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异丁醇生物合成的研究进展 被引量:11
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作者 田宇 王义强 王启业 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期40-44,共5页
异丁醇一直以来作为重要的化工原料被用于诸多领域。近年来发现异丁醇也可以作为新一代的生物燃料,并且具有高热值、易混合、高辛烷值等特有的优势,体现出了巨大的发展潜力,越来越受到人们的关注。就异丁醇作为新型生物燃料的生产现状... 异丁醇一直以来作为重要的化工原料被用于诸多领域。近年来发现异丁醇也可以作为新一代的生物燃料,并且具有高热值、易混合、高辛烷值等特有的优势,体现出了巨大的发展潜力,越来越受到人们的关注。就异丁醇作为新型生物燃料的生产现状和生物合成异丁醇在国内外的研究进展进行介绍与论述,并对生物合成异丁醇的未来发展的趋势进行展望。 展开更多
关键词 异丁醇 生物燃料 生物合成 工程菌
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玛咖药用价值与引种培育研究进展 被引量:32
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作者 王义强 陈章靖 +3 位作者 王启业 赵宗凯 罗浪 钟洁 《经济林研究》 北大核心 2014年第2期167-172,共6页
玛咖是原产于秘鲁安第斯山脉(海拔3 500 m以上)的珍稀高山药、食两用植物,不仅含有丰富的蛋白质、人体必需的氨基酸、多种矿物质(K、Ca、Fe、Zn)和多种维生素(VB1、VB2、VC)等营养物质,而且含有玛咖生物碱、芥子油苷与甾醇类等次生代谢... 玛咖是原产于秘鲁安第斯山脉(海拔3 500 m以上)的珍稀高山药、食两用植物,不仅含有丰富的蛋白质、人体必需的氨基酸、多种矿物质(K、Ca、Fe、Zn)和多种维生素(VB1、VB2、VC)等营养物质,而且含有玛咖生物碱、芥子油苷与甾醇类等次生代谢活性成分。大量研究表明,玛咖具有提高生育力、改善性功能、调节内分泌、增强免疫力、抗氧化、抗压力、抗疲劳和抗癌等作用,并对风湿症、呼吸疾病、抑郁症、贫血症等有很好的治疗效果。近10年来,在我国云南、新疆、吉林和湖南等省(区)引种玛咖已获成功,并形成了一定规模的生产能力,栽培玛咖已成为高海拔山区发展林下经济新的增长点。文中对玛咖的生物学特性、化学成分、药理作用、引种栽培和组织培养等5个方面的研究进行了综述,旨在为我国进一步科学发展玛咖生产及合理开发利用玛咖资源提供参考依据。 展开更多
关键词 玛咖 药用价值 引种栽培 研究进展
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酿造保健酒的研究进展 被引量:13
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作者 罗浪 王义强 +4 位作者 王启业 钟洁 许欢 王惠 张超 《中国酿造》 CAS 2014年第9期5-8,共4页
我国保健酒的发展历史悠久,其具有极高的营养价值和特殊的保健功能,受到了人们的广泛关注。该文主要从保健酒的发展历史、保健功效及酿造工艺等方面进行了论述,并分析了当前保健酒发展存在的问题,提出了相关建议,旨在为我国保健酒事业... 我国保健酒的发展历史悠久,其具有极高的营养价值和特殊的保健功能,受到了人们的广泛关注。该文主要从保健酒的发展历史、保健功效及酿造工艺等方面进行了论述,并分析了当前保健酒发展存在的问题,提出了相关建议,旨在为我国保健酒事业的发展提供参考。 展开更多
关键词 保健酒 发展历史 保健功能 酿造工艺
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基于杨木发酵产异丁醇大肠杆菌工程菌构建 被引量:3
4
作者 王启业 王义强 +3 位作者 田宇 彭牡丹 陈章靖 陆利 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期157-164,共8页
【目的】克隆异丁醇生物合成途径中的2个关键酶基因——乙醇脱氢酶基因(adh2)和2-酮酸脱羧酶基因(kivd),构建产异丁醇的工程大肠杆菌;进一步以杨木水解液为底物进行发酵,以期能利用木质纤维原料发酵生产异丁醇,为异丁醇的可再生生产提... 【目的】克隆异丁醇生物合成途径中的2个关键酶基因——乙醇脱氢酶基因(adh2)和2-酮酸脱羧酶基因(kivd),构建产异丁醇的工程大肠杆菌;进一步以杨木水解液为底物进行发酵,以期能利用木质纤维原料发酵生产异丁醇,为异丁醇的可再生生产提供研究基础。【方法】分别以酿酒酵母总DNA和乳酸乳球菌总DNA为模板,通过PCR扩增异丁醇生物合成途径关键酶基因adh2和kivd。同时构建重组质粒pSTV-29-adh2和pSTV-29-kivd,分别转化大肠杆菌DH5α,构建重组菌株E.coli DH5α-pSTV-29-adh2和E.coli DH5α-pSTV-29-kivd。进一步构建串联表达质粒pSTV-29-adh2-kivd,导入大肠杆菌DH5α中,构建重组工程菌E.coli DH5α-pSTV-29-adh2-kivd。各重组菌株经IPTG诱导表达后,采用BCA蛋白定量试剂盒测定其粗酶提取液中目的蛋白含量,并通过SDS-PAGE电泳检测重组菌株E.coli DH5α-pSTV-29-adh2,E.coli DH5α-pSTV-29-kivd和E.coli DH5α-pSTV-29-adh2-kivd中目的基因adh2和kivd的蛋白表达量。利用各重组菌E.coli DH5α分别以葡萄糖和杨木水解液为原料发酵生产异丁醇,采用气相色谱检测发酵液中异丁醇含量。【结果】重组质粒pSTV-29-adh2,pSTV-29-kivd和pSTV-29-adh2-kivd经菌液PCR、酶切及测序验证,得到的片段大小与目的基因adh2(1 067 bp)和kivd(1 667 bp)大小和质粒载体pSTV-29(2 999 bp)大小相符,adh2和kivd基因测序结果与NCBI中对应基因序列完全一致,表明表达载体pSTV-29-adh2,pSTV-29-kivd和pSTV-29-adh2-kivd构建成功。蛋白含量测定结果和SDS-PAGE电泳检测结果显示,目的基因adh2,kivd的蛋白在各重组菌中均得到表达,在电泳图谱中的对应位置40 k D(Adh2蛋白分子质量40 k D)和70 k D(Kivd蛋白分子质量70 k D)处均有明显的蛋白特征条带,且adh2基因编码的乙醇脱氢酶蛋白比kivd基因编码的2-酮酸脱羧酶蛋白表达量高,而空白对照菌株未出现任何蛋白特征条带,表明各重组菌E.coli DH5α-pSTV-29-adh2,E.coli DH5α-pSTV-29-kivd和E.coli DH5α-pSTV-29-adh2-kivd构建成功。在发酵试验中,只有重组菌E.coli DH5α-pSTV-29-adh2-kivd能产异丁醇,以葡萄糖为底物的发酵液中异丁醇产量为4.1 g·L-1,以杨木水解液为底物的发酵液中异丁醇产量为0.14 g·L-1,而重组菌E.coli DH5α-pSTV-29-adh2和E.coli DH5α-pSTV-29-kivd的发酵液中均未检测到异丁醇。结果表明,只有adh2和kivd在重组菌E.coli DH5α体内同时表达时才能利用缬氨酸途径生物合成异丁醇。【结论】成功构建了产异丁醇大肠杆菌工程菌E.coli DH5α-pSTV-29-adh2-kivd,实现了异丁醇关键酶基因在大肠杆菌中的表达及木质纤维发酵产异丁醇,为发酵法生产异丁醇提供了一条新的途径。 展开更多
关键词 异丁醇 重组大肠杆菌 乙醇脱氢酶基因 2-酮基异戊酸脱羧酶 木质纤维水解液
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南方红豆杉细胞培养中生产紫杉醇的研究进展 被引量:9
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作者 凡利 王义强 王启业 《经济林研究》 北大核心 2012年第2期134-139,共6页
南方红豆杉是红豆杉科红豆杉属在中国的一个变种,是红豆杉属植物中紫杉醇含量较高的一种,但由于南方红豆杉野生资源稀少,故紫杉醇的产量有限,远不能满足市场对紫杉醇的需求。在红豆杉细胞培养中生产紫杉醇是未来相关研究的重要方向。综... 南方红豆杉是红豆杉科红豆杉属在中国的一个变种,是红豆杉属植物中紫杉醇含量较高的一种,但由于南方红豆杉野生资源稀少,故紫杉醇的产量有限,远不能满足市场对紫杉醇的需求。在红豆杉细胞培养中生产紫杉醇是未来相关研究的重要方向。综述了有关南方红豆杉愈伤组织诱导、细胞悬浮培养中生产紫杉醇的研究现状与研究进展,分析了南方红豆杉组织与细胞培养研究中存在的问题,并提出了可能解决的方法。 展开更多
关键词 南方红豆杉 紫杉醇 愈伤组织 组织培养 悬浮培养 综述
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美国香柏新品种引种栽培试验 被引量:4
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作者 王义强 刘伟 +5 位作者 黄瑞春 米小琴 董金金 徐少东 姚锐 谭益民 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期48-54,共7页
对从美国佐治亚大学引进的12个美国香柏新品种在湖南湘西州进行引种栽培试验,对其保存率、生长情况、病虫危害等进行连续3年调查、观测与分析,筛选出适应性强的香柏品种。结果表明:有5个香柏品种适宜在湖南湘西栽培,分别是Thuja occiden... 对从美国佐治亚大学引进的12个美国香柏新品种在湖南湘西州进行引种栽培试验,对其保存率、生长情况、病虫危害等进行连续3年调查、观测与分析,筛选出适应性强的香柏品种。结果表明:有5个香柏品种适宜在湖南湘西栽培,分别是Thuja occidentalis cv.‘Green Giant’(GT)、Thuja occidentalis cv.‘Nigra’(NA)、Thuja occidentalis cv.‘Gold Spire’(GE)、Thuja occidentalis cv.‘Rheingold’(RD)和Thuja occidentalis cv.‘Aurea Nana’(AA)。GT、NA、GE属于乔木型品种,保存率高(>95%),适宜性强,生长快(GT 3年生株高为139.24 cm、NA为128.00 cm、GE为89.47 cm),树形塔状优美,叶色深绿(GT、NA)或金黄(GE),无病虫危害,适合做速生用材或园林景观树;RD、AA属于灌木型品种,保存率高(>90%),适宜性强,生长良好,树形近球状优美,易修剪成型,叶色黄绿美丽,无病虫危害,适合做园林景观树或盆景。初步筛选出了适宜在湖南湘西栽培的5个香柏新品种,为湘西石灰岩山区造林、绿化、美化提供新品种种质资源。 展开更多
关键词 美国香柏 新品种 引种 栽培
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戊糖乳杆菌发酵产乳酸及高产菌株诱变选育 被引量:3
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作者 王义强 王启业 +1 位作者 马国辉 林丽云 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期179-186,共8页
戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)是能利用木质纤维素水解液发酵产乳酸的潜力菌株,发酵条件优化与高产菌株的选育是提高乳酸产量的重要手段。通过单因素试验、Plackett-Burman设计与响应面试验,对戊糖乳杆菌ATCC 8041产乳酸的发酵培... 戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)是能利用木质纤维素水解液发酵产乳酸的潜力菌株,发酵条件优化与高产菌株的选育是提高乳酸产量的重要手段。通过单因素试验、Plackett-Burman设计与响应面试验,对戊糖乳杆菌ATCC 8041产乳酸的发酵培养基及发酵条件进行了优化。结果表明,该菌株发酵培养基的最佳组合为葡萄糖93.11 g/L、酵母浸粉5.19 g/L、碳酸钙29.43 g/L、蛋白胨10.00 g/L、Na2HPO4·12H2O 5.00 g/L、Mg SO4 0.20 g/L、Mn SO4 50 mg/L;最佳发酵条件为37℃、p H6.5、接种量6%、装液量80%。在此优化条件下,该菌株发酵产乳酸为54.12 g/L。进一步以戊糖乳杆菌ATCC 8041为出发菌株,通过原生质体进行紫外诱变,经多重筛选,最终获得一株遗传稳定性好的高产乳酸突变株,命名为戊糖乳杆菌Lactic UVC-02,由中国典型培养物保藏中心保存,注册号为CCTCC M 2013209。该突变株Lactic UVC-02经葡萄糖发酵,乳酸产量达64.17 g/L,比出发菌株ATCC 8041(54.12g/L)提高18.6%。 展开更多
关键词 戊糖乳杆菌 乳酸发酵 紫外诱变 响应面试验
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高产丁醇菌株诱变选育及发酵研究 被引量:2
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作者 王义强 王启业 +3 位作者 华连滩 彭牡丹 钟洁 罗浪 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期120-126,133,共8页
菌株是丁醇发酵生产的重要因素,优良丁醇菌株的选育及发酵条件优化是提高丁醇产量的有效途径。本研究选取工业上重要的产丁醇菌株——拜氏梭菌Clostridium beijerinckii ATCC 55025为对象,进行紫外诱变,获得了一株丁醇产量高、耐受性强... 菌株是丁醇发酵生产的重要因素,优良丁醇菌株的选育及发酵条件优化是提高丁醇产量的有效途径。本研究选取工业上重要的产丁醇菌株——拜氏梭菌Clostridium beijerinckii ATCC 55025为对象,进行紫外诱变,获得了一株丁醇产量高、耐受性强和稳定性好的优良突变株Clostridium beijerinckii U-57,由中国典型培养物保藏中心保存,注册号为CCTCC M 2013208。该突变株发酵产丁醇和总溶剂(丙酮、丁醇、乙醇)分别为6.44g/L、10.57 g/L,较原始菌株分别提高了7.15%、6.98%。采用Plackett-Burman设计以及Box-Behnken响应面设计,对突变株U-57的最佳培养基组分进行了筛选。进一步通过正交实验对突变株U-57的最佳发酵条件进行了优化,发酵得丁醇和总溶剂产量分别为7.85 g/L、12.28 g/L,比优化前分别提高了21.9%、15.3%。研究结果为进一步工业化应用提供了基础。 展开更多
关键词 拜氏梭菌 诱变 响应面法 丁醇发酵
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基于杨木纤维发酵产丁醇工艺条件的研究 被引量:2
9
作者 钟洁 王义强 +2 位作者 华涟滩 王启业 罗浪 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期125-130,共6页
丁醇作为新一代生物燃料,已经成为世界研究的热点。利用本实验选育的丁醇高产突变株——拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57,以杨木蒸汽爆破渣为原料发酵产丁醇。结果表明:杨木蒸汽爆破渣糖化液经分步糖化发酵和同步糖化发酵,丁醇... 丁醇作为新一代生物燃料,已经成为世界研究的热点。利用本实验选育的丁醇高产突变株——拜氏梭菌Clostridium beijerinckii U-57,以杨木蒸汽爆破渣为原料发酵产丁醇。结果表明:杨木蒸汽爆破渣糖化液经分步糖化发酵和同步糖化发酵,丁醇产量分别为2.19、1.79 g/L;进而对同步糖化发酵条件进行正交设计优化,优化后同步糖化发酵得到的丁醇和总溶剂产量分别为2.16、3.44 g/L,比之前提高了20.7%、16.7%。该研究首次探讨了杨木纤维发酵产丁醇的工艺条件,为进一步提高产量提供了基础。 展开更多
关键词 生物燃料 丁醇 杨木纤维 拜氏梭菌U-57 同步糖化发酵
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产丁醇梭菌基因改造的研究进展 被引量:2
10
作者 张超 王义强 +2 位作者 王启业 黄瑞春 米小琴 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期106-113,共8页
产丁醇梭菌作为丁醇发酵的主要生产菌,近年来成为研究的热点,而丁醇作为新型可再生能源,其优势远大于乙醇,因此,对产丁醇梭菌的基因改造研究具有重大意义。从关键基因、糖酵解途径和丁醇耐受性的角度出发,介绍了近几年来对产丁醇梭菌基... 产丁醇梭菌作为丁醇发酵的主要生产菌,近年来成为研究的热点,而丁醇作为新型可再生能源,其优势远大于乙醇,因此,对产丁醇梭菌的基因改造研究具有重大意义。从关键基因、糖酵解途径和丁醇耐受性的角度出发,介绍了近几年来对产丁醇梭菌基因改造的研究进展。讨论了目前研究存在的问题,并对如何提高丁醇产量提出一些见解,旨为广大研究者提供新的思路。 展开更多
关键词 产丁醇梭菌 ABE发酵 EMP 基因过表达 基因失活 丁醇耐受性
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糖丁酸梭状芽孢杆菌BAA-117利用不同碳源发酵产燃料丁醇的研究 被引量:1
11
作者 彭牡丹 王义强 +1 位作者 王启业 陆利 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第11期1703-1709,共7页
利用木质纤维原料替代传统粮食原料发酵可降低丁醇生产成本。先将杨木纤维进行酶解糖化,然后利用糖丁酸梭状芽胞杆菌BAA-117进行丁醇发酵。研究结果表明:BAA-117对单糖的利用率为混合糖(葡萄糖27.5 g/L,阿拉伯糖3 g/L,木糖19.5 g/L)>... 利用木质纤维原料替代传统粮食原料发酵可降低丁醇生产成本。先将杨木纤维进行酶解糖化,然后利用糖丁酸梭状芽胞杆菌BAA-117进行丁醇发酵。研究结果表明:BAA-117对单糖的利用率为混合糖(葡萄糖27.5 g/L,阿拉伯糖3 g/L,木糖19.5 g/L)>葡萄糖>木糖>阿拉伯糖;杨木蒸汽爆破渣通过酶解后产生的总还原糖含量为46.8 g/L,经过72 h无添加发酵,丙酮、丁醇与乙醇总溶剂含量为6.6 g/L,其中丁醇产量为4.8 g/L,ABE总溶剂的生产速率为0.089 g/(L·h);在补充培养基后,ABE总溶剂含量为9.53 g/L,其中丁醇产量为6.88g/L,ABE总溶剂的生产速率为0.13 g/(L·h);添加20 g/L的混合糖后,丁醇产量达到7.28 g/L,ABE总溶剂的生产速率为0.141 3 g/(L·h),比单杨木纤维发酵丁醇产量提高了58.8%。 展开更多
关键词 杨木纤维 酶解 厌氧发酵 丁醇 糖丁酸梭状芽胞杆菌
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美国香柏扦插育苗研究 被引量:2
12
作者 徐少东 谭益民 +5 位作者 王启业 米小琴 黄瑞春 姚锐 陆利 王义强 《湖南林业科技》 2017年第5期50-54,60,共6页
为提高美国香柏在长沙地区的扦插繁殖效率,对美国香柏二年生硬枝采用不同基质配比及不同激素种类(KIBA、NAA、IBA、ABT6)、浓度(1 000、3 000、8 000、12 000 mg/L)、速蘸时间(10、20、30 s)处理的扦插效果进行了研究。结果表明,基质配... 为提高美国香柏在长沙地区的扦插繁殖效率,对美国香柏二年生硬枝采用不同基质配比及不同激素种类(KIBA、NAA、IBA、ABT6)、浓度(1 000、3 000、8 000、12 000 mg/L)、速蘸时间(10、20、30 s)处理的扦插效果进行了研究。结果表明,基质配比以珍珠岩:泥炭土3:1为佳,生根率可达61.1%;在8 000 mg/L KIBA速蘸处理20 s的条件下,插穗生根率高达93.33%,平均生根数8.67条/株,平均根长6.23 cm;适宜的基质配比和合适的激素种类、浓度及速蘸时间对美国香柏扦插效果均有显著影响。 展开更多
关键词 美国香柏 扦插繁殖 基质 激素
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外源K-IBA对北美香柏扦插生根和内源激素含量变化的影响 被引量:27
13
作者 何崇单 姚锐 +4 位作者 黄瑞春 米小琴 张超 谭益民 王义强 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期7-12,共6页
以北美香柏Thuja occidentals L.2年生枝条为材料,采用3-吲哚丁酸钾盐(K-IBA)3个浓度(3 000、6 000、10 000 mg/L)处理扦插生根试验,清水处理为对照。扦插60天后统计插穗生根率、平均根长、最长根长、平均生根数。扦插后每隔15 d从6 000... 以北美香柏Thuja occidentals L.2年生枝条为材料,采用3-吲哚丁酸钾盐(K-IBA)3个浓度(3 000、6 000、10 000 mg/L)处理扦插生根试验,清水处理为对照。扦插60天后统计插穗生根率、平均根长、最长根长、平均生根数。扦插后每隔15 d从6 000 mg/L K-IBA与对照处理插穗的基部取样,测定生根过程中内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)含量的变化。结果表明:外源K-IBA对北美香柏扦插生根有促进作用,其中6 000 mg/L K-IBA的处理效果最好,其生根率为87.78%、生根数22.33根、平均根长12.33 mm、最长根长75.20 mm,显著高于对照。与对照相比,6 000 mg/L K-IBA处理组的内源IAA含量、GA含量提高,而内源ABA、ZT含量下降,促使生根率提高。在北美香柏扦插生根过程中,K-IBA处理调节了内源激素IAA、GA、ABA和ZT含量的变化,而内源激素的动态变化,共同调控插穗不定根的形成。 展开更多
关键词 北美香柏 扦插 不定根发育 内源激素
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杨木同步糖化发酵生产乳酸的条件优化
14
作者 林丽云 王义强 +1 位作者 马国辉 吴腾飞 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期138-141,共4页
以经过蒸汽爆破预处理后的杨木为原料,利用戊糖乳杆菌突变株进行同步糖化发酵。用高效液相色谱法测定发酵液中的乳酸含量,对酶解温度、酶解p H、纤维素酶添加量进行单因素试验分析,对发酵温度、发酵p H、接种量进行单因素试验分析,再通... 以经过蒸汽爆破预处理后的杨木为原料,利用戊糖乳杆菌突变株进行同步糖化发酵。用高效液相色谱法测定发酵液中的乳酸含量,对酶解温度、酶解p H、纤维素酶添加量进行单因素试验分析,对发酵温度、发酵p H、接种量进行单因素试验分析,再通过正交试验对发酵条件进行优化。研究发现,最佳发酵条件:发酵温度为40℃,发酵p H为5.7,接种量为6%,纤维素酶添加量为15 FPU/g,乳酸产量为9.42 g/L,产酸量提高了83.62%。利用价格低廉且来源广泛的杨木发酵生产乳酸,具有广阔的工业应用前景。 展开更多
关键词 杨木 同步糖化发酵 乳酸 优化
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