酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母对稀酸水解抑制物的耐受性

研究了酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母对油菜秸秆稀酸水解抑制物糠醛、5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸的耐受性。酿酒酵母能够耐受分别含有2 g/L糠醛、2 g/L 5-羟甲基糠醛和8 g/L乙酰丙酸的葡萄糖发酵液;分别含有2 g/L糠醛、2 g/L 5-羟甲基糠醛和8 g/L乙酰丙酸的木糖发酵液严重抑制嗜鞣管囊酵母发酵木糖产乙醇。在含有2 g/L糠醛的葡萄糖发酵液中,酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母的乙醇质量浓度分别为对照的85.05%和46.70%,而在以木糖为底物的发酵液中,嗜鞣管囊酵母的乙醇质量浓度为对照的12.40%。油菜秸秆水解液能够有效缓解2 g/L糠醛对酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母产乙醇的抑制,乙醇质量浓度分别为对照的98.40%和91.00%。研究结果表明,酿酒酵母对抑制物糠醛、5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸的耐受性高于嗜鞣管囊酵母。     

Tolerance of Saccharomyces cerevisiae and Pachysolen tannophilus to Diluted Acid Hydrolysis Inhibitor

研究了酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母对油菜秸秆稀酸水解抑制物糠醛、5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸的耐受性.酿酒酵母能够耐受分别含有2 g/L糠醛、2 g/L 5-羟甲基糠醛和8g/L乙酰丙酸的葡萄糖发酵液;分别含有2g/L糠醛、2 g/L 5-羟甲基糠醛和8 g/L乙酰丙酸的木糖发酵液严重抑制嗜鞣管囊酵母发酵木糖产乙醇.在含有2 g/L糠醛的葡萄糖发酵液中,酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母的乙醇质量浓度分别为对照的85.05％和46.70％,而在以木糖为底物的发酵液中,嗜鞣管囊酵母的乙醇质量浓度为对照的12.40％.油菜秸秆水解液能够有效缓解2g/L糠醛对酿酒酵母和嗜鞣管囊酵母产乙醇的抑制,乙醇质量浓度分别为对照的98.40％和91.00％.研究结果表明,酿酒酵母对抑制物糠醛、5-羟甲基糠醛和乙酰丙酸的耐受性高于嗜鞣管囊酵母.     

粟酒裂殖酵母发酵菊芋生产燃料乙醇试验

以菊粉为原料,研究了粟酒裂殖酵母的乙醇发酵性能,并考察了温度、初始pH值和菊粉质量浓度对乙醇发酵的影响,进而研究了粟酒裂殖酵母发酵菊芋汁和菊芋粉生产乙醇的情况.结果表明:粟酒裂殖酵母能发酵菊粉高产乙醇;该菌株最适发酵温度为30℃,最适初始pH值为4.0,在此条件下,菊粉质量浓度200 g/L时,乙醇质量浓度达到74.58 g/L,理论转化率为81.24%;直接发酵菊芋汁和菊芋粉获得更高的乙醇产率,理论转化率分别达到84.02%和86.09%.     

几种罹病植物镰刀菌的分离鉴定

就山西省几种植物萎蔫病株进行了镰刀菌的初步分离与鉴定,分别采集了不同地区的5种作物萎蔫病植株,共分离到12株镰孢霉菌株,经形态学鉴定分别为尖孢镰刀菌（F.oxysporum）、半裸镰刀菌（F.semitectumBrek.）、异孢镰刀菌（F.heterosporum）、潮湿镰刀菌（F.udum）和尖孢镰菌芬芳变种（F.oxysporumvar）。     

萃取浓缩沼液对尖孢镰刀菌和腐皮镰孢菌抑制效果的影响研究

为了研究不同有机溶剂萃取浓缩沼液对尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和腐皮镰孢菌(Fusariumsolani)抑制效果的影响,该实验采用6种常见的有机溶剂(乙酸乙酯、苯、乙醚、甲苯、环己烷、石油醚)对已经去除80%水分的沼液浓缩液进行萃取后再浓缩,将最终的萃取浓缩物进行抑菌试验。结果显示:6种有机溶剂萃取得到的萃取浓缩物都对尖孢镰刀菌和腐皮镰孢菌有抑制作用,且萃取浓缩物的抑制效果强于浓缩液、原沼液和萃取后剩余浓缩液的抑制效果。该实验可为沼液防治三七根腐病的利用奠定基础和依据。     

污泥接种率对厨余垃圾糖化残渣沼气发酵的影响研究

该课题组根据厨余垃圾的特性,采用乙醇-甲烷组合发酵,即糖化分离后,糖化液进行乙醇发酵,糖化残渣进行沼气发酵。文章采用厨余垃圾糖化残渣(简称糖化残渣)作为发酵原料,接种消化污泥进行厌氧消化。在接种污泥:糖化残渣(以VS质量计,简写ISRs)=0.5,1.0,2.0,3.0条件下监测了发酵过程中的甲烷产量、有机酸含量及组成、碱度、pH值等发酵指标。结果表明:当ISRs为1.0时,糖化残渣沼气发酵的效果最佳,累积甲烷产量和有机物(VS)去除率分别达到263.73 mL·g~(-1)VS和57.78%。通过分析发酵过程中重要指标TVFA/碱度比值、丙酸浓度、丙酸/乙酸比值等,发现TVFA/碱度比值介于0.40～1.40时,糖化残渣甲烷产率相对较大;丙酸浓度需要控制在0.5 g·L~(-1)以下甲烷产率较高;丙酸/乙酸比值控制在小于0.10是糖化残渣沼气发酵稳定进行的必要条件。     

荔枝果醋液态发酵工艺优化

研究了荔枝果醋加工中的液态酒精与醋酸发酵工艺,试验表明添加4 g/L的多肽,可促进酒精发酵过程中菌种生长和风味成分(酯及氨基酸态氮)的生成.采用四因素二次通用旋转组合设计优化了酒精发酵工艺条件,当接种量0.15%(安琪酵母和菌株CICC 1312的体积比为2∶1)、还原糖质量浓度为18 g/(100 mL)、发酵温度为30℃、pH值为4.5时,发酵体的酒精度达9.76%.通过L_9(3~4)正交试验优化的醋酸发酵工艺条件为:接种量10%、温度33℃、酒精度6%;此条件下,荔枝果醋总酸质量浓度为5.99 g/(100 mL),总酯质量浓度为0.48 g/L,氨基酸态氮质量浓度达59.8 mg/(100 mL).     

产酸相中氧化还原电位控制及其对葡萄厌氧发酵产物的影响

以两种厌氧污泥和一种绵羊胃液 (rumen)的混合物为接种物 ,对葡萄糖进行厌氧发酵。通过调节通气和搅拌控制发酵系统的氧化还原电位 ,考察了恒化器中氧化还原电位对葡萄糖厌氧发酵产物生成的影响。结果表明 ,氧化还原电位对发酵产物有强烈影响。在pH 6和水力停留时间 5h及 10h时 ,在Eh - 550～ - 30 0mV ,乙酸和乳酸是主要产物 ,丁酸浓度随Eh的升高而降低 ,而丙酸和甲酸浓度随Eh升高而增加。当Eh >- 2 0 0mV ,除乙醇外的所有产物浓度都急剧下降 ,而此时的电子回收率极低 ,约为 4 0 %。在Eh >- 10 0mV ,pH <3 5的条件下 ,酵母是主要微生物 ,而乙醇是主要产物 ;高的氧化还原电位有利于酵母的生长 ,而低的氧化还原电位有利于乙醇的形成。     

白腐菌降解玉米秸秆条件的优化试验

针对白腐菌对木质素的独特降解能力和玉米秸秆在制取燃料乙醇方面的应用,对白腐菌降解玉米秸秆的降解条件进行优化,通过正交实验得出较好的发酵培养基的组成:玉米秸秆为5g,酒石酸铵为1 g/L,pH值为4.5,微量元素的体积为15mL, VB1的质量为100ug, 吐温80的质量浓度为0.01%,最佳诱导剂是二甲苯胺,表面活性剂是吐温80,最佳通气状况是用4层纱布封口.     

木醋液对植物病原真菌呼吸作用的影响

为探究木醋液在植物病害生物防治中的实际应用及对其病原真菌呼吸作用的影响，试验采用菌丝生长速率法测定其对 7 种植物病原真菌的抑菌活性，并研究其对供试敏感菌株——黄色镰刀菌（Fusarium culmorum）的菌体三羧酸循环关键酶和能量代谢的影响。结果表明：木醋液对 7 种供试植物病原真菌均有一定的抑制效果，其中对供试敏感菌株——黄色镰刀菌（Fusarium culmorum）的抑菌作用表现最为显著，其 EC50 值为 4.98 μL/mL，在浓度 5.5 μL/mL 时，木醋液对其孢子萌发和生物量抑制率分别达 90.09% 和 95.22 %；经木醋液处理后，黄色镰刀菌的呼吸速率受到抑制，琥珀酸脱氢酶和苹果酸脱氢酶活性降低，三磷酸腺苷含量降低，二磷酸腺苷和磷酸腺苷含量先升高后降低，能荷水平降低，表明木醋液抑制了黄色镰刀菌的呼吸代谢，阻碍了三羧酸循环的正常运行，干扰了其能量代谢，导致菌体细胞功能紊乱。初步探明，木醋液主要是通过破坏菌体呼吸代谢来实现其抑菌效果。     

两步预处理对厌氧消化产酸纤维酶解和沼气发酵的影响

对厌氧消化产酸纤维(挥发性脂肪酸生产废渣)进行了酶解糖化和沼气发酵实验研究,探索了乙酸氨水两步预处理对木质纤维素降解、葡萄糖浓度、木糖浓度和沼气产率的影响。结果表明:乙酸氨水两步预处理进一步降解了厌氧消化产酸中的半纤维素和木质素,而且纤维素回收率较高,为77.47%~81.44%,其中4%乙酸处理和10%氨水处理实验组的纤维素质量分数达到56.82%,半纤维素质量分数仅为7.94%;在上述预处理条件下,酶解糖化效率最高,葡萄糖质量浓度达到47.46 g/L,葡萄糖得率为67.73%;同时在此乙酸氨水两步预处理条件下的沼气产率明显优于单独乙酸和单独氨水预处理,获得的最高沼气产率为414 mL/g,有效提高了厌氧消化产酸纤维的产气效率。     

微酸性电解水对灰葡萄孢菌杀菌效果与作用机制研究

研究了微酸性电解水对灰葡萄孢菌悬液纯培养及原位培养的杀菌效果,同时通过扫描电镜和透射电镜初步探究了其对灰葡萄孢菌的杀菌机制。研究表明,随杀菌时间和有效氯质量浓度的增加,微酸性电解水对灰葡萄孢的杀菌能力明显增强;在有效氯质量浓度为10 mg/L、杀菌处理15 min,以及有效氯质量浓度在30 mg/L、杀菌处理10 min时,对悬液中灰葡萄孢菌的杀菌率均达99. 99%。对用微酸性电解水处理后的灰葡萄孢菌落原位生长状态观察表明,微酸性电解水可以抑制菌落扩生,浓度越高抑生长作用越强,用有效氯质量浓度为30 mg/L的微酸性电解水处理菌落3 d后,菌丝逐渐变暗黄、枯萎,直至死亡,菌落停止生长,推测微酸性电解水可杀灭灰葡萄孢的新生孢子并抑制菌丝生长。通过扫描及透射电镜观察,发现微酸性电解水处理可导致灰葡萄孢孢子细胞质壁分离,细胞质溢出,细胞器溶解,细胞皱缩,这可能是引起灰葡萄孢菌无法正常生长繁殖,最终达到杀菌效果的原因。     

植物乳杆菌生长条件的优化

为优化植物乳杆菌在静置条件下的生长条件,以植物乳杆菌为试材,采用摇瓶发酵试验方法,探讨发酵温度、培养基初始pH值、接种量对菌体生长的影响.试验结果表明,植物乳杆菌的最佳培养条件为:起始pH值7.0～7.3,培养温度37～40℃,接种量5%(V/V),发酵时间24 h;在此条件下培养,活菌数可达9.47×10<'9> cfu/mL.培养条件优化后,得到的活菌数是基础培养基的1.8倍.     

秸秆湿贮存过程添加剂协同调控对甲烷产量的影响

以干黄玉米秸秆为原料,研究可溶性糖(葡萄糖)及其与同型乳酸菌、异型乳酸菌、乙酸协同添加对原料湿贮存过程中品质及甲烷产量的影响。结果表明:单一葡萄糖添加组,贮存30 d,干物质损失率为4.7%,以乳杆菌属、片球菌属、肠球菌多种乳酸菌主导,乳酸与乙酸含量(干基质量比)分别为36 g/kg和5 g/kg,秸秆产甲烷潜力比空白组提高6.8%;葡萄糖植物乳杆菌协同(同型发酵)组,贮存30 d,干物质损失率为4.6%,乳酸含量升高至62 g/kg;葡萄糖短乳杆菌协同(异型发酵)组,贮存30 d,干物质损失率为5.5%,乳酸与乙酸含量分别达到44 g/kg和12 g/kg;两类乳酸菌的协同添加均未对产气潜力产生进一步促进作用;葡萄糖乙酸协同组,贮存30 d,干物质损失率为3.6%,乳酸与乙酸含量分别升高至75 g/kg和20 g/kg,异型乳酸发酵魏斯氏菌属丰度升高至16.87%,有效抑制肠杆菌属(腐败菌)生长,秸秆产甲烷潜力提高8.7%。综合分析本试验结果,当原料可溶性糖含量不足时,外源糖的补充是保证原料高效贮存及产气的关键,协同乙酸添加可强化以魏斯氏菌属为主导的异型发酵过程抑制腐败菌生长,强化贮存过程的稳定性。     

嗜热产甲烷杆菌的分离和特征

采用严格的Hungate厌氧技术,从成都市簇桥公社常温沼气池污泥样品中分离到CB—12菌株。CB—12菌株为革兰氏反应阳性,不运动、不形成芽孢的长杆菌,菌落呈灰白色圆形,菌体在40—60℃培养时为0.4-0.6×2.5-6.0μ长杆状,培养于65—70℃时呈10—130μ不规则曲线形丝状,该菌株不仅能利用H_2/CO_2作为碳源和能源,而且能利用甲酸作为碳源和能源,不能利用乙酸、甲醇和甲胺类。CB—12菌株以H_2/CO_2为基质时,生长不受有机添加物的刺激。以甲酸作基质时,酵母膏、胰酶解酪蛋白等有机添加物可刺激该菌的生长。CB—12菌株的最适生长温度为60—65℃,低于40℃或高于75℃不生长。最适生长pH为7.0—7.5,pH低于6.0或高于10.0不生长。嗜热产甲杆烷菌CB—12菌株对甲酸基质的利用与嗜热自养产甲烷杆菌(M.thermouutotrophicum)△H标准菌株完全不同。     

一株新的球状产甲烷菌的分离和特性

采用改良的Hungate严格厌氧技术,从稳定的丙酸盐产甲烷富集培养中,分离获得一株产甲烷细菌SN菌株。该菌菌落呈椭圆形,直径1.0-1.5mm,黄色,半透明、边缘光滑、中央突起且有颗粒堆积,在紫外光的激发下,菌落产生明亮持久的蓝绿色荧光。菌体为不规则球状,老龄菌体形态趋向规则,单个细胞直径为0.5-1.8μm,不形成芽孢。革兰氏染色阴性,具有周生鞭毛。SN菌株只能利用H_2/CO_2和甲酸作为生长和产甲烷的基质,其生长需要酵母膏或胰酶解酪蛋白和少量乙酸;生长的pH范围为6.0-8.2,最适pH为7.6;温度范围为20-40℃,最适温度为35℃;其最适生长不需外加NaCl,2％NaCl能完全抑制其生长。在最适条件下,SN菌株利用H_2/CO_2和甲酸的比生长速率分别为0.165小时~(-1)和0.089小时~(-1)。这些形态和生理特性表明,SN菌株可能是一株新的产甲烷菌。其确切的分类地位尚有待于进一步研究。     

菌种添加量对生物预处理小麦秸秆厌氧发酵的影响

对小麦秸秆进行了氨-生物联合预处理,在实验室自制的小型厌氧发酵装置上,对预处理后的小麦秸秆进行了厌氧发酵制取沼气试验,探讨了氨-生物联合预处理中,菌种的添加量对小麦秸秆厌氧发酵产沼气的影响.结果表明,在氨预处理尿素溶液质量浓度为35 g/L,生物预处理pH值为4,黄孢原毛平革菌和里氏木霉的添加比例为1∶1(数量级为109)的条件下,小麦秸秆厌氧发酵过程中沼气总产气量最大,为7 968 mL,较空白组提高了23.11％.发酵过程终了pH值、VFA和甲烷的变化均在正常的范围内,甲烷最高体积分数为51.33％,较空白组提高了6.01％,整个发酵过程历时23 d.     

植物乳杆菌LPL-1产细菌素发酵培养基组成响应面法优化

乳酸细菌素是细胞在转录翻译过程中通过核糖体机制合成,并分泌到菌体体外的一类具有抑菌活性的蛋白质,细菌素具有无抗药性、无毒副作用及易被人体降解的特点,因此是一种天然的食品防腐保鲜剂。为了提高植物乳杆菌LPL-1所产细菌素的产量,以单增李斯特菌为指示菌,相对抑菌效价为效应值,通过响应面法对发酵培养基组成进行优化,确定了最优培养基组成。利用单因素试验与Plackett-Burman试验,确定了主要影响因素为葡萄糖质量分数、胰蛋白胨质量分数与吐温-80体积比,最陡爬坡试验与Box-Behnken响应面试验确定了最优培养基组成为:葡萄糖质量分数2.08%、酵母粉质量分数0.51%、胰蛋白胨质量分数1.02%、牛肉膏质量分数1%、吐温-80体积比1.02 m L/L、磷酸氢二钾质量浓度3 g/L、乙酸钠质量分数0.5%、硫酸镁质量浓度0.2 g/L、硫酸锰质量浓度0.3 g/L、柠檬酸氢二铵质量浓度2 g/L、蒸馏水体积1 L。在此条件下细菌素效价(752.11 AU/m L)比优化前(286.67AU/m L)提高了1.64倍。因此,发酵培养基的优化为菌种与细菌素的产业化应用奠定了基础。     

乳酸杆菌发酵大豆糖蜜生产乳酸的研究

本文以大豆糖蜜为原料,嗜酸乳杆菌为菌种发酵生产乳酸。研究了大豆糖蜜的添加量、温度、接种量、氮源以及pH值对乳酸产量的影响。通过对各种因素的分析确定大豆糖蜜发酵乳酸的最佳发酵条件:大豆糖蜜260g/L、pH值5.0、接种量为10%、NH4NO3的添加量0.16g/L、温度为37℃。     

EGSB反应器的动力学模型研究(1)--模型的建立

本文基于Monod方程，对膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器建立了动力学模型。该模型将厌氧体系中的微生物简化为两大类，即产酸菌和产甲烷菌，并考虑了其生长和衰亡的动力学过程；将厌氧消化过程简化为碳水化合物的发酵产酸、挥发性脂肪酸产甲烷两个子过程；还引入了厌氧缓冲体系中的各类物化平衡；在已知进水水质和有关运行参数的条件下，模型可以预测出EGSB反应器出水COD和VFA浓度、反应器内部pH值和碱度变化、沼气产量及气相组成。