黑曲霉菌丝球固定化异养小球藻处理食品废水的研究

食品废水因富含蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮、P等多种物质,其净化处理难度较大、成本较高。黑曲霉菌丝球具有生物活性良好、沉降速度快、易于固液分离的特点。而小球藻具有繁殖速度快、生物量生产效率高的优点。因此,使用菌丝球固定化小球藻的菌-藻体净化处理食品废水是一种低成本、高效率、无污染、可持续发展的方法。该研究通过优化形成菌丝球的培养基、共培养方式达到高效处理食品废水的效果。结果表明CCM培养基、培养基A、改良BG-11三种培养基较适合黑曲霉形成菌丝球。采用菌丝球的形式比接种孢子的方式更有利于小球藻的收获。以豆制品废水为例,菌丝球固定化小球藻的菌-藻体可以去除90.25%的化学需氧量、43.53%的总氮、94.2%的总磷。因此使用菌丝球固定化小球藻可以对食品废水进行快速高效净化,为菌在处理食品废水的应用提供基础。

微生物发酵中菌丝结球影响因素的研究进展

在微生物发酵过程中,诸多产品只有在丝状菌丝结球的情况下才能产生其所需要的次级代谢产物;还有一些产品在菌丝结球的情况下能够有效减少发酵动力消耗,有利于控制成本。菌丝结球的影响因素复杂且综合,涵盖了菌种的遗传特性、质量和接孢量、进入发酵罐前种子的种龄和移种量、培养基中各种营养成分的比例,以及发酵过程中的溶氧、搅拌转速、空气流量等工艺控制参数。基于此,文章对发酵过程中菌丝结球影响因素的研究进行系统介绍。

不同菌丝球的生长、理化特性及污泥负载性能研究

在相同条件下采用黑曲霉557、黑曲霉Y3、黄孢原毛平革菌507、黑曲霉XX和构巢曲霉F93共5种菌株孢子悬液进行菌丝球的培养,考察不同种类菌丝球的生长特性以及表观形貌、EPS含量及三维荧光光谱等理化特性。结果表明,不同种类菌丝球的最佳生长时间均为84 h,但相同培养条件下不同种类菌丝球生长量、粒径、菌丝长度及内部结构则存在明显差异,黑曲霉类型菌丝球总体性能为佳。黑曲霉557和XX菌丝球粒径较大(分别约为4和5 mm),表面菌丝较长达2000~3000μm,综合菌丝球生物量、结构和外部菌丝特性、EPS含量以及对活性污泥的负载性能,黑曲霉557和Y3可作为制备菌丝球生物质载体的优选菌种。

应用气升式反应器培养草酸青霉菌菌丝球的研究

应用 0 5L气升式反应器成功实现了对高效染料吸附丝状真菌———草酸青霉菌 (Penicilliumoxalicum)的颗粒化 ,初步解决了菌体与培养液分离的问题。以OD6 0 0 为 0 2 3的孢子悬浊液接种时 ,菌丝成球的最佳接种量为2 5 % ,最佳通气量为 0 5L min。菌球直径及沉降速度随时间均呈线性增长。在最佳接种量 (2 5 % )和最佳通气量(0 5L min)下 ,30℃培养 72h后 ,菌球的直径和沉降速度分别为 (4 0± 0 8)mm和 (1 4± 3)mm s。

菌丝球形态的黑曲霉发酵液浸出铜尾砂

尾砂中含有大量的金属,是一种潜在的可利用资源。旨在研发一种从铜尾砂中回收铜的生物浸出方法。利用正交设计,通过摇瓶试验,研究培养温度、发酵时间、接种量及培养基成分对黑曲霉菌丝球形态的影响,进而研究不同菌丝球形态的黑曲霉发酵液对尾砂中铜的浸出。研究表明,铜的浸出率随着黑曲霉菌丝球直径的减小而升高。在温度30℃,接种量0.8%(OD600=0.1),马铃薯-蔗糖含量30%,发酵时间65 h的优化发酵条件下,获得大量表面光滑、直径为0.96 mm的菌丝球;利用该条件下的发酵液,在30℃,180 r·min-1条件下浸出3 d,铜的浸出率达83.25%。

开放体系下霉菌7对偶氮染料的吸附降解

研究开放体系下霉菌7菌丝球对偶氮染料的吸附降解作用。考察了菌体培养时间、碳氮源投加量、菌丝球投加量、吸附降解时间、菌丝球重复利用等对染料吸附降解的影响。结果表明,培养36 h的菌丝球能在葡萄糖2.5 g/L,NaNO30.5 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,MgSO4 0.5 g/L的含染料培养基中生长并吸附降解染料。对霉菌7处理后的染料培养液进行紫外光谱分析和实验现象观察,结果表明,霉菌7对酸性紫红染料的降解速度和降解效果好于活性艳红染料。在开放体系中该霉菌表现出较好的生长优势、成球性、可重复利用性和一定的抗杂菌污染能力。

霉菌Y3菌丝球培养条件的优化

为找到一种菌丝球培养的快捷、经济的系统方法,以用于工程上菌丝球的批量生产,通过对环境因子的逐一筛选,进而对菌丝球的培养条件进行优化.结果表明:在孢子龄20～26d、接种量104个/L、培养温度37℃、培养基初始pH为5、摇床转速160r/min、CaCl2质量分数0.02%、无表面活性剂(tween80)的条件下,形成的菌丝球综合性能最佳,对中性黄的脱色效果最好,达99%以上.同时,对菌丝碎片作为菌丝球传代手段的可行性研究证明,菌丝球在1800r/min粉碎机中粉碎30s,所形成的菌丝碎片碎度最佳.

黑曲霉菌丝球对直接耐晒翠蓝FBL的脱色特性

探讨黑曲霉（Aspergillus niger）菌丝球的生长特性，以及染料种类对其脱色特性的影响．以直接耐晒翠蓝FBL为处理对象，考察染料初始质量浓度、曲霉孢子投加量、pH值、无机盐质量分数、温度、C源和N源对黑曲霉的脱色性能的影响．结果表明，黑曲霉对多种染料有很好的去除效果．对直接耐晒翠蓝FBL的最佳脱色条件是：染料初始质量浓度低于100mg·L^-1、黑曲霉孢子投加量为2．5×10^4个·mL^-1、染料培养基pH值为6、NaCl质量分数低于5％，培养温度在30-40℃之间，并需适量补充C源、N源．

青霉素发酵过程菌丝成球的工程特性研究

研究了产黄青霉菌(P.chrysogenum)876菌株发酵过程中菌丝成球现象。菌丝成球后,由于在菌球内外形成一个氧浓度分布梯度,菌丝临界氧由25%提高至40%,从而对反应器供氧提出了更高的要求。一旦反应器供氧不足,菌体碳、氮源代谢能力减弱,不利于青霉素合成。这种代谢与工程因素的交互影响,为发酵过程优化控制提出了一个值得探讨的,既有理论学术价值又有实际意义的研究课题。

蛹虫草八宝粥的研制

[目的]将蛹虫草发酵液应用于八宝粥的生产中,为蛹虫草功能性食品的开发开拓新的思路。[方法]首先通过正交试验优化蛹虫草菌丝球的制备方法,再以得到的蛹虫草液体发酵产生的菌丝球为特色原料,配以传统材料糯米、玉米、绿豆、红豆、红芸豆、花生、红枣、桂圆、莲子、银耳得到成品。[结果]以4%的葡萄糖为碳源,1%的玉米粉汁为氮源,转速120r/min,接种量3%的条件下,生产直径6～8mm的菌球数量最多。各原料混合熬制的八宝粥色泽鲜艳、质软香甜、清香诱人、滑而不腻,且产品各理化指标和微生物指标均符合要求。[结论]蛹虫草八宝粥富含虫草素、虫草酸、虫草多糖等活性物质,是一种新型的蛹虫草功能性食品。

微生物颗粒在废水处理中的应用与研究

微生物颗粒是微生物在适当的环境条件下,相互聚集形成的自聚集体。由于微生物颗粒具有良好的生物活性、沉降速度快、无需载体、易于固液分离等许多优点,在废水处理中得到了广泛的研究与应用。微生物颗粒化是一个复杂的过程,受多种因素影响。作者对近些年来国内外的一些研究成果,从厌氧颗粒污泥、好氧颗粒污泥、菌丝球3个方面综述了微生物颗粒在废水处理中的研究进展,内容包括颗粒的基本特性、微生物相,主要影响因素及其颗粒化过程。

霉菌TM-3的成球条件及其对染料的吸附脱色研究

通过对霉菌TM-3培养条件的研究，考查了培养条件对霉菌菌丝球产量、菌球特征及菌球吸附脱色性能的影响。实验结果表明：该霉菌在以蔗糖为碳源，乙酸胺为氮源时，250mL三角瓶装液量为100～125mL，1％接种量（孢子悬液浓度10^4），pH6，34℃，150r／min摇床培养60-72h时，可形成直径在1．O～2．5mm范围内的菌丝球，生物量可达150～200g／L（重）。球体白色光滑均匀，具有一定的机械强度，对10mg/L的酸性大红和200mg／L的刚果红吸附脱色达80％以上。培养条件的改变对菌球的特征、产量影响较大，对菌球吸附性能的影响相对较小。

香魏蘑菌丝培养特性及生长曲线的测定

以菌丝球的干重与培养时间作生长曲线，通过液体培养法培养，研究菌丝生长与培养时间的关系。结果表明：香魏蘑菌丝在0～5d生长缓慢，菌丝处于适应环境的阶段，而从第5～7天生长较快，是一个快速生长期，在第7天之后菌丝基本达到稳定；香魏蘑菌丝体在PDA平板上菌丝粗壮、整齐、洁白，多气生菌丝，呈放射状，生长旺盛，菌丝浓密，液体发酵培养形成的菌丝球细密，且菌丝球界面清晰，同时上清液透亮。

人工神经网络在米曲霉菌体固定化研究中的应用

在液体培养基中 ,将米曲霉 30 42菌体培养成直径为 1～ 2mm、菌壁上含较高氨基酰化酶浓度的菌丝球 ,以甲醛为交联剂 ,明胶为酶活性保护剂对米曲霉菌丝球进行固定化研究。在正交实验L1 6(4 5)的基础上 ,选用结构为4 10 15 1的BP(Backpropagation)人工神经网络 ,对固定化工艺条件进行优化和预测 ,得到了优化的固定化条件。实验测定在此条件下制备的固定化米曲霉菌体比酶活为 15 0 0u ,比酶活保留率达到 83% ,说明人工神经网络可以用于米曲霉菌体固定化工艺条件的优化。

霉菌HM6的成球条件及其对Pb(Ⅱ)的吸附研究

霉菌因其菌丝体生长快、吸附能力强、固液分离效果好在处理重金属污染废水中受到普遍关注。通过对霉菌HM6培养条件的研究考查了培养条件对霉菌菌丝球产量、菌球特征及菌球吸附性能的影响。实验结果表明,该霉菌在液体查氏培养基,250 mL三角瓶装液量为100 mL,1%接种量(孢子悬液浓度106),pH=5,30℃,150 r/m in摇床培养60~72 h时,可形成直径在2.0~2.5 mm范围内的菌丝球,球体白色光滑均匀,具有一定的机械强度,对Pb(Ⅱ)具有一定的吸附能力。培养条件的改变对菌球的特征、干湿比、产量影响较大,对菌球吸附性能的影响相对较小。碱处理可以增大菌丝球的干湿比,提高其机械强度,但并不能提高其对Pb(Ⅱ)的吸附能力。

无花果曲霉对Cu^(2+)吸附的研究

采用生物吸附法 ,研究了经过预处理的无花果曲霉对Cu2 + 吸附行为与影响吸附的主要因素 ,具体包括菌丝球与Cu2 + 接触反应时间、Cu2 + 浓度、原初pH值 3个方面。结果表明 :该菌丝球在吸附进行 5min时 ,吸附量已达到 2 .85 5mg/g ,在吸附进行 4h以后趋于平衡。最佳pH范围为 4.0 - 5 .0 ,Cu2 + 浓度在 2 0 - 10 0mg/L范围内吸附量为 2 .76 3 - 4.713mg/g ,而吸附率却为 32 .31% - 9.5 4%。

姬菇液体菌种培养基及培养条件的优化

以菌丝生物量、菌球密度、菌球直径为指标,通过单因素实验和正交实验探讨了姬菇液体菌种最适培养基和培养条件。结果表明,最适培养基为:甘露醇3%,酵母粉1.0%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸镁0.05%,玉米粉1.0%;最适培养条件为:摇瓶装液量90 mL.(250 mL)-1,起始pH值6,摇瓶转速150 r.min-1,培养时间6 d,培养温度26℃,对姬菇液体与固体菌种的瓶栽实验进行了比较,结果显示,在相同的条件下姬菇液体菌种较固体菌种生长速度提高75%,栽培时间可缩短一半。

液态发酵条件对红曲菌菌体形态及产物Monacolin K的影响

红曲菌是一种重要的食药双用丝状真菌,红曲菌9901种子扩大培养及液态发酵过程中,发酵条件、菌体形态与代谢产物Monacolin K（MK）之间有着紧密的联系。研究发现,斜面菌种的种龄和孢子接种量对红曲菌种子液的菌球直径、菌球外菌丝长度和菌体量等有明显的影响;在30 L机械搅拌发酵罐培养过程中,搅拌转速对红曲菌菌体形态、生物量和代谢产物MK的产量有较明显的影响。当搅拌转速较低时（150~350 r/min）,红曲菌菌球直径和菌球比例随着转速的加大而逐渐增加,当搅拌转速为350 r/min时,发酵液的中菌体为均匀的、较大的、表面光滑的菌丝球,其液态发酵合成MK产量较高;当搅拌转速为400 r/min,初始直径为1 500μm的菌球减小至最终大小稳定为900μm的菌丝球,这些分散的、较小的、表面有较长菌丝的菌丝球,液态发酵合成MK产量较低。最后选择种子液初始菌球大小为1 500μm,设搅拌转速为350 r/min时,30 L发酵罐分批发酵384 h时MK的产量为1 308 mg/L,进而为更大规模的发酵罐以至工业化生产的实现奠定基础。

苇蘑液体菌种培养基的优化

通过比较观察相应的种子液中菌丝球的生长状况及其菌丝球数量、干重等指标,从4种发酵培养基中选出最适合苇蘑菌丝生长的初始发酵培养基,并采用L9(34)正交试验对该培养基进行了优化,确定发酵培养基配方为:葡萄糖15 g/L、乳糖15 g/L、酵母膏4 g/L,自然条件下的p H值。通过最适培养基培养后,苇蘑菌丝干重提高到18.26 g/L。

白腐菌Trametes hirsuta BYBF在三相流化床生物反应器产漆酶的研究

应用三相流化床生物反应器对Trametes hirsuta BYBF进行了产漆酶的研究,结果表明,菌丝球在流化床内稳定,能达到较好的流化状态,其最佳的条件为接种量10%,通气量0.3L/min,发酵5d后酶活即可达到3.36U/mL。并对白腐菌进行了重复分批培养,与摇床发酵相比,不仅提高了漆酶活力,而且也大大缩短了产酶周期,提高了生产效率。