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。     

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。     

猪场生物发酵床垫料卫生研究

通过选择有3个采用发酵床养猪模式的猪场,采集不同使用年限、不同深度及饲养不同阶段猪舍的发酵床垫料,通过测定水分、总N、总P、可溶性盐、黄曲霉毒素B1(AFB1)、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌数目、Cu和Zn含量(全重金属及有效态重金属)评估垫料的卫生学状况.并将垫料与土壤以不同比例混合,研究对植物生长及Cu、Zn在植株中残留影响.研究表明,发酵床垫料随着深度增加,垫料的水分含量逐渐降低,温度逐渐升高,大肠杆菌、枯草芽孢杆菌数量减少.随着发酵床使用年限的延长,总N随垫料使用时间延长而变低,而总P含量随时间延长而增加,但变化均不显著(P＞0.05);Cu、Zn、Pb、可溶性盐含量都呈现显著的增加(P＜0.05).在1年、2年、3年期的垫料中AFB1均有检出,含量均小于10 μg/kg.种植实验结果显示,土壤添加垫料后,Cu、Zn含量随着添加比例增加而增加,植物中残留量随着垫料添加比例的增加而增加.因此在处理发酵床垫料时,要综合考虑其对环境及食品安全的影响.     

底物浓度对玉米秸秆乙醇发酵及残渣甲烷发酵的影响

为研究底物浓度对玉米秸秆乙醇发酵过程中乙醇产率和乙醇发酵剩余残渣厌氧发酵产气特性的影响,在中温(37±0.2)℃条件下,利用实验室自制小型厌氧发酵装置,在底物浓度为2%、3%、4%和5%下开展周期为50 d的序批式厌氧发酵实验,探索不同底物浓度下玉米秸秆发酵乙醇产率和乙醇发酵剩余残渣厌氧发酵产气特性。结果表明:底物浓度对玉米秸秆乙醇发酵影响显著,当底物浓度为3%时,玉米秸秆厌氧发酵乙醇产量最大,达到39.04 g;底物浓度过低或过高均不适合后期厌氧发酵产甲烷的进行,当底物浓度为3%时,玉米秸秆乙醇发酵残渣表面纤维结构被破坏最明显,残渣厌氧发酵产甲烷实验最早在3 d出现产气峰值,挥发性固体单位甲烷产量为26.82 mL·g~(-1),并且累积产气量最高,挥发性固体单位累积甲烷产量达到270.01 mL·g~(-1),玉米秸秆乙醇发酵残渣还有较高的产气潜能;通过质量平衡分析得到,底物浓度为3%时,玉米秸秆生物转化过程中TS和VS去除率最高,分别为59.12%和79.07%。该研究可为玉米秸秆乙醇发酵工程提供参考。     

组合菌株固态发酵鱼粉废液和豆粕工艺研究

鱼粉废液中富含蛋白、多肽等多种成分,豆粕是一种优质的植物蛋白源。为了实现蛋白资源的回收和高效利用,对鱼粉废液和豆粕混合物进行微生物固态发酵的工艺研究。实验以可溶性多肽和胰蛋白酶抑制因子(TI)含量作为检测指标,确定了最优发酵条件,即纳豆芽孢杆菌和植物乳酸杆菌复合配比2∶1,接种量6%,豆粕与鱼粉废液浓缩液比(w/v)1∶0.8,起始温度35℃,发酵时间48 h。该条件下发酵产物中的可溶性多肽含量增至22.64%,TI降至1.38 mg/g,益生菌数量达11.6×109CFU/g。通过对比发酵原料和终产物,表明鱼粉废液和豆粕经微生物复合发酵后,品质得到明显改善。     

浓度波扩散模型在玉米秸秆厌氧干发酵中的应用及验证

将Vavilin的浓度波扩散模型引入到玉米秸秆厌氧干发酵中,使用MATLAB7.0软件运用最小二乘法,计算初始含水量为70%的中温玉米秸秆干发酵过程中Ds、DB和ρm等相关模型系数,并通过不同初始含水量(75%、80%和85%)实验来进行验证,结果表明,所得模型系数在含水量70%~80%时预测效果较好,能较为准确地反映发酵过程中的传质过程。     

添加NaOH对水生植物固体厌氧发酵产甲烷的作用

为了提高木质纤维素生物质的甲烷产率,固体厌氧发酵以及预处理技术得到了广泛应用。本研究以水生植物菹草为例,探讨了厌氧固体发酵同步碱处理提高甲烷产率的可行性。采用2种来源的微生物(厌氧污泥和牛粪),初始生物质浓度为20%TS(total solid,总固体重量),考察不同的NaOH添加量(基于反应体系总TS 0%、2.0%、3.5%和5.0%)对菹草厌氧发酵产气和固体水解效率的影响。结果表明,与对照实验组相比,初始NaOH加入量为3.5%时,接种污泥和牛粪的实验组中甲烷总产量分别为787.1 mL和1 165.4 mL,与对照实验组相比(619.1 mL和834.8 mL),分别提高了27.1%和39.6%,而且接种牛粪的实验组中单位挥发性固体(VS)产甲烷率最高,为186.5 mL/g。对发酵后的木质纤维素残渣组分进行分析,结果表明,NaOH有助于促进菹草中纤维素及半纤维素的分解,以及木质素结构的破坏,从而提高了菹草厌氧发酵产气产甲烷效率。     

中药渣微生物强化预处理效果及产气潜力

以天冬、防己和生地混合中药渣为发酵原料,分别采用固态(TS含量20%)和湿式(TS含量5%)2种发酵工艺,对经过微生物强化预处理的实验组药渣及未经过处理的对照组药渣进行沼气发酵,在35℃条件下,研究其产气潜力。在同为固态发酵工艺时,实验组药渣,产气量为1 900 mL,对照组药渣仅产气350 mL,固态发酵中实验组及对照组产气时间主要集中在前2天;而同为湿式发酵工艺时,实验组在整个实验周期产气共持续27 d,产气量为12 810 mL,对照组持续产气12 d,产气量为3 610 mL。实验结果表明,通过微生物的强化预处理均能大幅提高混合中药渣的产气率,混合中药渣经过预处理后采用湿式发酵工艺具有较好的产气潜力,其TS产气率为:0.346 m3/kg,而对照组TS产气率只有0.097 m3/kg,而固体发酵工艺并不适用于该混合中药渣的沼气发酵。     

污水污泥发酵制园林营养土的好氧-厌氧交替方式控制研究

为使污水污泥发酵后制成的园林营养土符合无害化、营养化、腐殖化的要求,通过好氧-厌氧交替试验,考察了不同通风方式、好氧-厌氧交替方式下的大肠菌群数量、发酵温度、有效氮、有效磷、腐殖质等的变化,以确定交替试验的最佳条件.结果表明,污水污泥发酵制园林营养土较佳的通风方式为:通气量1.4～2.8 m3/(h·t)、通气5 mi...     

低强度空气搅拌对猪粪秸秆固体产酸发酵效果影响

以猪粪和秸秆为混合发酵原料,在沼液回流条件下考察空气搅拌对固体产酸发酵效果的影响.结果表明,实验周期内,空气搅拌与对照实验酸化产物中,乙酸分别占VFAs总产量的86.4%和84.3%,丙酸分别占7%和4%,而琥珀酸则分别占11.6%和6.6%;空气搅拌产酸发酵实验总VFAs产量低于对照实验,但挥发性固体含量(VS)去除...