降解餐厨垃圾的复合菌剂构建及其工艺研究

随着我国人口的增长,餐厨垃圾的产量也呈急剧上升趋势,采用微生物技术是实现餐厨垃圾减量化与提高再利用价值的有效方法。本研究以从餐厨垃圾中分离筛选的3株菌株(解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌)为试验对象,运用模糊综合评判法,探究复合菌剂的最优复配比例,并在得到最优复合菌剂基础上,运用单因素试验及响应面试验对处理餐厨垃圾工艺进行优化。结果表明:处理餐厨垃圾最优复合菌剂比例为解淀粉芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌∶地衣芽孢杆菌=1∶0.5∶1,此时模糊综合评判得分为93.56分;响应面试验结果表明,处理餐厨垃圾的最优工艺为复合菌剂添加量0.20%,发酵温度44.00℃,发酵时间21.00h,反应初始pH 6.0,此时餐厨垃圾的降解率为(33.02±0.62)%,兰花种植试验结果表明,餐厨垃圾经发酵后可提供给植物生长所需的营养物质,促进植物生长。本研究可为我国餐厨垃圾的减量化及高效再利用提供理论依据。

工业化发酵生产普鲁兰多糖的提取条件优化

由出芽短杆霉发酵产生的普鲁兰多糖,发酵过程中会产生大量色素、蛋白质以及一些小分子糖类物质,增加了多糖提取难度。该实验将从发酵液除杂、脱色、去蛋白、小分子多糖出发,对后提取过程中用到的助滤剂硅藻土,脱色所需的活性炭,树脂选型,超滤及干燥方式的工艺参数进行优化。试验结果表明,选取一号硅藻土作为助滤剂,用量2%,滤液澄清度高、过滤速度快;脱色活性炭的添加量为0.5%、温度50℃、时间40 min、p H5.5,脱色效果好、普鲁兰多糖得率高;使用树脂型号D,二次脱色效果良好,同时能去除一些杂蛋白;超滤3次,单二寡糖的去除率能达到96.6%,采用滚筒干燥方式,干燥成本低,成品质量佳。

响应面法优化巨大芽孢杆菌产纤维素酶发酵条件

【目的】为了解决纤维素酶发酵工业产量低、生产成本高等问题，加快纤维素酶工业化应用的步伐。【方法】采用5L发酵罐，利用响应面分析法（RSM）对基因工程菌WH320—pHIS1525-G7从接种量、木糖流速及流加时问进行产酶优化。【结果】确定其发酵工艺为：17．62％的接种量，温度37℃，pH7．0，罐压0．03～O．05Mpa，转速300r／rain，0．41g／（L·h）的速度流加木糖11．33h，发酵过程中控制溶氧浓度≥30％。【结论】在该发酵条件下测得纤维素酶活力为2．152U／mL，比优化前摇瓶发酵酶活力提高了2倍，可为工业化生产纤维素酶提供依据。

酵母菌-植物乳杆菌复合发酵菠萝酵素生物活性的初步研究

为了解菠萝酵素生物活性,对菠萝酵素化学成分含量、功效酶活力和抗氧化能力进行研究。结果表明,菠萝酵素总糖、总酚、总黄酮和蛋白质含量分别为(6.67±1.5)、(0.486±0.006)、(0.083±0.007)、(0.220±0.014)mg/mL;总超氧化物歧化酶(T-SOD)、蛋白酶、脂肪酶、α-淀粉酶活力分别为(84.84±1.16)、(1.19±0.40)、(1.10±0.07)、(0.17±0.02)U/mL;以抗坏血酸(Vc)为阳性对照,在实验浓度范围内,菠萝酵素对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基清除能力的半抑制浓度(IC 50)分别为0.011、0.070、0.250 mg Vc当量/mL;总抗氧化能力为(31.62±1.73)U/mL。

草莓菠萝复合酵素成分及其体外生物活性研究

为了实现对产量过剩的草莓和菠萝的有效利用。本研究以草莓菠萝混合果汁为基质,以果酒酵母和保加利亚乳杆菌为发酵剂对其进行复合发酵。发酵结束后,以未发酵的混合果汁为对照,对获得的草莓菠萝酵素的化学成分、功效酶活力、抗氧化活性和抑菌能力进行初步研究。结果表明,与混合果汁相比,草莓菠萝酵素的总黄酮含量增加了63%,淀粉酶、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和脂肪酶活力分别从0.076±0.005、53.86±1.52和1.31±0.214 U/mL增加至0.086±0.006、95.57±4.58和6.24±1.781 U/mL,但总糖、总酚、蛋白质和蛋白酶含量有所降低。在抗氧化研究中,与对照相比,草莓菠萝复合酵素对羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力增强,对DPPH自由基和ABTS自由基的清除能力减弱。在抑菌活性研究中,与对照相比,复合酵素对四种病原菌均有较强的抑菌能力,且抑菌效果为金黄色葡萄球菌(29.60±1.41 mm)>大肠杆菌(29.33±1.66 mm)>绿脓杆菌(27.67±1.34 mm)>枯草芽孢杆菌(14.63±2.11 mm)。本研究的开展有助于加深人们对于功能性食品的进一步认识,对草莓菠萝复合酵素开发利用具有一定的应用价值。

茚三酮比色法测定聚谷氨酸含量的研究

采用茚三酮比色法对聚谷氨酸含量进行测定。最佳的试验条件为:溶液pH 8.0,显色剂用量为1.0 mL,100℃水浴加热20 min,冷却10 min后在570 nm处测定。本方法准确、灵敏、方便、重复性好。

γ-聚谷氨酸生产菌种的ARTP诱变及其发酵条件优化

γ-聚谷氨酸是一种由生物所合成的氨基酸聚合物,具有极强的水溶性,生物相容性,能被广泛的运用到食品、医药、日化、环保、农业等行诸多领域,具有巨大的市场前景。本实验以实验室保藏的一株产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis QY-27为出发菌株,通过常压室温等离子体(ARTP)诱变,筛选获得一株遗传性能稳定的高产γ-聚谷氨酸突变菌株Bacillus licheniformis QS-21,该突变菌株γ-聚谷氨酸的产量较出发菌株的9.12g/L,提高了42.26%,达到15.89g/L。对筛选获得的变异株发酵条件优化结果显示,L-谷氨酸20g/L,甘油100g/L,Mg SO4·7H2O0.5g/L为变异株合适发酵培养基,在37℃,摇瓶转数230r/min,发酵培养72h,γ-聚谷氨酸的产量达22.56g/L,比优化前提高了29.56%。

曲酸美白护肤霜的研制

本文采用曲酸作为添加剂,研制了一款美白护肤霜,具有良好的安全性与稳定性。因曲酸对光、热敏感,且在空气中易被氧化,本文选取不同抗氧化剂(EDTA二钠和焦亚硫酸钠)对产品进行了护色研究,并对抗氧化剂的添加量进行了优化。结果表明:当EDTA二钠与焦亚硫酸钠添加量达0.1%时,即可满足护色要求。产品经试用,美白效果显著,且能长时间直接暴露在空气中不变色。

基于高通量测序分析不同产地醇化烟叶细菌群落组成和多样性

为了丰富烟叶细菌群落结构与多样性信息,更好地挖掘烟叶中有益微生物资源,以津巴布韦和我国四川普格、广东南雄及重庆彭水四地自然醇化相同时间的烟叶样本为材料,利用Illumina NovaSeq 6000测序平台对烟叶中细菌16S rDNA进行高通量测序分析。结果表明,不同产地烟叶中细菌群落组成和多样性存在差异,津巴布韦和我国四川普格、广东南雄、重庆彭水四地烟叶样本分别获得827、1381、458、246个OTUs,共有OTUs仅15个;烟叶细菌群落的丰富度和多样性在四地烟叶中都无显著差异(P>0.05),他们在四川普格烟叶中最高,其次为津巴布韦和我国广东南雄烟叶,重庆彭水烟叶中最低;变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)是烟叶中的优势菌门,假单胞菌属(Pseudomonas)、鞘单胞菌属(Sphingomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)是烟叶中的优势菌属。

基于没食子酸分析的百药煎发酵炮制工艺研究

为了优化百药煎发酵炮制工艺,缩短发酵炮制时间,确定最适工艺参数。本文采用单因素和正交实验法,以百药煎性状和主要有效成分没食子酸含量为考察指标,考察各个因素对百药煎发酵炮制的影响。结果表明,百药煎的最适发酵炮制工艺为温度30℃,湿度75%,加水量45%,发酵炮制时间7 d。该发酵炮制工艺稳定可靠,操作性强,可为百药煎的工艺研究提供参考。

利用生物技术对烤烟发酵的研究

通过对发酵1-2年的烟叶进行高通量测序,分析烟叶中微生物,同时对其表面优势微生物正对性分离,筛选出22株优势株菌株,添加入烟叶发酵中,控制烟叶发酵醇化条件,对发酵醇化的烟叶进行感官评吸与分析检测。结果表明,添加了Enterobacter hormaechei strain C4、Enterobacter hormaechei subsp.steigerwaltii strain 34998、Peanibacillus polymyxa strain HY96-2、Bacillus licheniformis strain MER TA 88、Bacillus licheniformis strain POTC的五株菌株的烟叶,在发酵前1个月控制为37℃,55%湿度,后阶段保持23℃,45%湿度的发酵条件下,发酵7个月,达到了现有发酵技术发酵3年的效果,起到了增香提质的作用。在烟叶的理化指标以及高通量检测方面也显示,微生物对烟叶的品质提升起到了主导作用。

产鼠李糖脂铜绿假单胞菌的选育及其发酵条件的优化研究

鼠李糖脂是一种生物表面活性剂,能被生物完全降解,广泛用于石油工业、农业、生态环境。针对一般菌种产量低、生产成本高的问题,本实验对产鼠李糖脂铜绿假单胞菌株进行诱变育种和发酵条件研究,获得一株鼠李糖脂产量达8.14g/L高产突变菌株S19-4,通过单因素和正交试验得到菌株产鼠李糖脂合适培养基组成分为(g/L):NaNO_3 4.5,KH_2PO_4 0.90,K_2HPO_4 0.90,MgSO_4 2.0,MnSO_40.05,FeSO_4 0.04,酵母膏1.5,玉米油65.0;最佳发酵条件:接种量3%、初始p H值7.1-7.2、装液量80m L/500m L瓶、转数210r/min、温度35℃、发酵时间72h。最终鼠李糖脂平均产量为38.9g/L。

炮制附子微生物的筛选及其发酵炮制工艺研究

微生物发酵炮制不仅能降低中药中的有毒成分,还能提高中药的有效成分。本研究用附子作为主要原料,以附子中有毒成分双酯型生物碱,有效成分单酯型生物碱为指标,筛选出一株宛氏拟青霉,并研究最适炮制条件,得出炮制时间48h,初始pH8,温度30℃时,有效成分单酯型生物碱含量比传统炮制提高47.68%。

ε-聚L-赖氨酸高产菌株诱变选育

微生物发酵生产的广谱抗菌的多肽ε-聚L-赖氨酸(ε-PL),易被生物分解,对人体无害,具有广阔的应用前景,目前已作为保鲜防腐剂在食品加工中使用。本研究立足ε-PL菌株的诱变选育,以白色链霉菌H为出发菌株,利用钴60和ARTP对菌株进行复合诱变,最终选育出ε-PL高产菌株H1-2,突变菌株在10L发酵罐规模,ε-聚L-赖氨酸产量达到24.5g/L,比出发菌株产量提高了88.5%。

双能源烘烤系统研究及其在烟叶初烤上的应用

为解决传统烟叶烘烤污染大、效率低、产品质量差、控制方式落后等一些列问题,根据烟草初烤的工艺特点和要求,开发研制了双能源烘烤系统。该设备以空气源热泵为主要热源、燃气为辅热,从供热系统、循环系统、智能控制三方面进行开发设计,在凉山地区成功的进行了烟叶初烤应用试验。试验显示使用双能源烘烤系统较煤炭密集式烤房,升温快、控温准、能耗低,烘烤出的烟叶色泽鲜亮均匀,烟香味浓厚香醇,烟叶内在品质也得到大幅度提升。

γ-聚谷氨酸应用研究进展

聚谷氨酸(γ-PGA)是一种可生物降解的、无毒的、生态友好的绿色生物高分子聚合物。本文综述了γ-PGA在食品、医药、农业等领域的应用,以期为γ-PGA的进一步研究开发提供参考。

紫外分光光度法快速测定废菌丝体中麦角甾醇的含量

为了快速测定废菌丝体中麦角甾醇的含量,本文对紫外分光光度法进行了考察。以二氯甲烷为提取溶剂,麦角甾醇在0.005~0.025 mg/mL范围内线性关系良好,相关系数为0.99979,平均回收率为98.87%~103.65%,RSD值为2.03%~3.07%,样品在10 h内稳定。本方法具有设备操作简便、检测快速的特点,适用于即时检测,在安全性、精密度和稳定性方面良好,可用于废菌丝体中麦角甾醇的快速测定。

γ-聚谷氨酸高产菌株选育及发酵条件优化

本研究从实验室保藏的产γ-聚谷氨酸地衣芽孢杆菌作为出发菌株,采用60Co-γ射线辐照和ARTP诱变协同复合诱变技术,筛选出了一株γ-聚谷氨酸高产菌株FA-22,产量达20.63g/L。通过对其培养基组分和摇瓶培养条件优化,确定了菌株FA-22的最适发酵培养基组分:L-谷氨酸20.0 g/L、柠檬酸12.0 g/L、甘油90.0 g/L、NH4Cl 7.0 g/L、K2HPO40.5g/L、MgSO4·7H2O 0.5g/L、FeCl3·6H2O 0.04g/L、CaCl2·6H2O 0.15g/L、MnSO4·H2O 0.104g/L,pH值7.5;最佳摇瓶培养条件:接种量10%、转速220r/min、温度37℃,装液量80mL/500mL、发酵周期72h;在此条件下,γ-聚谷氨酸产量达32.53g/L,较优化前产量提升了57.68%,为后期的中试发酵奠定了良好的基础。

联动过程控制技术提高10 L发酵罐γ-聚谷氨酸产量

聚谷氨酸,是由微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸,分子量多分布在100~10000 kD,因其具有水溶性和吸附性好,以及易降解等特点,多用于农业、环保、医药等领域。本研究以实验室自行筛选的一株产γ-聚谷氨酸的地衣芽孢杆菌为出发菌株,在10 L发酵罐上对接种量、转速、风量、pH、发酵时间等发酵条件进行优化研究,旨在提高γ-聚谷氨酸产量。实验结果表明,当设定初始发酵条件为接种量10%,初始转速220 r/min,通风量8 L/min,pH值7.4,发酵过程中对转速、发酵液pH、风量进行联动控制调整,在发酵20 h后上调转速到250 r/min,DO低于20%风量提高到10 L/min,发酵液pH值由7.4降低至6.0左右时,对流加浓度为20%的氨水进行pH调整控制,维持pH值在7.0,65 h后发酵结束,可明显提高γ-聚谷氨酸产量,由未优化控制条件前的8.9 g/L提高到21.6 g/L。因此,通过对转速、pH、通风量的协同联动调整,γ-聚谷氨酸的产量有了较大幅度提升,将为后期的扩大化生产奠定基础。

酵母菌和乳酸菌复合发酵木瓜酵素生物活性分析

为了获得木瓜酵素生物活性的相关情况,本研究从木瓜酵素化学成分含量、功效酶活力和抗氧化活性3个方面进行探究。结果显示,总糖、总酚、总黄酮和蛋白质的含量分别为(3090.00±193.25)、(161.67±4.62)、(55.00±1.00)、(134.67±1.15)mg/L;淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和总超氧化歧化酶(T-SOD)活力分别为(0.09±0.026)、(7.11±1.08)、(0.64±0.127)、(67.68±2.244)U/mL。木瓜酵素对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的IC50值分别为6.70%、28.91%、42.30%,其总抗氧化能力为(30.12±0.167)U/mL。本研究旨在完善对木瓜酵素的认知,推进果蔬酵素产业的发展。