黑曲霉固态发酵三七渣产淀粉酶的研究

以三七渣为基质,采用黑曲霉固态发酵产淀粉酶,考察了硫酸铵(氮源)添加量、三七渣粒径、固体培养基含水率、发酵温度、发酵时间、菌悬液接种量等因素对产淀粉酶效果的影响,并采用正交实验对发酵条件进行了优化。单因子实验结果表明,黑曲霉固态发酵三七渣产淀粉酶适宜的硫酸铵添加量为40～60mg/g(以干药渣计),最佳三七渣粒径为100目,最适固体培养基含水率为55%,最佳发酵温度为34℃,最适发酵时间为7d,最佳菌悬液接种量为10%(质量分数)。正交实验多重比较的结果表明,优化的发酵条件为:硫酸铵添加量50mg/g,发酵温度34℃,发酵时间5d,在此发酵条件下,黑曲霉固态发酵三七渣产生的淀粉酶的酶活可达84.15U/g(以湿物料计)。     

三七渣固态发酵生产绿色木霉的工艺条件研究

考察了发酵时间、孢子液接种量、固态发酵培养基装料量、培养温度、光照条件等对三七渣固态发酵生产绿色木霉的影响,并采用正交实验优化了发酵工艺条件。结果表明,发酵过程受工艺条件的影响较大,孢子液接种量、固态发酵培养基装料量、发酵时间3个因素的交互作用极显著(p0.01),这3个因素以及它们之间的交互作用对实验结果的影响程度排序为:交互作用固态发酵培养基装料量孢子液接种量发酵时间;在最佳的发酵工艺条件(即培养温度24℃、无光照、接种量20%(1g三七渣接种2mL绿色木霉孢子液)、固态发酵培养基装料量12.5g、发酵时间8d)下,平均产孢量可达10.10×109 cfu/g。     

纤维素降解菌的筛选及其产酶特性

纤维素降解菌在纤维素类物质降解的过程中起着重要作用。通过滤纸条崩解和液态产酶实验,从腐烂的树叶中筛选出1株对纤维素有较强降解能力的菌株SY2,通过形态学特征以及生理生化反应,初步鉴定该菌株为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescent)。产酶培养基及培养条件优化的实验结果表明:SY2的最佳产酶培养基为麸皮与秸秆粉的质量比1∶4、(NH4)2SO41%、pH8、固液比1∶2;最佳产酶条件为培养温度30℃、接种量7.5%、培养时间72 h;在酶液中添加Fe2+和VB12可使纤维素酶活力分别达到174.89μmol/(g.min)和165.99μmol/(g.min),提高了33.5%和26.3%。SY2对麸皮、滤纸的降解效果较好,降解率分别达到45.0%和33.3%。     

玉米浸泡液制备苏云金杆菌生物杀虫剂的影响因素研究

以玉米淀粉生产过程中的浸泡液为培养基,摇瓶发酵培养苏云金杆菌生物杀虫剂,通过一系列单因子试验,考察了不同培养条件(种子液的种龄、接种量、浸泡液的含固率、初始pH值、摇床转速、发酵温度及发酵时间)对苏云金杆菌在玉米浸泡液中的生长(菌数增长与芽孢形成)以及发酵液的生物毒效的影响.研究表明,在最佳摇瓶培养条件(种子液种龄10 h,接种量2%,浸泡液含固量3%,初始pH值7.0～7.5,摇床转速200 r/min,发酵温度30℃)下发酵48 h,活菌数和活芽孢数分别可达到7.9×108 CFU/mL和5.5×108 CFU/mL,毒力效价为698.0 IU/μL.本试验可为生物农药的工业化生产提供实用参数.     

下脚料制备生物菌肥的工艺优化及养分测定

以游离氨基酸态氮为评价指标,研究了转速、料液比、接种量、发酵温度和发酵时间5个因素对发酵效果的影响,在单因素实验基础上,对转速、接种量和温度3个因素用Box-ehnken设计及响应面分析方法,确定了最佳发酵工艺参数为:转速203 r/min、接种量5%、温度30℃。在此条件下,发酵液中游离氨基酸态氮含量达到13.891 g/L,较优化前(12.365g/L)提高了12.34%。另对初步放大实验所得的菌肥产品质量进行评价,结果显示,菌肥总氮含量约为15.8%,总有机质含量约为37%,两者指标均优于国家相关标准。     

汽爆秸秆高温固态发酵沼气的研究

沼气液态深层发酵及秸秆的物理、化学和生物预处理方式存在效率低、污染重等问题。为了解决这些问题，对蒸汽爆破预处理方式以及固态发酵在玉米秸秆沼气化中的应用进行了研究。秸秆经过蒸汽爆破预处理后，在50℃的高温条件下进行固态发酵沼气，甲烷产量达到138.2 mL/g TS。通过单因素实验优化，确定最佳发酵条件为：固液比1∶7，初始pH值7.5，接种量35%，NH₄HCO₃添加量0.04 g/g干汽爆秸秆，纤维素酶用量30 IU/g干汽爆秸秆，发酵温度50℃。在上述实验条件下，汽爆秸秆的甲烷产量提高至153.0 mL/g TS，是未汽爆秸秆的2.9倍。发酵后秸秆纤维素和半纤维素的降解率分别为59.86%和67.22%。因此，蒸汽爆破预处理有助于提高秸秆的产气量和降解率。高温固态发酵不仅可以缩短发酵延迟期，提高产气效率，而且发酵结束后不会产生大量废液，对环境友好。     

三菌复合发酵提高厨余真蛋白含量的研究

为改善厨余发酵的品质,增加发酵后产品蛋白含量。采用三菌复合对厨余进行发酵,探讨了三菌复合的比例、接种量、发酵时间、初始pH值对发酵效果的影响,采用L9(34)正交实验对发酵条件进行优化,并对实验菌Lc和Ydy进行16S rRNA及18S rRNA分子鉴定。结果表明,最佳发酵条件为:菌剂配比(Lc∶Ydy∶S1)为3∶2∶1,接种量为0.15%,初始pH值为5.0,发酵时间为48 h。扩大实验结果表明,在最优发酵条件下,厨余经发酵后品质得到改善,真蛋白含量由发酵前的15.42%上升到发酵后的22.47%,增加率为45.80%;发酵后大肠菌群下降到30 cfu/g以下;乳酸菌及酵母菌数量分别为1.5×109 cfu/g和6.6×108 cfu/g。分子测序及鉴定结果表明,Lc为乳酸乳球菌,Ydy为热带假丝酵母菌。     

三七渣固态发酵生产康宁木霉生防菌

考察了发酵时间、接种量、装料量、温度、光照条件对三七渣固态发酵生产康宁木霉生防菌的影响,并采用正交实验优化了发酵工艺条件。研究结果表明,将三七渣转化为环境友好的康宁木霉生防菌是可行的。发酵过程受工艺条件的影响较大,发酵时间、接种量、装料量3个因素的交互作用极显著(p0.01),这3个因素以及它们之间的交互作用对实验结果影响程度的排序为:发酵时间交互作用装料量接种量。优化的发酵工艺条件为:发酵温度30℃、无光照、接种量15%、装料量7.5 g、发酵时间6 d,在此条件下,康宁木霉的产孢量可以达到16.75×109cfu/g。     

固态发酵法制备优势硝化菌固定化产品的工艺优化

为解决高效菌在工程应用中扩大培养、保存和接种等瓶颈,研究固态发酵法制备焦化废水优势硝化菌固定化产品.以TTC脱氢酶活性法作为固体发酵生物量测定指标,通过液态发酵单因素实验初步确定硝化菌发酵条件,再用响应面法对其固态发酵条件进行优化.结果表明,TTC脱氢酶活性法适合作为表征生物质载体固定化产品生物量的测定方法,不受载体和培养时间的影响,能较好地指示干燥前固态发酵生物量的变化.固态发酵主要影响参数依次为发酵时间、发酵温度、接种量和含水率.发酵时间的最佳值为47 h,发酵温度最佳为29.4℃,接种量的最佳值为9.9 mL/200 mL,最佳含水率为48.9％时,固态发酵固定化产品酶活达到17.091 μg TF/(g·h).与液态发酵参数相比其发酵温度、接种量最佳值接近,但发酵时间由1d延长至2d,产品酶活持平.     

SRB固态发酵条件优选及动力学方程建立

为解决利用微生物法处理酸性矿山废水中菌种扩大培养、菌种保存和接种等问题,研究利用固态发酵法制备硫酸盐还原菌(SRB)固定化产品。实验以亚硫酸盐还原酶(SiR)作为菌种活性检测指标,进行生物质粒径、初始含水率、接种量单因素实验,响应面法确定各生物质载体固态发酵的最优条件并验证;用固载产品处理模拟酸性矿山废水数据按照Lineweaver-Burk作图法,建立SRB菌去除SO2-4的反应动力学方程。结果表明,以玉米芯为载体最佳发酵条件为:粒径8~20目、含水率70%、接种量10%,优化后SiR酶活为2.7385 U/g;木屑:粒径1~8目、含水率80%、接种5%,优化后SiR酶活为2.4863 U/g;甘蔗渣:8~20目、含水率75%、接种10%,优化后SiR酶活为4.2960 U/g。固载产品处理模拟酸性矿井水SO2-4,以1/v对1/[s]作图,玉米芯固载SRB菌的图相关性最好y=1176.9x+0.6034,R2=0.9199,建立玉米芯固载SRB菌的处理SO2-4动力学方程为V=1.657[s]/(1950.45+[s])。     

柠檬酸中和废水回用技术研究

本文研究了柠檬酸中和废水回用工艺技术。中和废水经碱（ＮａＯＨ）沉淀和酸（Ｈ２ＳＯ４）中和预处理措施,直接用于发酵配料。实验用菌株Ｃ－９８自黑曲霉ＣＢＸ－１２分离获得。最佳发酵条件：总还原糖１４％～１６％,麦麸２．５％,初始ｐＨ６．５,乙醇１．５％。同传统的柠檬酸废水处理工艺比较,该工艺在投资和运转成本方面具有潜在的优势。     

嗜麦芽寡养单胞菌DHHJ固态发酵羽毛工艺的研究

为了将微生物处理羽毛工艺产业化,利用课题组筛选得到的嗜麦芽寡养单胞菌,在液态发酵羽毛工艺的基础上进行固态发酵工艺的研究。通过发酵条件和培养基成分的优化,确定了嗜麦芽寡养单胞菌固态发酵羽毛的工艺为:初始pH为7.5,培养温度为35℃,培养时间为4 d,培养基组成是麸皮和干酪素,固液比是1∶1.5,照此工艺发酵,发酵液中蛋白质含量为23.78 mg/mL,角蛋白酶活为20.46 U/mL,菌株的产酶能力及降解羽毛能力显著高于液态发酵条件。     

A comparison between toxicity tests using single species and a microbial process.

In this study the sensitivity of the acetate mineralization process performed by five strains of microorganisms in soil for the toxicants Zn2+ or PCP was calculated from the sensitivity of the contributing species. The species used were a fungus (Aspergillus niger CBS 121.49), an actinomycete (Streptomyces lividans 66), two Gram-negative Pseudomonas putida strains (MT-2 and DSM 50026) and a Gram-positive strain Rhodococcus erythropolis A177. For zinc the EC10 of the process performed by the five strains together was 77 mg/kg whereas for pentachlorophenol it was 2 mg/kg. The EC10 of the process was compared with the EC50 of the most sensitive species contributing to the process. P. putida MT2 was the most zinc sensitive strain (EC50 = 22 mg Zn/kg) and A. niger was the most sensitive strain for pentachlorophenol (EC50 = 1.4 mg/kg). This shows that a 10% inhibition of a process can be accompanied by a more than 50% inhibition of the most sensitive species.     

烟草下脚料发酵制取乙醇

通过单因素实验考察了硫酸浓度、固液比和水解时间对硫酸水解的影响。结果显示最优条件为：硫酸浓度为50%（w/w）,固液比为10%（w/v）,时间为100 min。烟草下脚料在最佳硫酸水解条件下,经5倍稀释,中和pH值至5～6。取经过滤后的水解液（FH）用酿酒酵母（Sacchharomyces cerevisiae）发酵产生乙醇,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.09g/L和54.5 g/kg。未过滤水解液（UFH,包括水解残渣）加入纤维素酶（70 U/100 mL）和酿酒酵母（Sacchharomyces cerevisiae）进行发酵,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.23 g/L和61.5 g/kg。     

产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水

研究了pH、接种量、无机盐(通过加入磷酸二氢钾进行无机盐补充)及DO等对产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水的影响.结果表明.在pH为5.0、产朊假丝酵母接种量为10%(体积分数)、磷酸二氢钾(质量分散为0.1%)加入量为0.5 g/L、废水不灭菌的条件下,废水处理效果和产朊假丝酵母生长最佳.且当废水COD为5 074 mg/L时,COD去除率达到74.86%,同时可获得2.23g/L的单细胞蛋白.产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水的最佳条件的实验研究对实现马铃薯淀粉废水资源化利用提供了理论参考.     

烟草下脚料发酵制取乙醇

通过单因素实验考察了硫酸浓度、固液比和水解时间对硫酸水解的影响。结果显示最优条件为:硫酸浓度为50%(w/w),固液比为10%(w/v),时间为100 min。烟草下脚料在最佳硫酸水解条件下,经5倍稀释,中和pH值至5～6。取经过滤后的水解液(FH)用酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)发酵产生乙醇,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.09g/L和54.5 g/kg。未过滤水解液(UFH,包括水解残渣)加入纤维素酶(70 U/100 mL)和酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)进行发酵,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.23 g/L和61.5 g/kg。     

基因工程菌E.coli BL21-NiCoT吸附镍的性能研究

以表达Staphylococcus aureus ATCC6538镍钴转运酶NiCoT基因的基因工程菌E.coli BL21-NiCoT作为生物吸附剂处理含镍废水.结果表明:基因工程菌在pH为4～9时有比较好的吸附效果,30 min就达到了吸附平衡;基因工程菌对Ni2 的富集容量比原始宿主菌有很大的提高,最大平衡富集量从3.76 mg/g增加到11.33 mg/g,增幅达3倍多,溶液中Ni2 的最大去除率也从原来的35.62%增加到91.23%;Cu2 、Cr6 、Zn2 等的存在对吸附没有很大的影响.镍进入细胞内后与羟基和酰胺基团发生结合,蛋白类物质和含羟基类物质在细胞内富集镍的过程中起到重要作用;基因工程菌转接10、20、30、40、50次,重组质粒保持良好的结构稳定性,基因工程菌对镍的富集能力也具有较好的稳定性.     

超声、臭氧处理石化污水厂剩余活性污泥研究

采用超声波和臭氧处理石化污水处理厂的剩余活性污泥，促进其脱水和破解。实验结果表明，小功率超声对污泥脱水效果较好，最佳超声条件为：输出电压70 V，超声时间2 min；污泥抽滤后的含水率在试验范围内随臭氧量的增加而降低，最佳臭氧剂量为0.05 g O³/g SS。经超声处理过的臭氧化污泥要比没经超声处理过的含水率低约1%。在传统的絮凝方法下，加上超声和臭氧可以使污泥含水率再降低2%以上，减少絮凝剂用量近40%；臭氧和超声联合比单独臭氧对污泥破解效果更显著，污泥可减量约25%。臭氧投量较少时，超声破解效果更明显。     

基于活性污泥的厨余垃圾厌氧发酵产酸研究

以厨余垃圾和活性污泥为原料,考察了不同接种比例对厌氧发酵产物的挥发性脂肪酸产量、pH值和COD去除率的影响.结果表明,当厨余垃圾和活性污泥接种比例为4∶1时,挥发性脂肪酸产量在第3天达到最大值为42.7 g/L,产率提高了40%,COD去除率达到了35.6%,pH值没有发生较大的差异,其变化幅度在4～6之间.