鸡粪与玉米秸秆混合发酵沼气产量影响因子研究

为探索物料配比、发酵温度、初始发酵浓度与产气量之间的关系以及各因素的重要性,通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆和鸡粪混合物为原料,在20、25、30、35、40℃下按不同干物质配比及初始发酵浓度分别进行厌氧发酵,分析不同物料配比、发酵温度、初始发酵浓度对发酵过程中pH值、累积产气量和TS产气量的影响,并对影响沼气发酵的各因子进行重要性排序。结果表明,物料配比、初始发酵浓度和发酵温度是影响产气量的重要因子,鸡粪与玉米秸秆2∶1、初始发酵浓度为20%时沼气产量最大;发酵温度在35℃左右时,各处理均能达到最优发酵效果;各因子对沼气产量影响的重要性依次为温度>初始发酵浓度>配比。因此,适当调整发酵温度以及初始发酵浓度将会有效提高沼气发酵利用效率。     

球孢白僵菌固态发酵及产孢条件的研究

[目的]优化球孢白僵菌固态发酵及产孢的最佳条件。[方法]采用正交试验优化固态发酵时的发酵基质含水量、培养基厚度和接种量,并研究了产孢时的光照条件、温度及空气相对湿度。[结果]温度是影响固体发酵生物量积累的重要因素,优化的发酵温度组合为延滞期24～26℃、对数生长期27～28℃和稳定期温度28～29℃,发酵120 h可达到最大生物量(279.32 mg菌体/g干重基物)。发酵基质含水量、培养基厚度、接种量3个因子对球孢白僵菌菌体生长的影响都达到极显著水平,各因子的主次关系大小为培养基厚度、发酵基质含水量、接种量,但各因子之间差异不显著。优化的发酵条件参数为:培养基厚度8 cm,接种量0.4 L/kg,发酵基质含水量55%～60%。对发酵基物的产孢条件研究表明,在连续光照、温度为25℃、相对湿度为63%时产孢量达最高(1.570×1010个孢子/g干发酵产物),比国内同类研究的产孢量提高了35.34%。[结论]为球孢白僵菌固态发酵的产业化提供了理论依据。     

细叶水团花种子萌发特性及扦插繁殖

为了探索细叶水团花Adina rubella的繁殖方法,采用正交试验设计,研究温度、赤霉素(GA3)质量浓度及处理时间对种子萌发的效果,以及扦插基质、ABT生根粉质量浓度及其处理时间对扦插枝条成活率的影响。结果显示:1GA3质量浓度对细叶水团花种子萌发影响最大,其次为温度,处理时间影响最小;最佳处理组合为,15~20℃下,在300 mg·L-1GA3溶液中浸泡60 min,萌发率达75.6%。2基质对细叶水团花枝条扦插成活率影响最大,其次为枝条浸泡时间和ABT质量浓度;最佳处理组合为扦插基质为泥炭∶泥沙(体积比)=1∶1,ABT质量浓度为50 mg·L-1,浸泡时间为60 min,成活率达(91.0±0.7)%。     

鸡粪与果蔬废弃物混合基质的厌氧发酵产氢特性

【目的】探究鸡粪与不同果蔬废弃物混合基质的厌氧发酵产氢特征,为利用混合物料厌氧发酵制氢提供依据。【方法】分别以香蕉皮、白菜废弃物、油麦菜废弃物、笋叶、土豆皮渣与鸡粪的混合物为原料(各45mL),在中温(35±1)℃、混合基质初始COD质量浓度为40g/L的条件下进行厌氧发酵试验,测定发酵过程中的气体产生量、气体成分和发酵结束后的发酵液液相代谢产物。采用Modified Gompertz模型对累积产氢量随时间的变化进行拟合,测定发酵前、后发酵液的挥发性固体、碳水化合物和蛋白质含量,并计算三者的降解率。【结果】不同混合基质的累积产氢量依次为:鸡粪+土豆皮渣(87.5mL)鸡粪+香蕉皮(62.5mL)鸡粪+白菜废弃物(42.1mL)鸡粪+油麦菜废弃物(34.4mL)鸡粪+笋叶(34.2mL)。在混合基质初始COD质量浓度相同的条件下,不同混合基质的COD产氢率依次为:鸡粪+土豆皮渣(46.04 mL/g)鸡粪+香蕉皮(34.00 mL/g)鸡粪+白菜废弃物(22.24mL/g)鸡粪+油麦菜废弃物(18.64mL/g)鸡粪+笋叶(18.57mL/g)。采用Modified Gompertz模型可以很好地拟合各混合基质累积产氢量随时间变化的过程。以鸡粪+土豆皮渣和鸡粪+香蕉皮为混合底物时,发酵类型为丁酸型发酵;以鸡粪+白菜废弃物、鸡粪+油麦菜废弃物和鸡粪+笋叶为混合底物时,发酵类型为乙酸型发酵。在5种混合基质中,鸡粪+土豆皮渣组的挥发性固体、碳水化合物和蛋白质降解率均最大,分别为51.82%,62.43%和28.90%。【结论】基质类型是影响厌氧发酵产氢的重要因素,5种混合基质均能产氢,但以鸡粪+土豆皮渣混合物料的产氢能力最强。     

赤霉素联合层积法对石香薷种子发芽的影响

为探索提高石香薷发芽率的方法,实现石香薷的大规模人工栽培,以新鲜的石香薷种子为试验材料,采用正交试验L9(34)研究赤霉素(GA3)浸种浓度、浸种时间、层积温度和层积基质对种子发芽的影响.结果表明:GA3浸种浓度对种子发芽影响最大,层积温度次之,层积基质影响最小;并筛选出了各因素的最佳水平组合:GA3 600.00 m...     

微生物固体发酵提取杜仲胶工艺参数的筛选

【目的】探讨菌株D-5在不同条件下对杜仲种皮固体发酵时羧甲基纤维素(CMC)酶、果胶酶活力及纤维类物质去除率的变化规律,筛选利用微生物固体发酵提取杜仲胶的发酵工艺参数。【方法】以曲霉D-5为发酵菌株,研究发酵基质不同的含水率、初始pH、起爆剂用量、发酵温度对CMC酶、果胶酶活力及纤维类物质去除率的影响。【结果】发酵基质的含水率、初始pH、起爆剂用量、发酵温度对菌株D-5的酶活力及纤维类物质的去除率有显著的影响。菌株D-5发酵的适宜条件为:基质含水率为60%、初始pH6.0、发酵温度30℃、起爆剂用量1.5%,在此条件下发酵6dCMC酶及果胶酶的活力最高,发酵18d纤维类物质去除率可达86.43%。【结论】利用微生物发酵去除纤维类物质是杜仲胶提取的重要途径之一,菌株D-5在杜仲胶提取中有一定的应用价值。     

酒精发酵非结构动力学模型及其参数估计

对1株产高浓度酒精的酿酒酵母的间歇发酵动力学进行了研究。建立了非结构发酵动力学模型, 以描述高基质(葡萄糖)和高产物(酒精)浓度条件下的酒精间歇发酵过程,采用改进遗传算法对非结构发酵动力学 模型中的参数进行了求取,并将该模型用于预测24．7％初糖浓度下的酒精间歇发酵,预测结果显示该模型可应用 于高基质(葡萄糖)和高产物(酒精)浓度条件下的酒精发酵过程。     

三种添加剂对猪粪厌氧干发酵的影响

为避免猪粪厌氧干发酵酸抑制,提高产气效率,以猪粪为主要发酵原料,研究中温(37℃)条件下不同添加剂(蛭石、海泡石和生物炭)及添加量(添加比例为5%、10%、15%和20%)对厌氧干发酵(总固体为20%)的产酸及产气性能的影响。结果表明:加入添加剂的发酵体系中,总有机酸(TVFAs)质量浓度随蛭石和生物炭添加比例的增加而降低,第25 d后TVFAs质量浓度迅速降低,相比生物炭和蛭石,海泡石的不同添加比例差异不显著。与猪粪单独发酵相比,不同生物炭(P-C)添加比例下迟滞期可缩短31.23%～83.90%。10%添加比例下,蛭石、海泡石和生物炭使累积挥发性固体(VS)产气率分别提高了98.97%、76.78%和93.06%,当添加比例达到20%时,最大VS产甲烷速率分别为3.62、2.87 mL·g~(-1)和3.15 mL·g~(-1),累积VS产甲烷量可达106.38、106.68 mL·g~(-1)和126.23 mL·g~(-1)。3种添加剂均能够缓解猪粪厌氧干发酵的酸抑制,提高甲烷产率,总体上生物炭效果优于蛭石和海泡石。     

拮抗性类芽孢杆菌F53菌株的固体发酵条件研究

类芽孢杆菌F53菌株(Paenibacillus elgii)经5种单一固体基质、组合固体基质及正交试验的发酵,分析各发酵处理含有的芽孢量和抑制黄萎病原孢子萌发的效果.结果初筛出最佳固体发酵基质配方为麸皮:豆粕:玉米粉比为2∶1∶1;发酵温度、料水比、pH值、接种量等对菌株产芽孢及其抗菌物质的分泌有明显影响;在固体发酵条件下,芽孢的产生数量与抑菌物质的积累呈正比,以温度为35℃,料水比为1∶1.4,pH值为7.0,接种量为10%为菌株最佳发酵条件.     

不同扦插基质及不同浓度IBA处理对闽楠生根的影响

闽楠[Phoebe bournei(Hemsl.)Yang]具有良好的经济、社会、生态价值,通过闽楠扦插繁殖试验,研究不同扦插基质、不同浓度IBA处理对闽楠扦插生根性状的影响。结果表明:不同扦插基质对闽楠扦插生根率、平均最大根长、生根数均有显著影响,用泥炭土作为基质进行扦插,生根率(80.00%)和平均最大根长(5.44cm)均显著高于细河沙基质和混合基质;不同浓度IBA浓度对扦插生根率和平均最大根长有显著影响,对生根数没有显著影响,当IBA浓度为600mg?L~(-1)时,生根率和平均最大根长均显著高于其他浓度。因此,采用泥炭土作为基质并用600mg?L~(-1)IBA对插穗进行处理具有较好扦插效果。     

鸭粪、鸡粪不同料液浓度对沼气发酵产气特性的影响

在自然温度、ｐＨ值未经调节（７．０左右）的条件下，鲜鸭粪的ＴＳ％＝２６．３６％，ＣＮ＝１４．３９，原料干物质产气率为０．１９ｍ３ｋｇ－１，产气效果佳，料液浓度可高达１０％左右，是沼气发酵的理想原料；鲜鸡粪的ＴＳ％＝２９．６２％，ＣＮ＝１０．７６，原料干物质产气率为０．０４ｍ３ｋｇ－１，产气效果差，料液浓度为６％～１０％．     

德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶研究

[目的]优化德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵产亚油酸异构酶工艺。[方法]以亚油酸为诱导物,考察不同因素对德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶的影响。[结果]德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶的最佳工艺为：在底物添加量1.5‰、发酵温度37℃、发酵时间35h时,亚油酸异构酶酶活可达21.67U/ml。[结论]以亚油酸为诱导物应用德氏乳杆菌保加利亚亚种产亚油酸异构酶,工艺切实可行。     

绿色木霉固态发酵生产纤维素酶条件优化与酶的固定化

以麸皮与秸秆粉为主要原料,对影响绿色木霉固态发酵的因素如麸皮与秸秆粉的比例、发酵温度、时间、含水率、初始pH值、氮源浓度等进行研究。在单因素实验的基础上,采取正交实验设计,结果表明最佳固体发酵条件为：麸皮与秸秆比例4∶1,含氮量2%,培养温度28℃,培养时间72 h,起始pH 5,接种量10%,含水率175%（相对于固体发酵底物）。在此条件下,CMC 酶活达到1 1325 U·g-1,比未优化条件下酶活6124 U·g-1,提高了849%。利用包埋、交联和交联包埋三种方法对纤维素酶进行固定化,其中交联包埋法效果较好。     

响应面法优化植物乳杆菌产亚油酸异构酶的发酵工艺

采用响应面法对植物乳杆菌的发酵产酶条件进行了优化.选取发酵时间、发酵温度、接种量和底物添加量作为考察因素,在单因素试验基础上选取试验因素与水平,根据中心组合(Box-Benhnken)试验设计原理,采用4因素3水平的响应面分析法并依据回归分析确定了各工艺条件的影响因子,同时以亚油酸转化率为响应值作响应面和等高线,分析了各个因素的显著性和交互作用.植物乳杆菌产亚油酸异构酶的最佳发酵条件为:发酵时间为30.21 h、发酵温度为36.23 ℃、接种量为1.99%、底物添加量为9.62%.在最佳发酵条件下,实际亚油酸转化率为20.46%.     

Kefir粒发酵人参米酒工艺的优化

以大米糖化液和人参浆液为主要原料,通过Kefir粒发酵酿造Kefir人参米酒。以乙醇体积分数(酒精度)和感官评价分数为响应值,使用Box-Behnken Design方法对糖化酶添加量、人参浆液添加量、Kefir接种量进行优化,得到Kefir粒发酵人参米酒最佳工艺条件。结果表明:糖化酶添加量是显著影响(P0.05)米酒酒精度的因素,人参浆液添加量是影响米酒感官评价的显著因素(P0.05)。Kefir粒发酵人参米酒最佳工艺条件:糖化酶添加量0.8%、Kefir接种量10%、人参浆液添加量20%,发酵15 d后乙醇体积分数(酒精度)为13%,米酒感官评价为93分。该优化条件下人参总皂苷含量提高了18.6%。     

透明质酸发酵过程中底物抑制及解除抑制的方法研究

[目的]探求获取高产量透明质酸的发酵方法。[方法]在微生物发酵法生产透明质酸的过程中,探索其底物浓度对发酵的影响。[结果]葡萄糖对透明质酸发酵的影响最大,低浓度的葡萄糖只能合成少量菌体和透明质酸,高浓度的葡萄糖会抑制菌体的生长和透明质酸的形成,通过探索实验得到分批补料发酵可以解除底物抑制,其具体方法为在发酵开始前加入2%的葡萄糖,14h时加2%的葡萄糖,22h时再加2%的葡萄糖。[结论]在微生物发酵过程中,分批补料发酵能够解除底物抑制,得到相对分子质量较大的透明质酸,且产量高。     

耐高温酿酒酵母木薯乙醇发酵条件的优化

通过单因素试验和正交试验,对耐高温酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)XG-1的木薯乙醇发酵的主要影响因素进行了研究.结果表明,在40℃高温培养条件下,XG-1对乙醇更加敏感,影响其木薯乙醇发酵,而影响木薯乙醇发酵各因素的主次顺序为发酵温度＞接种量=发酵时间.木薯乙醇发酵最佳工艺条件为发酵液中木薯淀粉含量200 g/L,氮素[(NH4)2SO4]添加量8 g/L,XG-1接种量约1.0×107CFU/mL,发酵温度33℃,发酵时间72h,发酵结束时发酵液中乙醇体积分教为13.1％,淀粉利用率为92.0％.     

红曲固态发酵生产洛伐他汀的实验条件优化

笔者对洛伐他汀固态发酵的8个重要影响因素进行了正交实验设计, 并根据正交试验水平极差计算选取了高产洛伐他汀的优化水平组合, 即温度25 ℃, 周期11 d, 碳源为可溶性淀粉3%, 补水量自第3 天开始为10%, 不加硫酸镁, 0 1%磷酸二氢钾, 氮源为0 2% NaNO3, pH值4 5。     

玉米秸秆预处理后的酶水解及丁醇发酵

[目的]寻求玉米秸秆预处理后的最佳酶解工艺条件。[方法]采用碱浸泡法和氨水浸泡法对玉米秸秆进行预处理,考察预处理方法以及温度、酶用量、pH值、底物浓度等因素对玉米秸秆酶水解的影响,得出最佳酶解条件,并利用最佳条件下的水解液进行丁醇发酵。[结果]碱法预处理玉米秸秆能有效地提高酶的水解效率。玉米秸秆经过预处理后的最佳酶水解工艺条件为：pH值4．5～5．0,温度50℃,底物浓度3．33％,酶用量950U／g秸秆。利用秸秆水解液进行丁醇发酵后,溶剂（丁醇、丙酮、乙醇）的产率比值为10．O：1．5：1．0,与传统发酵（6：3：1）相比,提高了丁醇所占的比值。[结论]该研究为以木质纤维素为原料进行新能源的开发和利用验提供试验依据。     

酶水解液的丁醇发酵条件优化研究

［目的］研究抗坏血酸（AsA）对镉胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的保护效应。［方法］以扬麦15、扬麦16和扬麦17为试材,通过测定种子发芽率和幼苗的生长生理指标研究了外源AsA对镉胁迫下小麦种子萌发和幼苗生长的影响。［结果］在单因素试验中,浓度大于0.05mmol/L的AsA对小麦幼苗主根生长有抑制作用;小麦种子萌发和幼苗生长受到的抑制作用随着镉浓度增大而增强,小麦根系SOD活性没有明显变化。AsA浓度不变时,小麦根长生长受到的抑制作用随着镉浓度的增大而增强;镉浓度不变时,0.05mmol/LAsA处理的小麦的抑制百分比低于其他浓度。在镉胁迫下加入AsA后,小麦根系SOD活性明显提高。0.05mmol/LAsA对0.05mmol/L镉胁迫下小麦的POD活性提高最多。［结论］低浓度AsA能缓解镉胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的抑制作用,高浓度AsA的作用不明显。