污泥预处理与资源回收利用技术研究进展

综述了污泥资源化利用技术的研究进展,分析了不同预处理工艺对污泥物质溶出的作用机制以及溶出效果,对比了不同预处理方法的优势与不足;对污泥经预处理之后的资源回收利用途径如污泥中蛋白质回收、藻酸盐回收和厌氧发酵进行归纳总结;并对污泥预处理及资源化利用的工程化应用提供了建议及展望。

纳豆枯草杆菌的筛选和纳豆激酶发酵条件优化

纳豆激酶是由纳豆枯草杆菌产生的一种具有纤溶活性的丝氨酸蛋白酶。针对目前常用菌株的产酶活力较低、不能完全满足要求的问题,采用酪蛋白平板初筛—摇瓶复筛的筛选策略,从纳豆中筛选获得了一株高产纳豆激酶的菌株,该菌株在筛选培养基上进行摇瓶培养,发酵液中纳豆激酶的酶活达到970IU/mL.用Plackett Burman方法对影响液体发酵的各因素的效应进行了评价,并筛选出了有显著效应的四个主要因素:胰蛋白胨浓度、种龄、发酵温度和Na2HPO4浓度;在此基础上,用最陡爬坡路径逼近最大产酶条件区域;最后通过中心组合实验及响应面分析优化了纳豆枯草杆菌液体发酵的条件.通过在初始发酵条件和优化发酵条件下的对比研究,液体发酵液中纳豆激酶浓度从1005IU/mL提高到1314IU/mL,表明响应面法优化可成功地用于纳豆枯草杆菌液体发酵的条件优化.

蜡质玉米淀粉制备乙酰化二淀粉磷酸酯的工艺优化

复合变性淀粉可以同时具有交联、酯化变性的性能优势,被广泛应用于酱料、速冻食品、奶及肉制品等食品中。探讨蜡质玉米淀粉交联酯化过程中各因素对反应效果的影响,通过单因素分析,以取代度为衡量标准,得出最佳反应条件。交联反应:三偏磷酸钠加量0.7%,pH为10.0、反应时间2.0 h,反应温度45℃;酯化反应:醋酸酐加量3.5%、pH为8.0、反应时间1.8 h、反应温度35℃,此条件下制备的乙酰化二淀粉磷酸酯磷含量0.45%,乙酰基含量0.95%。

太湖蓝藻产沼气潜力及复合折流板反应器(ABR)工艺中试

采用批次发酵方式研究了太湖蓝藻产沼气潜力，并进行了理论值推算。同时采用复合折流板反应器（ABR）工艺，进行了太湖蓝藻厌氧发酵的中试运行，以评估ABR工艺处理蓝藻的可行性。研究结果表明，在35℃、发酵60d条件下，蓝藻实际TS（总固体）产气潜力为378．61ml／g、VS（挥发性固体）产气潜力为410．80mL／g，发酵前15d，产气量占到总产气量的60％以上，化学需氧量（COD）去除率达到46．7％。中试运行结果表明：在有机负荷为10000～30000mg／L、外界气温28℃左右、水力停留时间（HRT）为10d的条件下，COD去除率平均达到65％左右，pH值较稳定；而当外界温度下降后，延长HRT至20d，COD去除率降低至45％左右。此外，中试发酵沼液中的藻毒素（MC-RR、MC-LR）含量，均低于世界卫生组织（WHO）已制定的基准值（1μg/L），表明厌氧发酵处理可以达到蓝藻无害化处理的目的。

发酵法生产灵芝-蕨渣菌质可溶性膳食纤维的工艺优化

为了获得发酵法制备灵芝-蕨渣菌质可溶性膳食纤维的最适工艺参数,以基质蕨渣比例、基质含水量和培养温度为因子,以可溶性膳食纤维得率为响应值,采用响应面试验设计进行试验。结果表明:可溶性膳食纤维最适制备条件为基质蕨渣质量分数84%、基质含水量为63%、培养温度27℃。在此条件下,可溶性膳食纤维得率的预测值为13.034%,验证实验所得可溶性膳食纤维得率为12.885%。回归方程的预测值和实验值差异不显著,所得回归模型拟合情况良好,达到设计要求。在本实验优化的条件下,以发酵法制备灵芝-蕨渣菌质的可溶性膳食纤维得率(12.885%)显著高于蕨渣原料的可溶性膳食纤维得率(1.733%)。

悬浮载体对蓝藻厌氧发酵产沼气过程的影响

针对蓝藻厌氧发酵过程中极易上浮分层影响产沼气效率的问题,采用批量发酵工艺,研究悬浮载体对蓝藻厌氧发酵产沼气过程的影响。结果表明,添加聚乙烯(PE)载体,使累积产气量提高13.7%(P<0.01),蛋白酶活性分别提高8.6%(P<0.05),叶绿素a消减率从21.4%提高到29.8%(P<0.05),COD消减率从41.2%提高到46.2%,挥发性脂肪酸含量也有明显提升。说明使用悬浮载体可显著提高蓝藻的厌氧发酵效率。

液体培养的桑黄胞外多糖发酵培养基成分的优化

通过27-3IV部分因子设计(FFD),对葡萄糖、蛋白胨、酵母膏、磷酸二氢钾、硫酸镁、VB1以及草酸铵7个营养因子进行筛选。在此基础上,采用中心组合设计对部分因子设计,筛选出对桑黄胞外多糖产量的关键因子,确定培养基的组成和水平。在葡萄糖34.12g/L、酵母膏5.01g/L、蛋白胨4g/L、MgSO40.75g/L、KH2PO41g/L、VB10.0075g/L、草酸铵0.88g/L的条件下进行5次平行发酵实验。结果发现桑黄胞外多糖平均产量为(2.363±0.04)g/L,与预测值(2.342g/L)基本相符。可见,用该回归模型优化产桑黄胞外多糖的发酵培养基是可行的。

SA/NaCS-CaCl_2/PMCG微胶囊固定化枯草杆菌HL-1发酵生产纳豆激酶

制备了海藻酸钠 /纤维素硫酸钠 CaCl2 /聚亚基二胍氯化氢微胶囊 (SA/NaCS CaCl2 /PMCG微胶囊 ) ,并以该微胶囊固定化培养枯草杆菌HL 1用于发酵制备纳豆激酶 ,考察了PMCG对枯草杆菌生长的影响 ,比较了微囊化培养与游离培养过程中的菌体生长、耗糖速率以及纳豆激酶产物分泌能力 .最后经过连续 6批培养 ,酶活可达到 2 4 6 5IU·ml-1,是游离培养过程的

没食子酸烷基酯的研究现状

没食子酸烷基酯类化合物是以没食子酸为原料与烷基醇进行酯化反应所得到的,具有良好的抗氧化和抗菌能力。广泛应用于食品、医药、化妆品、饲料工业等行业中。就没食子酸烷基酯类化合物的生物活性、合成、应用现状予以综述,并对合成方法中的酶法合成进行了重点阐述,对其未来的研究和应用提出了新的观点。

山药、苦荞对灰树花深层发酵产胞外多糖的影响

灰树花是一种药食两用真菌,可用液体深层发酵大规模生产灰树花胞外多糖。试验采用现代化的液体深层发酵技术,添加山药和苦荞,可分别使灰树花胞外多糖产量较传统液体深层发酵技术提高1.2g/L和0.5g/L左右。同时,对碳源、氮源作了进一步优化,为今后深入研究如何提高灰树花胞外多糖产量奠定了基础。

不同干燥条件对啤酒麦芽品质的影响

以甘啤4号大麦为原料,采用凋萎温度和焙焦温度相结合的方法,设置3个温度梯度,进行9组完全组合试验,对水分、浸出物、库值、α-氨基酸态氮、麦汁黏度和糖化时间等一系列指标的测定,得出了各个指标在干燥过程中的变化规律,并依据中华人民共和国行业标准(QB1686-93)啤酒麦芽综合评价评分表,对各样品进行综合评分,筛选出最佳的干燥工艺条件,确定了凋萎和焙焦的温度参数。

骨味素酶解工艺的优化研究

本文以鲜猪骨为原料,进行单因素试验并加以正交优化试验,获得最佳酶解工艺条件为:在50℃条件下,加入3.0%(以底物质量计)木瓜蛋白酶(食品级,酶活力≥800000μ/g)酶解3h,水解度达到37.6%。对酶解和非酶解的骨味素产品进行成分分析比较,得知酶解较非酶解骨味素氨基酸的种类、氨基酸含量以及呈味氨基酸占氨基酸总量的比例均有明显提高。

基于基质需求特征确立脱氮假单胞杆菌产维生素B12的发酵原料

对于工业化发酵而言,选择一种适宜的发酵原料对提高微生物发酵产量及降低发酵成本显得尤为重要。该文首先在合成培养基中考察了氨基酸对脱氮假单胞杆菌合成维生素B12的影响,结果表明谷氨酸等氨基酸对菌体生长和维生素B12合成具有较大的促进作用。甜菜糖蜜作为制糖工业的副产物,其成本相对低廉,但营养组分检测显示,甜菜糖蜜含有丰富的碳源和有机氮类物质,其中有机氮类又以谷氨酸居多,而且还含有一定量的合成维生素B12所必需的甲基供体甜菜碱。基于此,最终确立了以甜菜糖蜜作为维生素B12发酵的主要原料。在该原料下,脱氮假单胞杆菌摇瓶发酵结束时(168h)的菌体量(光密度)和维生素B12产量分别达到37.3mg/L和108.37mg/L。

Bt发酵生产新型原料的应用进展

苏云金芽孢杆菌是世界上应用最为广范的微生物刹虫剂,但其发酵成本较高。综述了固态、液态发酵原料的研究进展,分析了污水、污泥等作为原料发酵生产Bt杀虫剂的可能性和应用前景。

核苷功能菌产多糖液态培养基的优化

以总多糖为主要参考指标,研究不同碳源、氮源、无机盐及其浓度对总多糖含量的影响。在单因素实验基础上采用响应面Central Composite实验设计,建立3因素的二次多项式回归方程模型。优化实验结果显示,核苷功能菌最佳培养基是蔗糖1.87%、酵母膏1.54%、KCl 0.09%、VB1微量,总多糖含量达2.32g/L。经验证实验,实验值与预测值基本相符。

用脱脂小麦胚作发酵原料的研究

测定了小麦胚的成分及酶活力。小麦胚内蛋白质、淀粉含量较高；作为发酵原料，小麦胚的α淀粉酶的活力相当高，但糖化酶和蛋白酶等活力很低。研究确定了小麦胚水解的工艺参数，使小麦胚的淀粉和蛋白质的浸出率分别为７５％和３２％；试验观察了小麦胚水解液培养双歧杆菌的生长情况，小麦胚水解液适合培养双歧杆菌的生长。

锌对根霉和酵母生长的影响

[目的]选出最适合根霉与酵母生长的锌浓度，为含锌根霉及酵母的生产提供理论依据。[方法]分别从4个酒曲厂的酒曲中分离纯化得到根霉和酵母菌种，用不同锌浓度的液体培养基培养，观测其菌落的生长情况并对其生物量进行统计分析。[结果]来自后山湾的酒曲的根霉生长最好，来自金子坝的酒曲的酵母生长最好。不同浓度锌时根霉与酵母生长的影响有较大的不同，当锌浓度在0-1mg／L范围内时，孢子长势较好，孢子数增加了1倍；当锌浓度超过5mg／L时，孢子数下降，且锌浓度越高孢子数越少。锌浓度为1mg/L时最适合两株菌生长。当锌浓度在0～1mg／L范围内时，菌落生长良好，1mg／L锌浓度的菌落重量为无锌菌落的两倍。[结论]低浓度锌促进根霉与酵母的生长，高浓度锌抑制其生长。

发酵工业原料炼制技术体系

要建立节粮、节水、节能和环保的发酵工业，首先面临的是发酵原料的炼制问题。本文通过深入分析发酵工业原料炼制的共性问题，结合多年生物质原料高值化炼制研究基础，提出“发酵工业原料炼制”的理念，根据发酵原料的结构特点和目标产物的要求，将发酵原料预处理——组分分离提升到依据产品功能要求的选择性结构拆分过程，并建立了以汽爆为核心的原料炼制技术平台以及针对淀粉类、糖类、木质纤维素类、生物质水解酸化生产的有机酸、醇类等典型发酵原料的多组分分层多级炼制技术体系范例，为实现资源节约、环境友好的发酵工业提供理论基础与技术支撑。

固态发酵技术的研究进展

本文介绍了固态发酵的优点，对工艺和设备研究应用进行了讨论，最后展望了固态发酵技术的发展前景。

微生物发酵技术在食品领域中的应用

微生物发酵技术作为一种新型的技术手段,在诸多领域当中都有使用,其中在食品领域应用较为广泛。本文主要对微生物发酵技术的内涵以及微生物发酵技术在传统食品加工工艺改造中的应用等方面进行阐述分析。