餐厨垃圾水解液强化低C/N废水生物除磷的探究

针对城镇废水碳源不足,传统强化生物除磷(EBPR)工艺运行效率不佳的现状,开展了餐厨垃圾水解液作补充碳源强化EBPR的探究并解析相关机制。结果表明,餐厨垃圾水解液作补充能强化EBPR性能。在稳定期,氨氮、总氮(TN)及溶解性磷酸盐(SOP)的去除效率分别高达92.6%~96.8%、93.5%、68.5%和94.2%~99.6%,高于乙酸盐作补充碳源组和空白组。餐厨垃圾水解液作补充碳源促进了胞外聚合物(EPS)合成,并提高了蛋白质和多糖含量,提高了胞内聚合物聚羟基脂肪酸酯(PHA)含量,但对糖原质含量影响不明显。餐厨垃圾水解液作补充碳源能提高EBPR内关键酶多聚磷酸酶、多聚磷酸激酶及脱氢酶的活性,此外,提高Proteobacteria和Bacteroidetes的相对丰度。研究结果为餐厨垃圾的资源化利用及水污染控制提供了一定借鉴。

基因工程改造促进大肠杆菌发酵纤维素水解液合成1,2,4-丁三醇

1,2,4-丁三醇(BT)是广泛应用于各领域的高附加值化合物之一,利用纤维素水解液发酵生产BT需要一株能够耐受其中抑制物的菌株。在水解液中常见抑制因子糠醛存在下,大肠杆菌的发酵严重受限。本研究首先在含有BT合成途径的大肠杆菌中过表达四种糠醛耐受相关的基因:yghA、thyA、mdtJI和pntAB。在0.4g/L糠醛压力下,所有改造菌株的生长均有不同程度的提升,其中过表达pntAB基因的菌株生长最好,同时有助于BT合成酶的酶活力或转录水平的提高,BT产量达到11.0g/L。当以玉米芯纤维素水解液为底物时,过表达yghA、thyA和pntAB均明显促进了大肠杆菌的生长与BT产量的提高,其中yghA基因表现最好,在摇瓶中获得了3.36g/L的BT,在5L发酵罐中BT产量达到15.3g/L,转化率为63.8%。该策略为玉米芯纤维素水解液发酵生产BT提供了借鉴。

蛋清蛋白絮凝处理脱除玉米秸秆水解液中的木质素衍生物

为了提升玉米秸秆水解液(corn stalks hydrolysate,CSH)的可生化降解性,研究了蛋清蛋白(egg white protein,EWP)絮凝处理对CSH中木质素衍生物去除的影响,并与氯化铁、阳离子聚丙烯酰胺等常规絮凝剂的效果进行对比。结果表明,在初始CODCr浓度为40 g/L的CSH中使用EWP进行热絮凝处理(100℃下加热5 min),CSH中大分子木质素(以浊度计算)去除率达(76.87±3.00)%,显著优于氯化铁、阳离子聚丙烯酰胺的处理结果 (P <0.05)。同时,EWP热絮凝处理未造成糖、呋喃及弱酸等化合物明显损失。这是由于EWP通过疏水反应与木质素衍生物结合,进一步通过巯基-二硫键交联形成大分子化合物,促进了木质素衍生物从CSH中去除。

玉米浆水解液对猴头菇菌丝生长及子实体相关性状的影响

为缩短猴头菇培菌周期、改善子实体营养组成、提高产量及拓宽玉米浆利用途径,研究玉米浆水解液对猴头菇产量及营养成分的影响。结果表明:猴头菇固体培养基中玉米浆水解液添加量为4%时,菌丝生长速率较对照组提高2.3%。猴头菇液体培养基中玉米浆水解液添加量9%时,菌丝生物量是对照组的2.50倍。当碳氮比恒定时,栽培料中添加2.5%玉米浆水解液组,猴头菇菌丝生长速率较对照组提高38.1%;子实体产量增加15.5%;粗蛋白含量提高7.7%;粗脂肪含量降低0.6%。综上,玉米浆水解液能显著促进猴头菇菌丝生长,提高菌丝生物量及子实体产量,改善子实体营养组成。

木质纤维预水解液糖组分分离及糠醛制备研究进展

预水解液是使用预水解硫酸盐法制备溶解浆生产过程中产生的废液,含有大量的半纤维素和少量木质素。预水解液中的半纤维素可以通过生物质精炼技术制备糠醛等高附加值产品,而木质素的存在会严重阻碍糠醛的制备,因此实现高效制备糠醛的前提是预水解液的纯化,尤其是木质素的去除。本文对木质纤维预水解液的纯化方法及糠醛制备过程中收率的影响因素进行了综述,详细阐述了吸附法、膜过滤法和絮凝法在预水解液纯化中的应用,探讨了催化剂和反应体系对糠醛制备过程中收率的影响。

虾加工副产物抗菌型水解液制备条件优化及抑菌作用

目的:为了探究水产品加工副产物用于抗菌型水解液制备,并研究其抑菌作用,本文以南美白对虾优势腐败菌(Specific spoilage organisms of Penaeus vannamei,PV-SSOs)为实验用菌,采用虾加工副产物制备抗菌型水解液(Antibacterial hydrolysate from shrimp processing by-products,SPPH),考察对PV-SSOs的抑菌作用。方法:以中华管鞭虾加工副产物为原料,分别采用5种蛋白酶水解,测定水解液对PV-SSOs的抑菌作用。以抑菌效果最强酶为实验用酶,研究加酶量、酶解时间、酶解温度和料液比对PV-SSOs的抑菌效果影响,然后采用响应面法优化SPPH酶解条件,高效液相色谱法分析SPPH中肽段分子量分布,采用膜渗漏法测定SPPH对PV-SSOs的细胞膜渗透性影响,进一步通过扫描电子显微镜观察SPPH作用后PV-SSOs菌体微观结构变化。结果:选用胃蛋白酶为水解用酶,在酶解反应pH2.0和料液比(1:2,w/v)条件下,经响应面Box-Behnke三因素三水平试验确定抑制PV-SSOs的SPPH最佳制备条件为:胃蛋白酶添加量700 U/g,酶解2.3 h,酶解温度33℃。经测定SPPH对PV-SSOs的抑菌直径达到24.10±0.43 mm。SPPH中分子量小于3000 Da肽组分的相对百分含量接近70%。PV-SSOs经SPPH作用2~12 h菌体细胞膜渗透性均显著高于菌对照组(P<0.05),扫描电镜下PV-SSOs经SPPH处理12 h可见部分菌体发生扭曲、皱缩,细胞膜表面形成凹陷、孔洞及内容物渗出。结论:中华管鞭虾加工副产物可用于制备抗菌型水解液,SPPH通过膜损伤方式抑制PV-SSOs,本研究为SPPH进一步用于南美白对虾保鲜研究提供了理论依据。

生活垃圾水解液处理研究进展

亚临界水解燃料化技术是一种新型的生活垃圾处理方式,但其水解后产生的生活垃圾水解液难以处理限制了该技术的推广。介绍了生活垃圾水解液(DWH)的来源及性质,从混凝沉淀法、微电解法、厌氧法和电解法四个方面分析了这些处理技术的原理,综述了其处理不同污水的效果,并结合验证实验进行了评价。证明电解法因为处理时间短、处理效率高的特点更适用于水解液废水的处理,为后续的工程实践提供了指导。

玉米秸秆水解液发酵产L-苹果酸研究

L-苹果酸作为一种重要的有机酸,在食品、医药、化妆品和农业等领域都有着广泛的应用和重要的作用。本研究以玉米秸秆水解液为原料,对L-苹果酸产生菌米曲霉进行了定向驯化,筛选出一株具有较高水解液毒性耐受能力及较高L-苹果酸生产强度的驯化菌株C-28,对该菌株的培养基进行了筛选优化,优化后L-苹果酸产量达到84.7g/L,在5L发酵罐进行分批发酵放大试验,发酵84hL-苹果酸产量达到85.89g/L。

酱油渣水解液养殖小球藻积累蛋白质可行性研究

该文以还原糖得率和氢氧化钠消耗量为响应值优化了复合纤维素酶和碱性蛋白酶两步法水解酱油渣的工艺条件,测定水解液中营养组分,初探了水解液养殖小球藻积累蛋白质的可行性.结果表明:复合纤维素酶水解酱油渣的最佳条件为料液比1∶10、酶添加量1.6%、pH 4.2、温度50℃、时间113 min,还原糖得率为7.06%;碱性蛋白酶最佳水解条件为温度50℃、pH 8.0、添加量2.0%、水解时间100 min.所得酱油渣水解液被纯水稀释6倍后养殖小球藻所得蛋白质含量最高,为222.3 mg/L.本研究结果表明小球藻能利用酱油渣水解液里的化学组分作为其营养成分生长并积累蛋白质,也为酱油生产废弃物酱油渣的高值化开发利用奠定了理论基础.

大肠杆菌对木质纤维素水解液抑制物的胁迫耐受性

木质纤维素类生物质是前景广阔的化石原料替代品,其生物炼制可生产生物能源、生物基化学品和生物材料等多种产品,可降低碳排放,有助于实现“双碳”目标,因此受到越来越多的关注。然而,木质纤维素生物炼制需要经过预处理、微生物发酵和产物纯化等多个步骤,其中,预处理过程产生的多种化合物抑制微生物的细胞生长和发酵性能,是制约生物转化效率的瓶颈之一。大肠杆菌是木质纤维素生物炼制常用的宿主,被广泛应用于多种化合物的生产,研究其对木质纤维素水解液中抑制物的耐受性,对于提高木质纤维素生物炼制效率具有重要意义。本文首先介绍了木质纤维素的主要成分和基本结构,对木质纤维素的预处理方法以及预处理后水解液中的主要抑制物种类进行了简单阐述;随后,总结了木质纤维素水解液中几类主要抑制物呋喃类、羧酸类和酚类对大肠杆菌细胞的毒性,以及大肠杆菌对上述抑制物的胁迫响应机制和基于机制的菌株改造靶点;最后,综述了提高大肠杆菌对上述抑制物的胁迫耐受性的菌株改造策略,包括随机突变、实验室适应性进化和组学辅助的理性设计等,为利用代谢工程构建用于木质纤维素生物炼制的高效大肠杆菌菌株提供参考。

蓝革屑水解液螯合肥对水培青稞苗期生长的影响

通过水培实验研究了蓝革屑水解液螯合肥对青稞苗期生长的影响。观察水培7 d和14 d的青稞苗生长状态,结果表明青稞苗的高度、茎部粗壮程度以及叶宽均优于对照组,在实验所用的浓度范围内,水培液的浓度越高,效果越显著。收苗后的测试结果显示,实验组青稞苗的平均高度、茎粗、叶宽、湿重、干重以及维生素C、K、Ca、Fe等含量均高于对照组;叶绿素、蛋白质、Zn、Mg等含量则略低。蓝革屑水解液螯合肥中含有的Cr不会在水培青稞苗中积累而造成青稞苗的铬含量异常升高。该螯合肥能够为植物生长提供必要且丰富的营养成分和大中量、微量元素,促进植物的生长。

珍珠水解液对肝窦内皮细胞活力及肝窦毛细血管化的干预作用

目的探讨珍珠水解液对肝纤维化时肝窦毛细血管化病变的干预作用及机制。方法合浦珍珠水解液与肝窦内皮细胞(HSEC)和肝星状细胞(HSC-LX2)共同孵育,采用MTT比色法测定HSEC和HSC-LX2的细胞增殖抑制率,流式细胞术测定HSC-LX2的细胞周期及细胞凋亡情况,透射电镜观察HSEC的窗孔及基底膜等微结构的变化情况。结果瘦素激活后,HSC-LX2细胞活性显著增高(P=0.041),HSEC则出现细胞活性显著降低(P=0.004)、窗孔数量减少、窗孔直径下降、连续基底膜形成等肝窦毛细血管化现象。瘦素干预后给予低、中、高不同浓度珍珠水解液治疗,各浓度组均可使缩小及消失了的HSEC窗孔发生增多和扩大(低浓度组:P=0.020;中浓度组:P=0.028;高浓度组:P=0.032),使HSEC外成片的基膜变得稀薄甚至消失(低浓度组:P=0.020;中浓度组:P=0.028;高浓度组:P=0.032);使活化的HSC-LX2活力下降(低浓度组:P=0.018;中浓度组:P=0.013;高浓度组:P=0.009),并诱导其发生细胞凋亡(低浓度组:P=0.012;中浓度组:P=0.006;高浓度组:P=0.005)。随着珍珠水解液给药浓度上升,干预肝窦毛细血管化的效果有梯度增高,具有剂量依赖性(低浓度组:P=0.020;中浓度组:P=0.028;高浓度组:P=0.032)。高浓度珍珠水解液干预肝窦毛细血管化的效果强于治疗剂量的秋水仙碱(P=0.034)和丹参酚酸B(P=0.038)。结论合浦珍珠水解液可使HSEC细胞的活性增加、窗孔面积恢复、基底膜消失,使激活的HSC-LX2细胞丧失活力并发生凋亡,具有针对HSEC及HSC-LX2的显著的抗肝窦毛细血管化药理学作用。

芦苇水解液发酵生产γ-聚谷氨酸工艺优化

为了降低γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的生产成本,实现芦苇等可再生资源的高值化利用,探索建立以芦苇水解液为碳源制备γ-PGA的新型发酵过程控制策略的可行性。首先,研究纤维素酶用量和底物浓度对芦苇水解的影响;其次,采用分段式培养及溶氧反馈补料调控策略,对芦苇水解液发酵生产γ-PGA进行工艺优化。结果表明,芦苇经预处理后在10 FPU/g(底物)酶用量和10%底物添加量的条件下水解,总糖质量浓度可达(76.64±1.74)g/L;以分段式溶氧反馈-分批补料发酵培养方式,利用芦苇水解液生产γ-PGA,最终产量可达(46.72±1.18)g/L,生产效率较分批发酵提高了46.06%。因此,将芦苇水解液用于γ-PGA的分批补料发酵具有产业化可行性,有助于降低商业化生产的原料成本。

水酶法提取核桃水解液制备核桃粉的品质分析

采用水酶法提取核桃水解液,以核桃水解液离心沉淀率为指标,通过单因素试验和正交试验优化核桃水解液的加工工艺,并以核桃水解液为原料制备核桃粉,对核桃粉进行品质分析。结果表明:核桃水解液最佳加工工艺为胶体磨孔径12μm、胶体磨研磨时间8 min、均质压力40 MPa、均质次数2次,在此条件下核桃水解液的离心沉淀率可达0.45%,制备的核桃粉质地均匀,风味浓郁,口感佳,且水溶性明显优于市售核桃粉。

棉籽饼粉水解液为有机氮源对L-谷氨酸发酵的影响

棉籽饼粉水解液作为廉价的有机氮源,在发酵领域中具有潜在的应用价值。对棉籽饼粉水解液和豆饼水解液中的氨基氮和氨基酸分析表明两种水解液的氨基氮含量分别为16.38 g/L和19.11 g/L,总氨基酸含量分别为97.78 g/L和91.59 g/L,两者营养成分接近。以L-谷氨酸发酵为例,考察了棉籽饼粉水解液和豆饼水解液作为有机氮源对谷氨酸温度敏感突变株强制发酵和生物素亚适量谷氨酸发酵工艺的影响。结果表明,在相同的发酵工艺下,分别以棉籽饼粉水解液和豆饼水解液作为有机氮源,最终得到的生物量以及L-谷氨酸产量相当。因此,棉籽饼粉水解液可以作为一种新型的有机氮源应用于发酵行业中,具有广阔的工业应用前景。

鲐鱼蛋白水解液脱苦脱腥的研究

分别采用活性碳吸附，β－CD包埋法，乙醚萃取法，酵母发酵法对鲐鱼蛋白水解液进行处理，经比较发现，酵母发酵法效果最佳，水解液中加入2％酵母粉进行35℃，1h发酵后，腥味基本脱除。

白酒糟水解液摇瓶发酵生产木糖醇的工艺优化

为充分利用白酒糟资源,探讨酸水解液作为碳源发酵生产木糖醇的可行性。采用热带假丝酵母(Candidatropicalis1779)发酵酒糟水解液生产木糖醇,分别利用单因素试验和正交试验考察了影响发酵的工艺条件。发酵在250mL摇瓶发酵瓶中进行。结果表明,当种子龄27h、接种量20mL、装液量100mL、氮源添加量20mL、氮源浓度48g/L时发酵效果最好。该条件下发酵液中木糖醇浓度为11.85mg/mL,木糖利用率和还原糖利用率分别为45.62%和74.81%,残留木糖浓度为463.51μg/mL。发酵试验表明酒糟水解液作为碳源发酵生产木糖醇具有可行性。

纤维素水解液厌氧发酵产丁二酸发酵液中有机酸和混合单糖的测定

对于以纤维素类原料(玉米皮)水解糖液作碳源厌氧发酵制备丁二酸的发酵液,利用Aminex(HPX-87H(300mm×7.8mmi.d.,5μm)离子排斥色谱柱及折光示差检测器检测,以0.005mol/LH2SO4溶液(pH2.0)作流动相,在流速为0.6mL/min,柱温为55℃时对发酵液进行检测,16min内能将发酵液中甲酸、乙酸、丁二酸、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖完全分离定量。6种物质线性相关系数均大于0.999,方法的回收率为99.3%～102.1%;RSD为0.6%～1.6%。本方法能够简便、快速测定丁二酸发酵体系中有机酸及单糖的含量。

薄层层析法测定纤维素材料水解液中混合糖的研究

提出了用薄层层析测定纤维素材料水解液混合糖中单糖和各种多糖的含量 ,以硅胶G为固体吸附剂 ,以玻璃为支撑物 ,制成薄层板。以V正丁醇∶V37%乙酸∶V水 =3∶2∶2为展开剂 ,以苯胺 草酸为显色剂 ,分离效果良好 。

发酵法制备太平洋牡蛎水解液的功能特性及其抗氧化活性

利用米曲霉发酵太平洋牡蛎肌肉蛋白制备蛋白水解液,研究其功能特性及抗氧化活性。截留不同分子量水解液,考查不同截留分子质量的水解液的抗氧化性、溶解性、乳化性、起泡性。试验结果表明,水解液分子量为1~3ku时,蛋白水解液的抗氧化最强,所有的蛋白水解液均具有良好的溶解性,小分子量多肽的起泡性和乳化性较低。随着多肽液浓度增加,乳化活性指数和乳化稳定性指数降低,但是泡沫膨胀性和泡沫稳定性增加。本研究结果表明,利用米曲霉发酵太平洋牡蛎肌肉蛋白制备的蛋白水解液可用于抗氧化功能性蛋白水解液的开发。