。20L发酵罐在此条件下(发酵温度37℃,转速100r/min)经过48h发酵,酒精浓度可达16.07%(V/W)。优化条件与初始条件相比较,酒精浓度提高了33%。

摘要：对木薯粉和甘蔗汁混合原料进行高温高浓度乙醇发酵的条件进行了优化,在单因素实验的基础上,先应用Plackett-Burman试验设计筛选出影响发酵的重要参数,再利用正交试验设计确定重要因素的最佳水平,即:木薯粉与甘蔗汁的比例为1∶5(W/V),发酵初始pH为4.0～4.5,尿素添加量为0.25%(W/W),硫酸镁添加量为0.04%(W/W)。最后在发酵过程中采用梯度温度控制,可显著提高发酵效率。在技术集成的基础上,进行了2L发酵罐放大实验,经过48h发酵,发酵成熟醪乙醇浓度可达17.84%(V/V),发酵效率达91.82%。

摘要：Production o f aromatics from lignin has attracted much attention. Because of the coexistence of C-O and C-C bonds and their complex combinations in the lignin macromolecular network, a plausible roadmap for developing a lignin catalytic decomposition process could be developed by exploring the transformation mechanisms of various model compounds. Herein, decomposition of a lignin model compound, 2-phenoxyacetophenone （2-PAP）, was investigated over several ce-sium-exchanged polyoxometalate （Cs-POM） catalysts. Decomposition of 2-PAP can follow two dif-ferent mechanisms： an active hydrogen transfer mechanism or an oxonium cation mechanism. The mechanism for most reactions depends on the competition between the acidity and redox proper-ties of the catalysts. The catalysts of POMs perform the following functions： promoting active hy-drogen liberated from ethanol and causing formation of and then temporarily stabilizing oxonium cations from 2-PAP. The use of Cs-PMo, which with strong redox ability, enhances hydrogen libera-tion and promotes liberated hydrogen transfer to the reaction intermediates. As a consequence, complete conversion of 2-PAP （〉99%） with excellent selectivities to the desired products （98.6% for phenol and 91.1% for acetophenone） can be achieved.

摘要：目的:通过对产脂肪酶粘质沙雷氏菌发酵条件的优化,使其酶活力得到大幅度提高。方法:用响应面法对产脂肪酶粘质沙雷氏菌的发酵产酶培养条件进行了优化。首先通过逐因子实验考察了该菌株产酶所需的最适碳源和氮源,在此基础上通过Plackett-burman法设计实验,考察了几种因素对产酶影响的大小,然后用最陡爬坡实验逼近以上几种因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken设计25组实验,并利用Design-Expert对实验结果进行二次回归分析。结果:对产酶具有显著效应的4个因素为:蛋白胨、CaCl2、吐温、大豆油。实验优化到最佳的产酶条件为:糊精1%,蛋白胨0.7%、CaCl20.3%、吐温-80 1.68%、大豆油1.81%、K2HPO40.05%、MgSO40.05%、FeSO40.1%。结论:优化后发酵液上清的脂肪酶活力可达97.52U/ml,比优化前提高了10倍。

摘要：对产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)GXAS137发酵木糖母液产丁二酸的条件进行优化,探索利用废弃木糖母液合成高附加值丁二酸的可行性。首先通过Plackett-Burman实验设计确定影响丁二酸发酵的显著因子,然后采用最陡爬坡实验逼近各显著因子的最优区域,最后通过Box-Behnken实验设计确定各因子的最优水平。影响木糖母液发酵产丁二酸的显著因子及最优浓度分别为:木糖母液64.75g/L,玉米浆15.71g/L,碱式碳酸镁46.39g/L。在最优发酵培养条件下,丁二酸产量达到38.01g/L,比优化前提高了20.7%,与模型预测值(38.41g/L)基本一致。进一步利用2L发酵罐进行了放大试验,发酵72h丁二酸产量最高可达48.99g/L,较厌氧瓶发酵提高了28.9%,丁二酸得率为0.80g/g总糖。结果表明,采用低价的木糖母液作为底物,可为未来低成本、高效产业化生产丁二酸奠定坚实的基础。

摘要：通过最大似然法,采用NRTL-HOC和UNIQUAC-HOC模型对水-乙酸、水-糠醛、乙酸-糠醛二元体系相平衡进行回归模拟,发现NRTL-HOC模型较适合于水-乙酸二元体系,UNIQUAC-HOC模型较适合于水-糠醛、乙酸-糠醛二元体系;选择UNIQUAC-HOC模型,根据二元相互作用参数推算出水-乙酸-糠醛三元体系的汽液相平衡数据,其结果与文献值吻合较好;根据二元相互作用参数,绘出了水-乙酸-糠醛三元体系的剩余曲线图,结合剩余曲线图,对该三元非均相共沸体系进行了精馏过程模拟,结果表明剩余曲线图对该三元非均相共沸精馏过程的设计和操作都有重要的指导作用。

摘要：为了提高竹材生物质流化床快速热裂解制备生物油产率,利用响应面法优化其最佳工艺条件。试验选择热裂解温度(450～550℃)、气相停留时间(1.5～2.5 s)和物料粒径(0.18～0.22 mm)三因素作为独立变量,采用中心组合设计建立模型和考察上述因素对生物油收率的影响。结果表明三因素对生物油收率具有显著影响而它们之间的交互作用均不显著。依据所得到的模型,在各因素设定范围内获得的最佳工艺条件为:热裂解温度519.0℃、气相停留时间2.1 s、物料粒径0.18 mm,生物油理论收率为58.17%。在该条件下进行的三次重复试验,竹材生物油的实际平均收率为57.85%,与模型预测值58.17%无显著差异。响应面法简便、高效,优化结果能给生物质流化床快速热裂解制备生物油制备工艺提供一定的参考。

摘要：2,3-丁二醇是重要的生物基化学品和液体燃料,广泛应用在化工、食品、能源、医药等领域。单一构型的(R,R)-2,3-丁二醇不仅具有混旋型2,3-丁二醇的基本功能,而且在不对称合成方面优势突出,是合成手性试剂和手性配体的重要前体,在高价值手性液晶材料、医药和农药中间体的合成方面具有重要应用。本文全面综述了近年来生物法制备(R,R)-2,3-丁二醇的最新研究成果,总结了多粘类芽孢杆菌合成高光学纯(R,R)-2,3-丁二醇的分子机理、代谢途径、发酵底物和发酵工艺。同时介绍了利用代谢工程技术对天然微生物代谢网络进行重新设计和合理改造,以及利用合成生物学先进技术在模式菌株中重建(R,R)-2,3-丁二醇合成途径等方面所取得的研究进展。综述最后讨论了各种生物法存在的主要问题和重点研究方向,并提出了利用后基因组时代的系统生物学与合成生物学手段,通过合理设计和多途径优化的方法构建高效细胞工厂的指导性建议。

摘要：为研究葡甘露低聚糖和低聚果糖热稳定特性,用热重分析仪在不同升温速率下测试两种低聚糖的热稳定性,采用Kissinger法、Kissinger-Akahira-Sunose法和Flynn-Wall-Ozawa法计算得到低聚糖的活化能(E)、指前因子(ln A)、热力学参数以及进行机理函数的判定。结果表明,两种低聚糖的热解过程分为3个阶段,非等温升温速率下的分解峰温在220~300℃。第一阶段是低聚糖干燥脱水的过程;第二阶段低聚果糖的E和ln A均大于葡甘露低聚糖,前者受热解聚生成果二糖和果三糖,迅速结晶化导致E偏高,葡甘露低聚糖机理函数遵循三维扩散和球形对称的Jander方程;第三阶段,葡甘露低聚糖的E和ln A更高,结果表明其热稳定性高于低聚果糖,二者机理函数均遵循随机成核和随后生长的Avrami-Erofeev方程,最后确定低聚糖热解过程热力学参数,即ΔG、ΔH和ΔS。本实验研究葡甘露低聚糖和低聚果糖的热稳定特性,为其应用于食品和医药领域的加工工艺设计提供依据。

摘要：从地衣芽孢杆菌的基因组数据中寻找与外切葡聚糖酶相似性高的DNA序列,发现在地衣芽孢杆菌基因组中CelB DNA片段具有很高的序列相似性。在大肠杆菌中对来自地衣芽孢杆菌的CelB基因DNA片段进行表达并纯化蛋白质。CelB蛋白质对纤维素底物具有活性。根据糖基水解酶家族48的保守活性位点设计突变策略对CelB进行突变,突变体丧失对底物的活性,说明它具有糖基水解酶家族48的外切葡聚糖酶的典型活性位点。