研发阶段/n内容简介：本技术主要研究了：菌种的选育：对酵母进行复合诱变，筛选出菌株，利用原生质体融合技术得到遗传性能稳定具有两亲株特性-能直接利用生料、酒精高产且耐高温的融合子。发酵的工艺条件：确定了原材料粉碎方式、调浆温度、接种量和料液比，优化了发酵条件。产蛋白饲料的工艺路线：确定了酒精糟固态发酵生产蛋白饲料工艺流程，优化了蛋白饲料发酵工艺条件。在中试放大试验中，确定了生料发酵工艺流程，优化了生料发酵工艺条件。本项目研究成果经湖北省科技厅鉴定为国内领先水平。技术指标：淀粉转化率：92.1％；酒精度

本发明提供的是一种高含L-乳酸发酵乳的混合菌发酵剂及其制备方法.它是干酪乳杆菌,嗜酸乳杆菌,嗜热链球菌三株菌,以初菌数1:1:1的比例混合,并按照重量比为2～5%的比例接种到增菌改良培养基中进行发酵培养,并控制增菌过程的pH值在5.0～6.5,在32℃～40℃的温度下发酵培养3～5小时;发酵完毕后,将发酵液离心处理,得到离心沉淀物,在无菌条件下采用海藻酸钙固定化菌体,经预冷冻,真空冷冻干燥,包装制成的产品.本发明的产品是一种直投式发酵乳生产的干粉发酵剂,其使用方法快捷经济,产L-乳酸量高.可以防止在保存,继代培养过程中菌种组成和代谢活性发生变化.使用本发明的产品可以提高发酵乳的质量,保证产品的质量均一,稳定.

成果简介：  益生芽孢杆菌因其独特的优势可用来制成新型、高效、低残留的微生态制剂，广泛应用于工业、农业、医学等科学研究领域。目前，国内外益生芽孢杆菌产业化关键技术存在诸多问题。如：活菌数低、出芽率低、货架期短、生产工艺研究不够深入、产品稳定性差等。 项目组在完成系列国家及省部级项目

益生优良芽孢杆菌是一类能对热、紫外线、电磁辐射等有强抗性的微生物。其独特优势可用来制成新型、高效、低残留的微生态制剂，广泛应用于工业、农业、医学等研究领域。目前，国内外益生芽孢杆菌产业化关键技术存在诸多问题。如：产品中活菌数低；有效期内活菌含量低造成货架期短；研发与生产脱节，研发单位工程技术应用相对滞后。针对当前问题，本技术攻克了芽孢杆菌发酵集成技术，包括： （1）N+离子诱变结合荧光探针追踪：利用低能离子注入技术对芽孢杆菌进行改良，筛选出性状优良的菌种。通过荧光探针追踪芽孢杆菌培养

成果与项目的背景及主要用途： 菌糠是指以棉籽壳、木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业 废料（如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆废液等）为主要原料栽培食用菌 后的废弃培养基。菌糠主要含有物质是纤维素、半纤维素、木质素、抗营养因子 和少量的蛋白质，这些原料作为培养基栽培食用菌后，通过食用菌菌体的生物固 氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程，粗蛋白质、粗脂肪含量均比不经过食 用菌发酵前提高二倍以上，纤维素、半纤维素、木质素等均已被不同程度的降解， 其中粗纤维素降低了 50%以上，木质素降低 30%以上，棉酚降低 60%以上，同 时还产生了多种糖类、有机酸类和生物活性物质。据报道，我国菌糠年产量在 200 万吨以上大部分当作废料而被浪费掉，给环境造成了很大的污染，一些菌糠 可以被用作畜禽饲料，并且用废弃菌糠来改良土壤可以做到废物利用、改善环境， 实现农业的可持续发展。 我国土壤绝大部分严重缺磷、缺钾，化学肥料中的磷元素和钾元素在施肥后 很快被固化，不再能够被植物使用。解磷菌、解钾菌及固氮菌是生物益生菌肥中 的主要菌株，使用这些土壤益生菌可以提高土壤中植物可利用氮磷钾的利用率。 如果能够利用废弃菌糠大规模培养这三种菌，制备成为生物菌肥，将会极大的增 211天津大学科技成果选编 加菌糠做为肥料的优势。本项目利用菌糠培养解磷菌、解钾菌、固氮菌，制备成 为生物菌肥，预期产生极大的经济效益和社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 本项目拟利用处理后的废弃菌糠残渣培养酵母、解磷菌、解钾菌、固氮菌， 优化发酵条件，提高菌体量，获得制备微生物菌肥的最佳工艺路线。 天津大学从农业废弃物堆肥中筛选出 7 株解磷能力较强的菌株，其中菌株 FL7 表现出较好的解磷效果，FL7 解磷量为 436.63mg/L。该菌株已经于 2010 年 7 月 13 日在中国微生物菌种保藏中心进行保藏（保藏号：CGMCC NO.4008）。 本课题组还从农业废弃物堆肥中筛选得到解钾菌 K3、固氮菌 N1。解钾菌 K3 解 钾量达 4.10mg/L、固氮菌 N1 固氮量为 1.81×10—2mol/L。 另外，天津大学已经建立了以菌糠为基质培养解磷、解钾、固氮菌的发酵条 件，经过发酵条件优化，制备的菌肥中三种菌的含量达到 48.62×108CFU/g，其 中解磷菌 2.4×108cfu/g，解钾菌 25.22×108cfu/g，固氮菌 21×108cfu/g，均远高于 国标。 应用领域：生物、农业领域 合作方式及条件：具体面议

γ-聚谷氨酸（γ-PGA）是谷氨酸单体以γ-羧基与氨基相缩合的一种聚氨基酸，γ-PGA主链上有大量游离羧基存在，使聚谷氨酸具有水溶性聚羧酸的性质，如强吸水保湿性能，可用于化妆品、食品、分散剂、螯合剂、建筑涂料、防尘等领域，主链上的大量羧基易于修饰，为材料的功能化提供了条件，利于改性制备一系列功能材料。γ-PGA同时亦具有优良的生物可降解性和生物相容性，对环境无污染，对人体无毒害，用作医药、生物医用材料、化妆品、食品和环保等领域有明显优点。本实验室筛选得到一株γ-PGA高产菌株（已获专利授权：γ-聚谷氨酸及其盐的制备方法，CN0112787.2），并对合成工艺条件进行了优化；采用提纯新工艺，降低了生产成本，提高了产品质量。同时，还开展了γ-PGA吸水材料的制备、绿色水处理剂、肥料增效等领域的应用研究。本项目已申请4项国家发明专利。

本项目采用检测、诊断、控制、优化等技术，研发成功集工艺、设备、控制及软件于一体的智能发酵罐装置与系统，包括 20L—1000L 系列全自动发酵罐和 中试线、大型发酵车间 DCS 分布控制系统及软件等。发酵过程智能装置采用嵌入 式计算模块为内核结构，软硬件紧密结合，依据发酵工艺特点，融合数字化检测 与控制、监测诊断、过程优化、发酵专家经验等技术，具有高可靠性、灵活性和 可扩展性，以液晶触摸屏来集中显示和设定各种发酵参数，操作简便，可方便地 实现与上位计算机的通信，构成分布式控制系统，也可直接连接 Internet，实现 远程监控。发酵过程分布式控制系统，采用工程师站+控制站的 DCS 或 FCS 结构， 发酵过程智能装置、PLC 或智能仪表均可作为控制站，工程师站完成数据保存、 显示、故障检测与诊断、以及优化调度等功能。主要技术性能指标如下： 1) 具有自动在位清洗、自动原位灭菌, 清晰的大视镜观测孔，多样可靠的 接种方式； 2) 测量和控制参数包括温度、DO、pH、空气流量、压力、转速、称重、泡 沫、多路流加等； 3) pH 分段设置和控制，控制精度+-0.1； 4) 温度分段设置和控制，控制精度+-0.2； 5) 溶解氧分段设置和控制，控制精度+-2%； 6) 空气流量分段和控制，控制精度+-0.1； 7) 历史数据存储和管理、曲线显示和分析、工艺参数的设定、输出打印、 远程传输、安全密码设置等； 8) 离线采样录入接口； 9) 多种在线分析仪接口：底物和产物浓度分析仪、称重、在线尾气分析仪、 近红外光谱、活细胞检测等仪表的接口； 10) 提供多种软件模块：故障检测与诊断模块、底物和产物浓度的智能控制 模块、智能流加模块、基于离线采样和在线采样的多采样率的数据分析模块等。 

本项目获 2018 年中国轻工业联合会科技进步奖一等奖柠檬酸是一种重要的三羧酸类化合物，广泛应用于食品、医药、化工等领域，是当前世界上产量和消费量最大的食用有机酸，是世界第二大发酵产品。虽然发酵法生产柠檬酸起步较早，但目前其生产技术仍存在问题，如发酵种子培养周期长、活力低；发酵菌种影响柠檬酸合成的生理、代谢特性认识有限；传统同步糖化发酵工艺原料利用不充分；柠檬酸提取过程能耗高，废水有机物浓度高、处理难度大等。因此，本项目在江南大学刘龙教授带领下实现了传统的技术升级和转型，实现绿色智能化生产。获 2018 年度中国轻工联合会科技进步一等奖 主要创新内容及技术突破： 1、建立了结合超声波诱导孢子快速萌发与种子糖化酶水平表征的移种策略， 发酵强度由 2.55 g·L-1·h-1 提升至 2.85 g·L-1·h-1（提升幅度 11.8%）； 2、进行了柠檬酸发酵生产菌株的系统生物学分析，发现发酵后期的低 pH 环境可激活柠檬酸合成相关基因的表达，葡萄糖作为效应物可激活其转运蛋白的表 达； 3、强化同步糖化发酵方式，利用葡萄糖模糊预测模型结合糖化酶阶段添加的策略补偿发酵中后期 pH 急剧降低导致的葡萄糖供给速率不足，中试规模发酵强度进一步提升至 3.15 g·L-1·h-1，残总糖由 19.2 g·L-1 下降至 13.2 g·L-1（下降幅度 31.3%）； 4、应用模拟移动床实现了柠檬酸发酵液连续分离提纯及废水资源再利用，在实现了清洁化生产的同时柠檬酸收率达到 98%，较传统钙盐法提高 5%。 

该成果 2013 年获全国商业科技进步奖二等奖。主要创新成果有： 1. 应用葡萄酒风味物质变化规律生产特色新产品工艺优化体系。 2. 营养保健葡萄酒生产工艺优化以及关键技术。 3. 酒泥酵母甘露糖蛋白提取应用技术与高档特色葡萄酒生产工艺集成开发。4. 建立了新工艺产业化应用及技术转移新模式。

本项目获 2015 年中国专利金奖，2015 年江苏省科学技术奖一等奖。 从上世纪 90 年代起开展了益生菌的大规模分离和筛选，得到了 20 多株具有重要益生功能和自主知识产权的专利菌株。课题组应用以上优良菌种和核心技术， 陆续研发了畅优发酵乳、畅优 ST-III 乳酸菌饮料、莫斯利安常温酸奶等新型发酵乳制品，市场增长率达到 50%，实现销售收入 120 多亿元，不仅创造了良好的 经济效益，而且树立了科技创新、引领中国乳业健康成长的标杆。成果的技术指标、创新性与先进性 （1）系统评价了 26 株专利菌株及其发酵乳的保健功能，植物乳杆菌 ST-III 对胆固醇的去除率为 45.17%，乳酸片球菌 P9 对李斯特菌的抑制率达 48.2%；对15 株典型益生菌菌株进行了全基因组测序和精细图谱绘制，覆盖率达到 260 倍以上，完成 10 株典型菌株的比较基因组分析，发现 ST-III 的耐酸和耐盐的分子机制等。 （2）开发氢氧型弱碱性阴离子交换、细胞微囊固定化高密度培养技术，活菌数分别达到 1.0×1011 cfu/mL 和 2.7×1011 cfu/g 以上，开发陶瓷微滤膜浓缩装置，浓缩倍率达 50 倍以上。 （3）开发新型液氮深冷发酵剂，实现超浓缩发酵剂的瞬时造粒，菌体存活率达 99%；液芯包囊新型发酵剂，4℃保藏一年菌体浓度达 1011 -1012cfu/g；生物膜载体新型发酵剂，热风干燥的菌浓度达 1010 cfu/g。 （4）开发高剪切粘度损失控制和二次巴杀技术，打破酸奶无法长期常温存 放的难题，实现酸奶常温下 5 个月以上的货架期；开发益生菌协同发酵技术，首创了国内植物乳杆菌发酵乳制品，成为全球销量最大的植物乳杆菌发酵乳制品。针对优良菌株进行了系统的功能评价和二次开发，解析了专利菌的益生性状、 生理特性、遗传背景及环境因子作用规律。基于终产物抑制解除、损伤修复、生物膜培养和胶囊化保护等机制开发了载体保护、反馈抑制解除、抗环境胁迫等高密度培养技术，并开发了液氮深冷、液芯包囊、生物膜载体等新型发酵剂产品。 以产业化生产为导向，攻克了益生菌协同发酵、低温长时发酵、高剪切粘度控制及质构保持、二次巴氏杀菌等新型发酵技术及生产工艺。形成了益生菌发酵乳制品的系统生产技术体系，开发出了系列新型益生菌发酵乳产品并实现了产业化生产