小麦秸秆高浓度厌氧梯度预发酵的中试研究

针对现有主流秸秆沼气工程中秸秆原料疏水性强,浮渣结壳严重而运行稳定性差,产气效率低,以及传统“水解酸化”技术碳损失严重等问题,采用高浓度厌氧梯度反应器,以小麦干秸秆为原料在中试规模下(112 m^(3))探讨了短时间的厌氧预发酵对小麦干秸秆的浸水及甲烷回收发酵效果,以期获得秸秆前处理技术的突破。结果表明,随着水力停留时间从20天缩短到5天,虽然日产气量、甲烷浓度逐渐下降,有机酸有所积累,但5天停留时间下,仍能获得1.73 m^(3)·m^(-3)d^(-1)的容积产气率和39.2%的甲烷含量,有效减少了原料碳素损失;在反应器内仅需2.5 d的发酵达到了静止下96 h的吸水效果,秸秆能够完全吸水沉降。随着物料停留时间的缩短,反应器内有机酸含量增加,其浓度依次为丁酸含量(6600~18381 mg·L^(-1)),乙酸(516~4002 mg·L^(-1))、丙酸(196~1213 mg·L^(-1)),但pH值仍保持7以上。16S高通量测序结果表明,Firmicutes和Bacteroidetes是反应器内水解优势菌,Methanosarcina和Methanobacterium是两个优势甲烷菌属。随着水解加深,Methanosarcina的丰度相对下降,Methanobacterium的丰度相对上升,而总甲烷菌数量下降,导致甲烷产量略有减少。综合产酸、产气能力及秸秆沉降特性,表明本研究采用的高浓度厌氧梯度发酵秸秆吸水效果和甲烷回收效果显著,在秸秆沼气工程中具有良好应用潜力。

冻融循环下柑橘纤维对冷冻预发酵面团的改良

该文探究冻融循环对冷冻预发酵面团品质的影响,并开发相关改良产品。测定冷冻预发酵面团在冻融循环过程中的物理特性、面筋结构以及成品品质变化,通过添加柑橘纤维(citrus fibre,CF)来探究其改良效果。结果表明:冻融次数增加,冷冻预发酵面团的弹性模量(G')和黏性模量(G″)下降,水分含量则是呈现先上升后下降趋势,一定程度上破坏面筋网络结构,最终导致成品品质下降。添加柑橘纤维后的冷冻预发酵面团水分含量高于空白组(除F4),且面筋结构更完整,成品感官品质更优。综上所述,冻融循环对普通面团、添加柑橘纤维的面团品质均有一定的影响。

预发酵方式对餐厨垃圾酸化抑菌及甲烷发酵的影响

餐厨垃圾水分和有机物含量高,在收集储运过程中易酸腐变臭,影响其资源化利用。该文在新鲜餐厨垃圾中分别接种酵母菌和乙酸菌进行乙醇和乙酸预发酵,预发酵后的餐厨垃圾与酒糟混合进行甲烷发酵,并与不接任何菌种的对照组比较,考察2种预发酵方式对餐厨垃圾酸化抑菌及其与酒糟混合甲烷发酵的影响。研究结果表明,乙酸和乙醇预发酵对餐厨垃圾均具有良好的酸化抑菌效果,其大肠杆菌和金黄葡萄球菌数均比对照组降低了2个数量级以上;累积甲烷产量由高到低的顺序是:乙醇预发酵>对照>乙酸预发酵组,前者累积产甲烷量比对照组和乙酸预发酵组分别提高21.3%和49.8%;乙醇预发酵组乙醇浓度最高,而乙酸和丙酸浓度均最低;相反,乙酸预发酵组挥发性脂肪酸浓度积累导致产甲烷菌活性较低,其产气效率最低。因此,乙醇预发酵是一种既能实现餐厨垃圾酸化抑菌,又能维持发酵系统的稳定性,提高其后续产甲烷效率的有效预发酵方式。

用盾叶薯蓣生产薯蓣皂苷元预发酵与水解条件优化

采用RP HPLC法检测薯蓣皂苷元,对薯蓣皂苷元提取过程中影响产率的多种因素,分预发酵、水解2部分分别用单因素和正交设计的方法进行优化。结果表明:40℃预发酵16h,加6%浓H2SO4,料液比为1∶6,温度为121～126℃,水解5h,产率高达3.62%,说明预发酵与水解条件优化可以提高盾叶薯蓣(DioscoreazingiberensisC.H.Wright)生产薯蓣皂苷元的产率。

乙醇预发酵对餐厨垃圾与酒糟混合甲烷发酵的影响

为了解决餐厨垃圾两相干式厌氧发酵产甲烷过程中的挥发酸抑制问题,该试验在酸发酵阶段添加产乙醇菌分别进行12、24和48 h的预发酵,然后在相同条件下进行甲烷发酵,考察不同乙醇预发酵时间对餐厨垃圾与酒糟混合发酵产甲烷的影响,考察其甲烷发酵过程中的pH值、总挥发性有机酸(total volatile fatty acid,TVFA)、乙酸、丙酸、乙醇等参数的变化,并与未经乙醇预发酵的对照组比较,以期为相关领域的理论与实践研究提供参考经验。结果表明:各组乙醇浓度和pH值从高到低的顺序依次为:预发酵48 h组>24 h组>12 h组>对照组,而乙酸和TVFA则呈现相反的顺序;由于乙醇为中性物质,且比丙酸容易转化为乙酸,故可缓解由有机酸累积而导致的酸抑制,使乙醇预发酵12、24、48 h组的累积产甲烷量分别比未经预发酵对照组高9.1%、31.6%、19.9%左右,其中,乙醇预发酵24h时厌氧消化效果较好。研究为厌氧发酵产甲烷过程中的解决酸抑制问题提供参考。

乙醇预发酵对餐厨垃圾与酒糟水解酸化和甲烷发酵的影响

为了解决餐厨垃圾与酒糟干式甲烷发酵过程易酸化问题,考察了两种乙醇预发酵方式-餐厨垃圾单独预发酵和餐厨垃圾与酒糟混合预发酵对底物水解酸化和甲烷发酵的影响,并与不进行乙醇预发酵的对照组比较.结果显示,对照组、餐厨垃圾单独预发酵组(简称"FW预发酵组")、餐厨垃圾与酒糟混合预发酵组(简称"FW+DG预发酵组")的甲烷总产率分别为22.8,222.4,231.3m L/g VS.乙醇预发酵可以促进发酵底物的水解,预发酵结束后,FW预发酵组发酵底物中的乙醇、总挥发性脂肪酸(TVFA)、乙酸浓度与对照组相比分别提高了4.5、1.4、4.9倍,FW+DG预发酵组则分别提高了7.8、1.6、5.9倍.另外,在甲烷发酵过程中,预发酵组的乙醇浓度显著高于对照组,而乙酸、丙酸和TVFA浓度明显低于对照组,表明乙醇预发酵使有机物更多的转化为乙醇,减少了有机酸的生成,有效缓解甲烷发酵过程中的酸积累、产甲烷受抑制等问题.

盾叶薯蓣中薯蓣皂甙元提取预发酵和水解条件的优化

通过单因素试验,研究了原料粒径、预发酵温度、预发酵时间、HCl浓度、水解时间对薯蓣皂甙元得率的影响,且在单因素试验的基础上,选取对薯蓣皂甙元得率影响显著的预发酵时间、HCl浓度、水解时间为因素,以皂甙元得率为指标,进行了正交试验。结果表明,影响薯蓣皂甙元得率的各因素主次顺序为HCl浓度>预发酵时间>水解时间。单因素试验和正交试验得到预发酵和水解的优化工艺条件为:原料粒径≤1 mm,预发酵温度为40℃,发酵24 h,3 mol/L盐酸水解4 h。

椰子水的自然预发酵条件对细菌纤维素合成的促进性影响

细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)生产中原料椰子水通常经自然预发酵后再使用,对提高BC产量有重要作用。本研究从椰子水产地、预发酵时间、自然预发酵环境3个方面探究了预发酵过程对促进BC合成的必要性和确切性。以预发酵后的椰子水为BC发酵的培养基原料,接种椰冻驹形氏杆菌(Komagataeibacter nataicola)Y19进行BC发酵。结果表明:不同产地的椰子水、经不同预发酵环境、不同预发酵时间后均能显著促进BC合成,对BC产量的增加均有较大影响。在实验室环境预发酵1~3 d时,不同产地椰子水的促进作用均显著,其中产自越南的椰子水在预发酵第2天时BC产量增幅最高,达到对照(新鲜椰子水)的10.8倍;在椰子加工厂区环境进行预发酵时,只需1 d,其BC产量即达最大14.48 g/L,为对照的25.0倍。说明预发酵环境对BC产量增幅影响最大。本文首次阐明椰子水预发酵过程对促进BC合成的必要性和确定性,为进一步揭示椰子水预发酵的本质变化及其对BC发酵调控的影响机制奠定了前期理论基础。

酵母液态预发酵对高纤维挂面品质特性的影响

高纤维挂面营养价值高,但存在口感粗糙发硬的问题,为改善高纤维挂面食用品质方面的不足,将液态预发酵技术应用于高纤维挂面品质的提升,并探究了酵母液态预发酵处理对3种不同高纤维挂面营养成分、力学特性、蒸煮特性、质构特性的影响。结果表明,经酵母液态预发酵制得的挂面其营养成分、蒸煮品质、质构特性等与未发酵挂面相比有显著性差异(P<0.05)。其中,总膳食纤维含量变化不大,但其不溶性膳食纤维含量与可溶性膳食纤维含量的比值增大,最佳蒸煮时间缩短,干物质吸水率增大,蒸煮损失率减小,挂面的蒸煮品质得到显著的改善,另外,挂面硬度和咀嚼性显著降低,可以解决高纤维挂面目前存在的硬度大、难咀嚼的问题。

SBR工艺处理预发酵屠宰废水的应用研究

针对屠宰废水碳氮比高、水质变化大的特点,研究采用序批式活性污泥法（SBR）处理屠宰废水,在pH值为6.0-8.5、温度30-35℃、MLSS为2000-3500 mg/L条件下,考察进水氨氮负荷、溶解氧（DO）、挥发性脂肪酸（VFA）及添加预处理废水对SBR脱氮除磷效果的影响。结果表明：进水采用原屠宰废水的条件下,当DO为2.0 mg/L时,VFA为430 mg/L,COD为3580 mg/L,NH4^＋-N约为270 mg/L,出水COD和NH4^＋-N去除率分别为79%和88%左右;然而,在进水采用预发酵废水的条件下,VFA为1093 mg/L,COD为1370 mg/L,NH4^＋-N约为230 mg/L,出水COD和NH4^＋-N去除率分别高达93%和90%。系统运行30 d左右,投加适量碳源,TN及TP去除率均为90%左右,提高了系统脱氮除磷效果。

海藻酸钙固定化乳酸菌连续化预发酵生产酸奶

将唾液链球菌嗜热亚种、德氏乳杆菌保加利亚亚种分别固定化于海藻酸钙形成的液芯包囊中,在一个连续搅拌反应器中对牛奶进行连续化接种,预发酵生产酸奶。试验结果表明,随着温度的升高和pH值的降低,凝乳时间都呈缩短的趋势。生物反应器的搅拌速度对稀释率影响显著,随着搅拌速度增加,稀释度明显下降。温度、pH值和搅拌速度对连续接种牛奶的接种量影响不显著,预发酵牛奶的接种量(总细菌数)均达到了108CFU/mL。

酸奶连续预发酵试验的研究

本文研究了一种新的酸奶制造方法——连续预发酵法。通过控制预发酵罐内pH在5.3～6.1之间,发酵乳的培养时间可从传统的3小时缩短到0.5～1.5小时,提高生产效率一陪以上。并可大大减少发酵剂的用量。对经预发酵制得的酸奶与传统法制的进行比较,结果表明,在产品的脱水能力、组织状态及口感等方面均无明显差异。

基于超声波对传统预发酵工艺提取薯蓣皂素的优化

本文将超声波技术应用于传统预发酵-酸水解法提取薯蓣皂素的工艺中,通过选取对薯蓣皂素得率有显著影响的预发酵时间、盐酸浓度和超声时间为因素,以薯蓣皂素的得率为指标,进行正交实验。结果表明最优工艺条件为盐酸的浓度为3moL/L,预发酵时间24h,超声提取时间45min。

以预发酵淀粉废水为碳源生产微生物絮凝剂

以预处理后的淀粉废水为碳源,利用菌株NII 4培养生产絮凝剂,培养液对水样中的SS的去除率可达到85%或更高。培养液中还原糖的浓度波动能影响絮凝剂的产量,培养液中维持一定量的还原糖,有利于菌株NII 4不断地产生絮凝剂。收获絮凝剂最佳时段与加入的菌量、培养基中还原糖的量、培养条件等诸多因素有关,但收获絮凝剂应在NII 4活菌体快速增长和死亡的期间。

基于膜滤法处理的预发酵椰子水促进细菌纤维素合成机理

研究预发酵椰子水(fermented coconut water,FCW)促进细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)合成的原因,采用膜过滤法处理FCW得到膜滤上清液和菌体,分别配制培养基并接种椰冻驹形杆菌(Komagataeibacternataicola)Y19至培养基中30 ℃静置培养7 d。结果显示,上清液组的BC产量达到5.65 g/L,是对照组新鲜椰子水(natural coconut water,NCW)的10 倍,而菌体沉淀组仅为其2.8 倍,促进作用弱于上清液组和FCW组,说明膜滤上清液对BC合成的促进作用显著。通过对膜滤上清液进行气相色谱-质谱分析以及利用高效液相色谱法对预发酵过程中有机酸的变化分析,发现上清液中能检出的挥发性成分总量约为NCW的5 倍,醇类相对含量最高,约占62%,其中乙醇和乙酸含量分别是NCW的4.5 倍和48 倍。预发酵过程中,乙酸和乳酸的含量逐渐增加,经过1~2 d预发酵后葡萄糖酸含量显著降低,其他有机酸在预发酵过程中变化不显著。因此推测椰子水预发酵过程中微生物代谢产物对后期BC合成起到重要作用,且预发酵后变化较大的醇类和酸类物质有可能是通过参与驹形杆菌Y19的代谢调节作用而影响BC的合成。

阿魏酸淀粉酯制备与表征及其对馒头预发酵冷冻面团物化性质的影响研究

以离子液体为反应介质,采用化学法制备了阿魏酸淀粉酯,利用FTI R表征阿魏酸淀粉酯分子链结构,利用SEM分析阿魏酸淀粉酯的微观表面结构;探究了阿魏酸淀粉酯对预发酵冷冻面团流变学特性、成品馒头质构和比容的影响。结果表明:FTIR谱图在1754cm^(-1)处出现了C=O的特征峰,在2940 cm^(-1)处出现苯环上的O-CH_(3)伸缩振动范围,说明阿魏酸淀粉酯的合成;SEM显示阿魏酸淀粉酯的微观结构呈不规则聚集体;预发酵面团的流变学特性显示,当阿魏酸淀粉酯的添加量为0.15%时,预发酵面团的储能模量(G′)和损耗模量(G″)最高;适量添加阿魏酸淀粉酯有助于改善馒头硬度、韧性及其内部结构的紧致性,当添加量为0.15%时,馒头的硬度最小、内聚性最高、咀嚼性最低;当阿魏酸淀粉酯添加量为0.25%时,预发酵面团馒头的比容达到峰值。

罗非鱼饲料预发酵处理工艺研究与应用

开发出一种安全、高效的罗非鱼饲料预发酵处理工艺,为罗非鱼规模化、生态健康养殖提供有效的技术支撑。以罗非鱼全价饲料为原料,利用塑料薄膜袋,采用固态厌氧发酵的方法,对发酵菌种接种量、糖蜜添加量、含水量和发酵时间等关键因素进行优化研究;在此基础上,对饲料预发酵处理工艺进行验证,并通过饲养试验研究预发酵饲料对罗非鱼生长和抗病力的影响。结果显示,在饲料中添加4%植物乳酸杆菌、0.3%蜡样芽孢杆和4%糖蜜,加水调节饲料含水量30%,调节pH值6.5,搅拌均匀,分装入厚实的塑料袋中,绑紧袋口,在室温下固态发酵24 h,在此条件下获得饲料中菌体数量最高且工艺稳定。用预发酵饲料养殖罗非鱼,可有效提高罗非鱼的生长性能和抗链球菌病的感染能力,增加感染病菌后的成活率。此预发酵处理工艺可在罗非鱼养殖区域大面积示范推广应用。

小麦预发酵技术在蛋鸡饲养中的应用和推广价值

由于玉米价格长期高于小麦,同时出于对玉米霉变危害的担忧,养猪业通过添加小麦酶用小麦替代玉米已成为普遍现象,然而蛋鸡业在经过多年的实践后,小麦替代玉米的做法并没有得到大家广泛认可,其主要原因还是会出现蛋黄颜色浅、蛋壳颜色浅、产蛋率低的问题。为此,笔者在分析了小麦对比玉米的不足和优势后,从预发酵的角度,设计了专门的改善配方,并做了一次小范围内的对比,结果取得了意想不到的效果。

低温预发酵工艺对蓝莓酒感官质量指标的影响

本文主要通过研究低温预发酵和不同工艺对,陈酿装瓶后对成品酒检测质量指标,以期发现最佳的蓝莓酿酒工艺。结果分析表明,在发酵前加入部分果胶酶,16℃预发酵3天后进入主发酵工艺,主发酵工艺结束后取得的中间酒液中加入部分果胶酶,部分偏重亚硫酸钾减弱发酵,陈酿30天后再加部分偏重亚硫酸钾彻底终止发酵,获得的成品酒液口感最佳,感官质量指标最好。

预发酵-双相联合酸水解法萃取薯蓣皂素的初步研究

目的初步建立预发酵-双相联合酸水解法从黄姜药材中萃取薯蓣皂素的工艺。方法采用正交实验设计法,以薯蓣皂素的得率为考察指标,分别优化预发酵和双相联合酸水解法的最佳条件,并与两类传统提取方法进行比较。结果将黄姜药材粉末在500 r·min-1搅拌下于30℃预发酵72 h后,加入浓硫酸和甲醇使它们的终浓度均为10%,再加入石油醚形成双相体系,并于120℃油浴中加热回流萃取4 h,薯蓣皂素的平均得率为4.28%;而两类传统水解方法的得率则分别为3.01%和3.28%。结论利用预发酵-双相联合酸水解法从黄姜药材中萃取薯蓣皂素简便易行,并且提取率明显高于其他方法。