利用光合菌发酵转化啤酒糟工艺

从啤酒厂啤酒糟排水沟中以厌氧法分离得一株光合菌为菌种,对原料啤酒糟进行预处理,自组装厌氧发酵装置,采用单因素与正交实验法,对啤酒糟半固态培养光合菌的条件进行了研究。结果表明,当料水比1:9(干糟g:水g)、接种量9%（w/w）、光照强度1100Lx、发酵时间5d、发酵温度30℃、料层厚度3cm,发酵后啤酒干糟真蛋白含量可从17.0%（w/w）上升至41.6%（w/w）、粗纤维素从15.3%（w/w）下降至7.0%（w/w）、粗脂肪从5.9%（w/w）上升至6.6%（w/w）、粗灰分从3.8%（w/w）上升至4.1%（w/w）、总磷从0.6%（w/w）上升至1.3%（w/w）、发酵干糟含水率为9.8%（w/w）,这六项指标达到了“中华人民共和国水产行业标准”的草鱼鱼种配合饲料化学成分标准(SC/T 1024—2002)。     

啤酒糟生产菌体蛋白饲料的试验研究

利用啤酒糟中的残糖和碳水化合物，适量补充氮源和菜籽粕，采用微生物固态发酵方法生产菌体蛋白饲料。试验结果表明：产品比发酵前粗蛋白提高10％以上，粗纤维降解率达10％以上，16种氨基酸总和占粗蛋白总量的比例达到了82%以上。试验证明啤酒糟为主要原料生产菌体蛋白饲料对有效利用啤酒糟资源和开发饲料蛋白具有重要的意义。     

杏鲍菇产木聚糖酶固态发酵条件优化及其酶学性质

本文利用啤酒糟为主要原料,以杏鲍菇为菌种进行木聚糖酶发酵研究。通过单因素和正交试验确定最佳培养条件,并对其粗酶的酶学性质进行研究。结果表明,各因素对产酶能力的影响大小依次为:培养时间、料水比、氮源、pH、碳源。固态发酵的最佳培养条件为:碳源为以6∶2∶2配备的啤酒糟、玉米芯、麸皮混合物,氮源为1.5%的酵母膏,pH为5,装瓶量为7g/50ml三角瓶,接种量为25%,培养天数为9d,料水比为1∶1.6。其粗酶液的最适反应温度为50℃,最适pH为6。在pH为4～7时酶的稳定性较好,但木聚糖酶的热稳定性较差,60℃以上时酶活力损失70%以上。     

混菌发酵黑青稞甜醅工艺优化及品质特性研究

为改善单一菌株发酵制备青稞甜醅的风味与口感,提高其质量品质,本试验采用米根霉和酵母菌为发酵菌株,以氨基酸态氮含量及感官评分为指标,确定混菌发酵黑青稞甜醅的最佳工艺条件,并比较单一菌株发酵黑青稞制品与混菌发酵黑青稞制品中酚类物质含量、抗氧化活性及风味物质组成的差异。结果表明,混菌发酵黑青稞制品最佳发酵条件为:发酵温度33℃,发酵时间48 h,菌种比例(酵母菌J7∶米根霉)1∶1.20,接种量6.81%,在此条件下混菌发酵黑青稞制品的氨基酸态氮含量为9.32 mg·100 g^-1,感官评分为95.48分。与单一菌株发酵黑青稞制品相比,混菌发酵黑青稞的黄酮含量(32.22 mg·100 g^-1)、 多酚含量(230.68 mg·100 g^-1)及DPPH自由基清除能力(95.03 μmol·L^-1)显著提高。气相色谱-质谱(GC-MS)分析结果表明,酵母菌单独发酵的黑青稞中共检出33种挥发性风味物质,米根霉单独发酵的黑青稞中共检出41种挥发性风味物质,混菌发酵的黑青稞中共检出46种挥发性风味物质,其中酯类和醇类是3种发酵方式黑青稞制品的主要风味组分。混菌发酵黑青稞的醇类、酯类和酸类种类及含量均显著高于其余两种发酵方式,其相对含量分别达到59.09%、29.44%和6.46%,风味更丰富。综上分析,混菌发酵使黑青稞制品在功能及风味方面具有一定的优势。本研究结果为混菌发酵黑青稞制品的开发和应用奠定了基础。     

白酒糟水解液摇瓶发酵生产木糖醇的工艺优化

为充分利用白酒糟资源,探讨酸水解液作为碳源发酵生产木糖醇的可行性。采用热带假丝酵母(Candidatropicalis1779)发酵酒糟水解液生产木糖醇,分别利用单因素试验和正交试验考察了影响发酵的工艺条件。发酵在250mL摇瓶发酵瓶中进行。结果表明,当种子龄27h、接种量20mL、装液量100mL、氮源添加量20mL、氮源浓度48g/L时发酵效果最好。该条件下发酵液中木糖醇浓度为11.85mg/mL,木糖利用率和还原糖利用率分别为45.62%和74.81%,残留木糖浓度为463.51μg/mL。发酵试验表明酒糟水解液作为碳源发酵生产木糖醇具有可行性。     

施氏假单胞菌NRCB010的高密度发酵条件优化

植物根际促生菌是最常用的微生物肥料的菌种来源。施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)因良好的促进作物生长、提高作物抗逆性及降解有机污染物等特性备受关注。以具有减少农田土壤氧化亚氮排放和良好促生特性的施氏假单胞菌NRCB010为研究对象,明确其菌落形态及生理生化特征;以生物量(以OD600值表示)为评价指标,通过单因素优选法确定发酵基础培养基和碳氮源及其浓度,通过正交试验设计和极差分析优化无机盐成分,通过响应面分析法优化发酵培养基配方。结果表明,NRCB010菌落呈圆形、皱褶状、黄色,革兰氏染色阴性,菌体短杆状、长度约2 μm、无芽孢;利用多种碳源、氨基酸和羧酸,具有还原力。改良的金氏B(King′s B)培养基为NRCB010发酵较好的基础培养基;以15 g/L糖蜜+葡萄糖(1∶1,W/W)为碳源、以25 g/L牛肉浸粉为氮源时NRCB010的生物量最高。最优无机盐组合为KH2PO4 1.5 g/L、 MgSO4·7H2O 1.5 g/L和NaCl 2.0 g/L。优化后的最优发酵培养基为糖蜜7.1 g/L、葡萄糖8.5 g/L、牛肉浸粉22.9 g/L、MgSO4·7H2O 1.3 g/L、NaCl 2.0 g/L和KH2PO4 1.0 g/L。使用此优化培养基发酵36 h,NRCB010发酵液的OD600值为11.09,有效活菌数为2.87×1010 cfu/mL。     

添加复合菌株快速发酵虾头制酱工艺优化

为推进传统发酵水产调味品的产业化,提高生产效率,满足消费者需求,利用现代生物技术,研究虾头酱快速发酵工艺。选择从传统虾酱中分离得到的季氏毕赤氏酵母(Pichia gilliermondii)、黑曲霉(Aspergillus niger)以及购买植物乳杆菌(Lactobacillus planticola),作为外加复合菌株混合发酵,提高虾头酱风味。基于感官品评和氨基态含量分析,首先探索快速发酵杀菌方式及复合菌株接种比例,然后在单因素基础上,选择三因素三水平响应面优化法,对发酵温度、发酵时间及菌株接种量进行中心组合试验设计(Box-Behnken),建立数学模型。结果表明:酵母菌、乳酸菌及霉菌的最佳混合浓度比例为1∶5∶3,最佳工艺条件为:发酵温度53.6℃,发酵时间13.46 d,混合发酵剂接种量2.69 m L/100g。优化后进行验证最终工艺条件为:温度54℃,发酵时间14 d,接种量2.5 m L/100g,发酵制备虾头酱的感官评价得分为7.64,氨基态氮浓度为(0.82±0.04)mg/m L。研究结果为虾副产物的高值化利用及虾头酱的快速发酵生产提供产业化基础。     

鸡粪高温蛋白分解菌的鉴定及发酵条件研究

从自然发酵鸡粪中分离筛选出2株(编号JS4、JS8)高温蛋白分解菌,能产较高活性的中性蛋白酶。对JS4、JS8菌株的形态、培养特征和生理生化特性进行鉴定,JS4、JS8菌株分别属于枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。将2菌株复合接种发酵鸡粪,以中性蛋白酶活性作检测指标,研究鸡粪发酵条件。结果表明,最佳发酵条件为含水量为50%、接种量为1%、添加辅料为麸皮、pH值为7.0。     

纤维素降解菌对农业有机废弃物发酵进行CO2施肥的作用

采用室内培养和大棚试验相结合,对分离的3种纤维素降解菌在有机废弃物发酵释放CO2中的作用及其对增加大棚CO2浓度的效果进行了研究。结果表明,分离获得的三种菌均能明显促进有机废弃物发酵CO2的释放,其中菌A和菌C的效果优于菌B;3种菌混合接种时效果最佳。在大棚栽培条件下,昼间CO2浓度大部分时间低于300μL/L,处于亏缺状态;采用棚中不接种直接发酵也可大幅提高大棚的CO2浓度,但释放的时间只有9 d左右;采用3种菌混合接种的方法棚内全天维持CO2浓度800μL/L以上的时间可达14 d以上。     

一株产邻苯二酚假单胞菌的筛选及其发酵条件的优化

从土壤中筛选到44株产邻苯二酚的菌株．其中X16菌株转化苯甲酸钠产生邻苯二酚的活性最高，根据其形态特征观察、16SrDNA序列同源性比较．初步鉴定为假单胞菌（Psudomonas sp．）。经过发酵条件优化后，发现该菌最适发酵的碳氮源分别为苯甲酸钠6g／L和聚蛋白胨2g／L；最适温度为32℃；最适pH为6.7；最适发酵时间为22h。在上述发酵条件下，该菌产邻苯二酚的能力达到1mg／mL，比条件优化前提高了25％o。     

大米乳酸菌发酵降镉工艺优化

为研究乳酸发酵对大米重金属镉的脱除效果,该试验以镉超标大米为原料,采用大米发酵液进行发酵降镉,通过Plackett-Burman(PB)设计、最陡爬坡试验设计和Box-Behnken设计对发酵降镉工艺进行优化。结果表明:PB试验筛选出的对大米发酵降镉效果显著影响的因素分别为加水量、强化菌种添加量和发酵温度;根据最陡爬坡确定的各因素逼近区域进行响应面试验设计,得出最佳降镉工艺为加水量120%、强化菌种添加量0.08‰、发酵温度32℃,其他发酵条件还包括米粉发酵液添加量2%、食盐添加量0.8%、以及有效降镉时间22~26 h,就镉质量分数为0.52 mg/kg的早米,此条件下降镉率为79.24%。研究结果为乳酸发酵降镉、缓解大米镉超标问题提供参考。     

光合细菌对鱼病原细菌生长的影响

从发病的棒花鱼（Abbottina rivularis）和鲫鱼（Carassius auratus）分离得到7株菌,经人工感染证实其中的B3、J1和J2等3株菌均为病原细菌。B3和J1鉴定为嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）,J2鉴定为豚鼠气单胞菌（Aeromonas caviae）。采用平板扩散法测定了光合细菌嗜酸红假单胞菌Y7（Rhodopseudomonas acidophila Y7）、球形红假单胞菌X3（R．spheroids X3）和桃红荚硫菌S（Tniocapsa roseopersicina S）对病原细菌B3和J2生长的影响。结果表明：在营养琼脂平板上3种光合细菌对两种病原细菌（B3和J2）无明显拮抗作用,但光合细菌能覆盖在病原细菌上生长;3种光合细菌对病原细菌生长有明显的抑制作用,其中球形红假单胞菌X3抑制作用最大,但X3代谢产物对病原细菌生长无明显抑制作用,说明X3对病原细菌的抑制作用来自菌体细胞。X3还能明显抑制水体中的病原菌B3和J2的生长。     

光合细菌协同产气肠杆菌联合发酵制氢试验

暗-光联合生物制氢是提高底物利用率和产氢潜力的有益探索。该文以玉米秸秆酶解液为产氢底物,采用光合细菌(HAU-M1)与产气肠杆菌(AS1.489)混合培养工艺,进行了同步糖化暗-光联合生物制氢试验研究。以累积产氢量为主要指标,利用单因素试验考察了底物质量浓度、初始pH值、光照强度、发酵温度对HAU-M1与产气肠杆菌混合培养条件下联合产氢的影响,并在单因素试验的基础上通过正交试验对产氢工艺参数进行了优化。结果表明:各工艺参数对HAU-M1与产气肠杆菌联合产氢影响的主次顺序为:发酵温度初始pH值底物质量浓度光照强度。发酵温度和初始pH值是影响HAU-M1与产气肠杆菌联合产氢的显著因素。HAU-M1与产气肠杆菌混合培养联合产氢的较佳工艺条件为:底物质量浓度35 g/L、初始pH值6.5、光照强度3 500 1x、发酵温度30℃,在此条件下,72 h的累积产氢量达到332.6 mL,单位产氢量为47.5 mL/g。该试验研究可为基于秸秆类生物质的暗-光细菌混合培养联合产氢的进一步研究提供参考。     

甘薯渣同步糖化发酵生产酒精的工艺优化

为了综合利用甘薯淀粉工业废渣,本研究以甘薯渣为原料发酵生产酒精,并对其同步糖化发酵工艺(SSF)进行优化。研究同步糖化发酵时影响酒精发酵工艺的9个因素,采用Plackett-Burman试验设计筛选出显著因素,并在筛选结果的基础上,用最陡爬坡途径逼近最大响应区域,然后利用响应面分析法确定其最佳参数。结果表明,影响酒精发酵工艺的显著因素为糖化酶、接种量和发酵温度。酒精发酵优化最佳参数为:α-淀粉酶8U/g,液化时间1.5h,液化温度90℃,硫酸铵质量分数0.15g/100g,pH值4,发酵时间36h,糖化酶151U/g,接种量0.3%,发酵温度36℃。在此条件下,验证试验得到的酒精体积分数达到17.15%,接近理论预测值16.95%。优化后的工艺可为甘薯渣同步糖化发酵生产酒精提供技术参考。     

高温分解与乳酸菌分步发酵提高秸秆饲料消化率及适口性

以提高秸秆饲料的消化率和适口性为目的,该研究1)以干玉米秸秆为材料,接种木质纤维素分解菌复合系WDC2,进行高温分解发酵;2)以乳酸菌复合系SFC-2为接种物,进行乳酸菌液体发酵;3)将乳酸菌发酵液以质量体积比1∶1比例均匀喷洒到发酵秸秆中,制备发酵秸秆饲料。该研究从营养学和分子生态学角度探讨了高温分解与乳酸菌分步发酵提高秸秆饲料消化率和及适口性的可行性。结果表明,经高温分解发酵,秸秆中微生物多样性丰富,不含致病菌。以南阳黄牛为研究对象,秸秆的干物质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维体外消化率分别提高了13.94%、22.56%和21.12%,采食量提高21.71%;部分分解的秸秆经乳酸菌发酵液吸附后,粗蛋白增加36.17%。秸秆的高温分解发酵与乳酸菌的乳酸发酵相结合的饲料制作工艺,即提高了秸秆的消化率和营养价值,也改善了秸秆的适口性。     

Zirconium toxicity assessment using bacteria,algae and fish assays

Our contribution to Zr environmental hazard, arrived at by means of bioassays on bacteria, microscopic algae and fish, confirms the hypothesis that Zr has low toxicity. Toxic effects revealed with the Microtox test may be attributed to pH rather than specifically to Zr (5 min. EC₅₀ > 4.3 mg L^?1). Fish assays also confirmed the low toxicity of Zr (96-hr LC₅₀ > 20 mg L^?1; 96 hr minimal stress concentration > 20 mg L^?1; Mutagenicity (Fluctuation test) and genotoxicity (S.O.S. Chromotest) assays failed to show any DNA-related effects linked to this metal. Only the algal assays (ATP energy stress) demonstrated genuine toxicity at Zr concentrations between 1.3 and 2.5 mg L^?1.     

病死猪辅热快速好氧发酵工艺参数优化与装备研制

将病死猪、辅料拌合后加入发酵菌种,在50～70℃条件下进行辅热快速好氧发酵处理,可在短时间内将病死猪转化为干颗粒物料。为了优化发酵工艺参数,提高发酵处理质量,该文采用辅热快速好氧发酵试验装置,以猪死胎为原料、麸皮为辅料,选取通风量和温度为试验因素,以产物的总游离氨基酸(free amino acid,FAA)质量分数、含水率、粒度分布和pH值作为试验指标,开展了病死猪辅热快速好氧发酵处理试验。发酵温度选取50、60和70℃3个水平,通风量选取8、9和10 L/(L·min) 3个水平。结果表明,发酵温度60℃、通风量10 L/(L·min)时处理效果最佳。在此基础上,设计并试制了一台处理能力为150kg/批的病死猪辅热快速好氧发酵处理设备,并进行了初步试验。设定通风量为10 L/(L·min),发酵温度为60℃,发酵3d后物料中的FAA质量分数为20.74g/kg,含水率为14%左右,pH值为5.4,88.89%能通过4.75 mm编织筛,未检出大肠杆菌,平均每处理1 kg病死猪的能耗为2.37 kW?h。试验结果表明,试制的装备能在3 d内将冰冻状态的病死猪无害化处理转变为干颗粒物料,处理产物能满足后续有机肥生产的要求。     

酒糟浸出液发酵产细菌纤维素工艺优化

为了使酿酒废弃物酒糟得以重复利用,降低环境污染,该研究将酒糟作为发酵原料,对木醋杆菌(Acetobacter xy Linum M12)发酵产细菌纤维素进行工艺条件的优化。按照酒糟∶蒸馏水=1∶4 g/g的料液比过滤得到酒糟浸出液,并分析酒糟浸出液成分,以细菌纤维素产量为响应值,从葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、柠檬酸、Na2HPO4·12H2O、KH2PO4·3H2O、Mg SO4·7H2O和接种量这8个影响细菌纤维素产量的因素中筛选出显著水平为95%以上的三因素,通过响应面设计对这3个因素进行响应面优化,得出产细菌纤维素数学模型的R2为0.9734,并对数学模型进行了理论分析。研究表明:影响细菌纤维素产量的三因素的影响主次顺序依次为葡萄糖、接种量、柠檬酸,产细菌纤维素的二阶回归模型(P=0.0001)高度显著,决定系数R调整2=0.9392,在此基础上得到的最优的培养基配方为:每1 L酒糟浸出液加入葡萄糖23 g,蛋白胨25 g,酵母粉25 g,柠檬酸4.5 g,Na2HPO4·12H2O 2g,KH2PO4·3H2O 1g,Mg SO4·7H2O 0.2g,接种量8%,发酵温度30°C,培养周期7 d,得到细菌纤维素的预测产量为14.42 g/L。通过验证分析在此条件下细菌纤维素产量为14.44 g/L与预测值(14.42 g/L)吻合度较高,相对误差为0.14%,比优化前(6.0 g/L)提高了140.6%,研究结果为实现酒糟的综合利用提供参考。     

液态发酵饲料连续发酵工艺

为建立一套液态发酵饲料的连续生产工艺,该研究以玉米-豆粕-麦麸混合物为发酵基质进行液态发酵菌株的筛选,通过监测发酵过程中液态饲料的pH值、乳酸菌数量、大肠杆菌数量、霉菌数量、酵母菌数量、酸溶蛋白质含量、可溶性糖含量等指标变化规律探究发酵菌株、连续发酵过程中保留比例、发酵温度、外源苯甲酸和外源酶制剂对发酵进程的调控及饲料营养价值的影响。结果表明:1)筛选出的乳酸菌菌株28-7具有较强的大肠杆菌抑制能力和产乳酸能力,发酵6 h时饲料pH值下降到4.45,发酵饲料中未检出大肠杆菌;2)接种乳酸菌28-7的连续发酵过程中,20%、30%、50%的保留比例对发酵饲料的pH值、乳酸菌数量、霉菌数量的影响差异不大,大肠杆菌均无检出,20%的保留比例可使连续发酵正向进行;3)外源非淀粉多糖酶的加入可显著提高发酵饲料中酸溶蛋白含量、酸溶蛋白/粗蛋白质比值和可溶性糖含量(P<0.05),外源苯甲酸的加入可有效抑制发酵过程中霉菌的增殖。4)37℃条件下发酵可显著提高饲料中酸溶蛋白含量、酸溶蛋白/粗蛋白质比值(P<0.05),3～12、20、37℃条件下获得的饲料的pH值<4.0、乳酸菌数量...