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学消化系统疾病分册,2005,25:256-259. [59]庄东平,王硕丰,章越凡,等.水飞蓟宾对小鼠腹腔巨噬细胞释放纤维化因子的影响[J].药学实践杂志,2006,24(1):20-22.
[60]Videla LA,Valenzuela A. Alcohol ingestion, liver giutathione and lipoperoxidation: metabolic甜高粱是最有希望的再生能源作物,开发甜高粱茎汁酒精发酵技术在保障国家能源和粮食安全、调整农业产业结构、促进农民增收、保护和改善生态环境、推进经济社会可持续发展等方面具有重要意义。本论文研究了甜高粱茎汁主要成分,选育了酒精发酵高产酵母菌株,优化了发酵条件,提出了分批发酵动力学模型,可用于指导大型发酵工艺设计。主要研究内容与结论如下:
1.研究甜高粱茎汁主要成分。采用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)、高效液相色谱法(HPLC)、凯氏定氮法、原子吸收分光光度法测定。试验结果表明:7个供试甜高粱品种鲜茎汁总糖含量124.08g/L~176.69g/L,平均154.62g/L;还原糖含量15.10g/L~26.70g/L,平均20.36g/L。保存5个月的编号D(沈农甜杂2号)HPLC分析表明,甜高粱茎汁中糖分以蔗糖为主,含量126.40g/L,并含有果糖21.98g/L,葡萄糖20.57 g/L。茎汁含N 5.12g/L、K<+>3.0250 g/L、Ca<2+>0.6012 g/L、Mg<2+>0.8688 g/L、Fe3’0.0256 g/L、Na<+>0.0264g/L、Mn<2+>0.0045 g/L。甜高粱茎汁能为酵母细胞生长繁殖和酒精发酵提供较为充足的碳源、一定量的氮源和矿质元素,是较为理想的酒精发酵原料。
2.筛选发酵菌株。以各菌株发酵周期、发酵液总糖利用率、残糖、酒精产量、酒精得率等为指标,进行发酵实验,确定各项指标均较高的南阳酵母为发酵菌株。主要特性:最适生长温度28℃,最适生长pH值5.5,最适发酵温度30℃,最适发酵pH值5.0;接种量10%,130rpm保温振荡发酵,周期23h,总糖利用率84.74%,酒精产量63.12 g/L,酒精得率91.81%。菌株耐糖能力400g/L,耐酒精能力94.68g/L。
3.紫外与He-Ne激光复合诱变选育甜高粱茎汁酒精发酵高效酵母菌株。通过酶解法,采用正交实验设计,得出原生质体制备与再生最优条件:不进行预处理,菌龄10h,酶浓度2.0%蜗牛酶加0.5%纤维素酶,酶解温度30℃,酶解时间2.5h,以蔗糖作再生培养基的渗透压稳定剂,原生质体形成率92.40%,再生率10.56%。对南阳酵母原生质体形成率与再生率影响因素依次为:菌龄>酶解时间>酶浓度>渗稳剂。
通过复合诱变、TTC平板初筛、发酵试验复筛,筛选到一株甜高梁茎汁酒精发酵高产菌株NY-07017,发酵周期20h,比发酵菌株缩短3h;总糖利用率96.69%,比发酵菌株增加11.00%,增幅12.84%;酒精产量78.27g/L,比发酵菌株提高19.24%;酒精得率94.95%,比发酵菌株提高3.82%。
4.突变株NY-07017发酵条件优化。借助DPS数据处理系统和MATLAB平台,通过二次回归旋转组合设计,对发酵条件进行优化,采用偏导数方法和降维分析法分别得出酒精产量的最佳添加量和有显著性的交互作用直观分析。试验结果表明:在最适发酵条件下,氮源与营养盐添加量分别为CO(NH<,2>)<,2>0.733%、KH<,2>PO<,4>0.5%、MgSO4<,4>7H<,2>O0.0484%、CaCl<,2>0.21 8%时,可达最高产量。菌株NY-07017的发酵周期19h,残总糖1.13g/L,糖利用率99.32%,酒精产量80.48g/L,酒精得率95.00%。与优化前比较,发酵周期缩短1h;残总糖下降80.68%,总糖利用率提高2.63%;酒精产量提高2.21g/L,酒精得率提高0.05%。与发酵菌株比较,发酵周期缩短4h;总糖利用率提高14.58%,增幅17.20%;酒精产量提高17.36g/L,增幅27.50%;酒精得率提高3.19%。
5.首次研究甜高粱茎汁酒精分批发酵动力学。建立了菌体生长、酒精生成和底物消耗动力学模型;跟踪测试分批发酵过程,以一元非线性回归对试验结果建立逻辑斯蒂方程,以麦夸特法拟合,通过矩阵线性方程求解,得出动力学模型参数。拟合结果良好,说明所选模型较好地反映了甜高粱茎汁酒精分批发酵过程及其动力学机制,可用于进一步设计大型发酵工艺。
南阳酵母菌体生长动力学模型:dx/dt=0.362868(1-x/7.0857)x酒精生成动力学模型:dp/dt=10.27528dx/dtx+0.0656x底物消耗动力学模型:-ds/dt=1.33201dx/dt-0.02137x+1.95643dp/dt