山茱萸果酒固定化酵母发酵工艺条件优化

以海藻酸钠为酵母固定化载体,进行山茱萸果酒固定化连续发酵的工艺优化研究。通过正交试验优化酵母固定化条件,在最佳载体固定化条件下,筛选最优连续发酵工艺条件。采用感官评价对比连续发酵与传统发酵的差异。结果表明,固定化最适条件为海藻酸钠浓度2%,氯化钙浓度3%以及固定化时间2 h,连续发酵最佳工艺条件为温度23 ℃,填充率30%和稀释率0.01/h。对比传统发酵,连续发酵对山茱萸果酒的品质和风味无不良影响。      

二氧化硅纳米花固定化酶及其有机磷农药降解性能

有机磷农药在蔬菜、水果及土壤中的残留严重影响了环境和人类的身体健康。有机磷水解酶(organophosphate pesticides, OPH)能高效降解有机磷类化合物残留，利用具有开放孔道的二氧化硅纳米花固定有机磷水解酶，可以优化固定化条件，固定化OPH的最适温度为45℃,最适pH值为8,与游离OPH相比，在温度为35～55℃、pH值为7.5～9.0的范围内均能保持较高的催化活性。与游离有机磷水解酶相比，固定化有机磷水解酶具有更好的热稳定性、pH值稳定性和重复使用性。研究结果表明，固定化酶在保证降解效率的同时，可有效降低有机磷水解酶的使用成本，是一种具有发展前景的固定化酶降解有机磷农药技术。     

固定化三唑酮降解菌球的性能表征及水体污染修复效应

以课题组保藏的一株三唑酮高效降解菌Stenotrophomonas maltophilia（命名为SM3）为目标菌株，以海藻酸钠-聚乙烯醇-活性炭为复合载体进行包埋法制得固定化菌球（PSC-SM3），优化固定化菌球制备条件，对其性能进行表征测定，并评价其投加于不同水体中对三唑酮的实际去除效果。结果表明：c（PVA）为6%，c（SA）为1.5%，c（AC）为2.5%，c（CaCl₂）为1.5%，包菌量为0.02 g·mL^-1时，PSC-SM3对三唑酮的去除效果最佳；扫描电镜、傅立叶红外光谱、机械强度、弹性系数和储存稳定性的测定结果均表明固定化菌球PSC-SM3具备良好的性能；在供试浓度1、2、5和10 g·mL^-1的三唑酮污染水体中作用14 d后，PSC-SM3在工业废水中对三唑酮的降解率在50.08%～54.07%之间，在生活污水中对三唑酮的降解率在40.94%～57.55%之间，在农田灌溉水中对三唑酮的降解率在44.83%～57.02%之间。相比于游离菌株，PSC-SM3的修复效果更具有实际应用意义。     

葛渣水解残渣为拜氏梭菌ART25吸附载体发酵生产丁醇的研究

【目的】探究固定化吸附环境对以葛渣水解液为原料进行丙酮丁醇发酵的影响。【方法】以经预处理的葛渣水解残渣为固定化吸附载体，研究不同载体添加量对以葛渣水解液为原料发酵生产丁醇的影响，同时从吸附环境下细胞活性、氧化还原电位及丁醇代谢途径关键酶活等角度探究添加固定化吸附载体（葛渣水解残渣）提高溶剂产量的内在机理。【结果】当载体添加量为10.0 g/L时，丁醇和总溶剂的产量最高，具体分别达到（9.92±0.05）g/L和（15.79±0.12）g/L，与对照组相比分别提高了13.29%和25.96%。在探究吸附环境影响丁醇合成的生理机制时发现，最佳吸附环境下的乙酸激酶、丁酸激酶、乙醇脱氢酶和丁醇脱氢酶的活性与对照组相比分别提高了33.90%、27.40%、14.53%和38.53%，表明吸附环境可提高丁醇代谢途径中关键酶酶活，从而提高溶剂产量。【结论】葛渣水解残渣可作为丁醇发酵过程固定化吸附载体，吸附环境可为细胞提供适宜生长环境及增强丁醇代谢途径中关键酶酶活，从而提高溶剂产量。     

纳米磁酶水酶法在磁流化床中提取大豆油脂的数值模拟及应用

为提高大豆油的提取率以及油的品质，该研究将游离纤维素酶固定在磁性高分子载体Fe3O4/SiOx-g-P（GMA）上，利用数值模拟确定磁流化床中水酶法提油的最佳参数，并将最佳参数应用在磁流化床中，通过单因素试验探究磁性固定化纤维素酶在磁流化床中水酶法提油的最佳工艺条件。结果表明：扫描电镜、粒径分析和红外光谱显示磁性固定化纤维素酶已固定在磁性高分子载体Fe3O4/SiOx-g-P（GMA）上，且具有较好的磁响应能力，与游离酶相比，磁性固定化纤维素酶提高了酶的耐热性和耐酸碱性。数值模拟得出磁场强度为0.034 T，流速为0.004 1 m/s时，磁酶在磁流化床中可与大豆料液充分接触，有利于提高大豆油提取率。磁流化床中水酶法提油较优工艺为：酶添加量为1.2 mg/g，pH值为5，温度为55 ℃，反应时间120 min，此时大豆油提取率较优为90.3%。磁性固定化纤维素酶在磁流化床中可以连续使用12 h。该研究提高了大豆油提取率，与间歇反应相比，磁流化床大豆油提取率增加了6.1%。研究结果为后续磁流化床水酶法提油提供了理论依据。