酒精-沼气双发酵耦联工艺中酒精发酵生酸原因解析与控制

在酒精-沼气双发酵耦联工艺中,将沼液和酒糟的混合水回用于酒精发酵过程,可有效解决传统酒精生产工艺存在的能耗大、废水处理成本高的问题.但是产业化应用中,该工艺会引起酒精发酵生酸较高.本文对造成这一问题的原因进行了研究,并探索了相应的解决方案.结果表明,沼液和酒糟混合、储存过程中,沼液中的产酸菌能够吸收利用酒糟中的营养物质快速生长并生成大量挥发性有机酸.产酸菌会对酿酒酵母产生竞争性抑制作用,而挥发性有机酸则会对酿酒酵母产生毒害作用.通过向沼液中加入适量的克菌灵可有效杀灭产酸菌,延缓混合水的酸化,从而消除对酒精发酵的影响.
食品级的肉桂酸甲酯为酰基供体，运用减压酶法，催化其与矢车菊素-3-O-葡萄糖苷（C3G）发生酰化反应，具有绿色安全、高效且酰化产物单一等优点。对酰化产物进行分离，并进行热稳定性和抗氧化性等性质的测定。结果表明：酰化转化率为80%；利用半制备高效液相色谱仪对酰化后的产物进行分离纯化，纯化后的酰化C3G纯度达98.3%；经质谱分析可知，酰化后产物为矢车菊素-3-(6-肉桂酰)-葡萄糖苷（C3(6C)G）。酰基化修饰使花色苷的脂溶性、热稳定性得到了明显改善。采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除、2,2-氨基-二(3-乙基-苯并噻唑啉-6-磺酸)（2,2-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid，ABTS）阳离子自由基清除、铁离子还原/抗氧化能力法（ferric reducing and antioxidant power，FRAP）、羟自由基清除体外实验测定不同浓度下C3G、C3(6C)G和VC的抗氧化能力。与相同浓度的VC相比，除了在ABTS阳离子自由基清除实验中抗氧化表现不佳，C3G和C3(6C)G在其余3 种抗氧化实验中表现良好。浓度为200 μmol/L时，与C3G相比，酰化产物C3(6C)G的羟自由基和DPPH自由基清除能力显著增强（P＜0.05）；此浓度下，C3G和C3(6C)G的ABTS阳离子自由基清除和FRAP抗氧化能力差异不显著（P＞0.05），这表明花色苷被肉桂酰修饰后并没有减弱其抗氧化性能，而对羟自由基的清除能力上显著提高。
以酿酒酵母中心代谢网络为研究对象进行代谢网络动力学模拟，将酶反应速率方程改写成普适的形式，模拟了以葡萄糖为碳源的一次生长代谢状态，计算得到了代谢网络达到稳态的代谢流分布以及全部代谢物浓度随时间变化的情况，并将模拟得到的代谢流分布与实验结果进行了比较，结果具有一致性。
[目的]探讨酿酒酵母YSI-3.7在富集Cr([Ⅲ)形成葡萄糖耐量因子(GTF)过程中自身抗氧化机制以及硫在该过程中发挥的作用,以期揭示硫对降低铬胁迫,进而提高生物富铬的作用机理.[方法]以高产GTF酿酒酵母YSI-3.7为目的菌株,通过设置不同浓度的Cr(Ⅲ)、硫组合进行生物富铬,测定不同条件下YSI-3.7菌株的生物富铬量以及相应氧化应激指标(如丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等)的变化,分析硫对酵母菌体在Cr (Ⅲ)胁迫下的改善作用.[结果]低浓度Cr (Ⅲ)(200 μg·mL-1)会刺激酵母YSI-3.7生长,使其生物量增加;而高浓度Cr (Ⅲ)(＞500 μg·mL-1)对酵母生长有抑制作用.Cr(Ⅲ)浓度为500 μg·mL-1时,酵母中有机铬含量为(725.55±55.08)μg·g-1DCW,总铬含量达(1 255.53±43.75)μg·g-1 DCW;Cr(Ⅲ)浓度为800 μg·mL-1时,有机铬为(536.25±36.89)μg·g-1 DCW,其中,总铬含量达(1 812.22±38.24)μg·g-1 DCW.随Cr (Ⅲ)浓度的增加(0-800 μg·mL-1),菌体中MDA含量从11.83 nmo 1·mL-1升高到18.04 nmol·mL-1.SOD和CAT活力随Cr (Ⅲ)浓度升高而降低.在较低Cr(Ⅲ)浓度(≤500 μg·mL-1)下,谷胱甘肽(GSH)、总巯基、总抗氧化能力(T-AOC)含量均升高,但在高浓度Cr(Ⅲ)(800μg·mL-1)下会降低.1 mmol·L-1 Na2SO3可以缓解Cr(Ⅲ)的胁迫作用,此时,酵母中蛋白质含量上升,MDA含量降低12.83％,CAT活力基本无影响,SOD活力提高4.41％,GSH、T-AOC、GSH-Px含量分别增加28.83％、14.29％和18.80％.[结论]酵母富铬过程中,Cr (Ⅲ)胁迫作用可造成酵母膜脂过氧化程度加重.在较低铬浓度时(≤500μg·mL-1),酵母可以通过自身抗氧化酶系统缓解该胁迫作用,其中发挥重要作用的是谷胱甘肽及其相关酶.高浓度Cr(Ⅲ)(800 μg-mL-1)下,膜脂过氧化程度进一步加重,酵母自身抗氧化能力不足以抵御Cr (Ⅲ)胁迫.硫(1 mmol·L-1Na2SO3)可以通过提高酵母中SOD活力、GSH、T-AOC、GSH-Px含量,减轻Cr (Ⅲ)造成的膜脂过氧化程度,提高酵母自身抗氧化能力,进而提高酵母生物富铬效率.
本文通过一次覆冰断线事故的分析,提出了在重冰区送电线路设计时,对导线过载能力计算的新思路.
经济的快速发展使汽车走入千家万户,成为我们日常出行的重要交通工具,但它在给我们的生活提供便利的同时也给我们的生命和财产安全造成一定程度的威胁,而其中酒驾就是导致交通事故的一个极为重要的因素,而且这个现象还屡禁不止.因此,为保障我们的出行安全,防止人们酒驾,设计出一种以单片机为核心的车载智能防酒驾装置是非常必要的.