高效木质纤维素分解菌复合系的发酵特性

试验以稻草为唯一碳源,50℃静置培养,通过批次发酵和批次补料发酵的培养方式,对复合菌系的pH、溶解氧浓度(DO)、分解效率和发酵产物组成进行了研究。结果表明,批次发酵时,pH由初始值8.59降为6.03后回升,10d后稳定在8.0左右;培养1d的DO值由初始的4.34mg·L-1迅速下降到0.22mg·L-1,此后一直维持在0.07～0.10mg·L-1的范围内;发酵3d时稻草的分解率达到42.5%,随着发酵的进行,稻草分解速率显示逐渐降低的趋势;主要液相末端产物是挥发性脂肪酸(VFA),其中乙酸质量浓度占总VFA质量浓度的90%以上。连续补料发酵时,每次添加稻草24h后pH降到最低,乙酸的含量也达到最大值,随后逐渐升高直到下一次添加稻草;而发酵体系内的DO值的变化与批次加料发酵相似。     

不同糖蜜及添加量对稻草饲料发酵品质的影响

针对稻草微贮饲料化过程中可溶性糖含量低、难以进行成功微贮等难题,研究在稻草微贮过程中分别添加不同浓度甘蔗糖蜜、大豆糖蜜以提高稻草发酵品质的技术。分别设置在稻草原料中添加5×10~5 CFU/g乳酸菌的基础上添加1.5%、3.0%甘蔗糖蜜,以及1.5%、3.0%、5.0%大豆糖蜜处理。结果表明,添加不同浓度糖蜜均显著提高了微贮稻草的粗蛋白、可溶性糖含量和干物质体外消化率,显著降低了微贮稻草的粗纤维含量,并显著提高了乳酸含量;随着糖蜜添加量的增加,氨态氮/总氮的比值有增加的趋势;添加糖蜜处理对微贮稻草中的霉菌具有一定的抑制作用。综合比较,糖蜜在稻草微贮过程中的适宜添加量为1.5%甘蔗糖蜜或1.5%～3.0%大豆糖蜜。     

康氏木霉与酵母混合发酵处理稻草秸秆的研究

利用康氏木霉与酵母混合发酵处理稻草秸秆,结果表明酵母菌和康氏木霉之间不仅无颉颃,且酵母菌能促进康氏木霉的生长;单因素试验确定混合发酵最适发酵时间为3d,最适发酵温度为30℃,最适pH值为4.5;正交试验得出酵母最佳添加量为70%,酵母在第三天加入,尿素添加量为1%.发酵料蛋白含量可达11.21%,还原糖含量达到25.4...     

添加乳酸菌和米糠对水稻秸秆青贮品质的影响

为探讨水稻秸秆饲料化的可行性,以中粳水稻秸秆为青贮原料,研究了添加乳酸菌和米糠对水稻秸秆青贮料品质的影响。将新鲜稻草切碎后加入添加物,设乳酸菌组、米糠组、乳酸菌+米糠组,乳酸菌添加量为1 kg鲜稻草中加入0.02 g 1.6×105CFU/g乳酸菌制剂,米糠添加量为1 kg鲜稻草中加入100 g米糠,同时设对照组(无添加物)。原料装入聚乙烯袋青贮,45 d后开袋检测。结果表明,与对照相比,乳酸菌组稻草青贮料的可溶性碳水化合物含量、干物质回收率、乳酸含量和乳酸/乙酸值分别提高了60.63%、3.82%、134.78%和332.64%,挥发性脂肪酸含量、氨态氮/总氮值分别降低了53.74%、36.68%,且差异均达显著水平(P0.05);米糠组稻草青贮料的可溶性碳水化合物含量、干物质回收率、乳酸含量和乳酸/乙酸值较对照组分别提高了31.06%、17.08%、157.10%和349.31%,挥发性脂肪酸含量、氨态氮/总氮值分别降低了44.90%、46.68%,且与对照差异均达显著水平(P0.05)。乳酸菌+米糠组的青贮料发酵品质最佳,除酸性洗涤纤维含量与对照差异不显著(P0.05)外,其他指标均显著优于对照(P0.05)。pH与挥发性脂肪酸含量呈较强的正相关性,而与乳酸含量和氨态氮/总氮值呈较强的负相关性。综合各测定指标结果表明,同时添加乳酸菌和米糠能更好地改善稻草青贮料品质。     

不同添加物对稻草青贮品质及营养组成的影响

为研究稻草青贮过程中发酵品质的动态变化以及添加乳酸菌和米糠对其发酵品质的影响,设4个处理,即对照组(CK)、乳酸菌组(鲜重0.01 g/kg)、米糠组(鲜重100 g/kg)以及乳酸菌+米糠混合组(乳酸菌和米糠的添加量与单独处理的添加量相同).结果表明:与对照相比,添加乳酸菌后青贮料的pH值下降(P＞0.05),乳酸含量无显著变化,乙酸、丁酸、铵态氮含量以及铵态氮/总氮值显著升高(P＜0.05);添加米糠以及添加乳酸菌+米糠的处理与对照相比,青贮料的pH值、乙酸、丁酸、铵态氮含量以及铵态氮/总氮值显著下降(P＜0.05),乳酸含量显著增加(P＜0.05);添加乳酸菌+米糠处理与单独添加米糠处理的青贮料发酵品质差异不显著(P＞0.05).     

不同水平大豆寡糖(SBOS)对生长绵羊瘤胃发酵的影响

采用体外批次培养法,研究在日粮中添加不同水平SBOS对绵羊瘤胃发酵功能的影响。SBOS的添加水平分别为基础日粮的0,0.4%,0.8%,1.2%,1.6%和2.0%等6个水平,即1个对照组(0水平组)5个试验组,每个组3个重复。结果表明:体外培养24 h,日粮中添加SBOS可以增加瘤胃液NH3-N、丙酸及总VFA、MCP浓度,提高培养底物NDF降解率,降低瘤胃液pH值、乙/丙比值,对瘤胃产气量、瘤胃液乙酸、丁酸浓度影响不显著。应用综合评定指标(MFAEI)对产气量、pH、MCP浓度、总VFA浓度、NH3-N浓度和NDF含量进行综合评定,得出添加量为1.2%的SBOS更有利于调控瘤胃发酵。     

酸酶双解稻草纸浆制备燃料乙醇的新工艺

研究酸酶双解稻草纸浆、发酵制备燃料乙醇的新工艺,考察时间、温度、底物浓度、催化剂用量等因素对酸解和酶解过程的影响。通过对酸酶解液及残渣成分分析,考察稻草纸浆降解产物中糖含量的变化趋势。结果表明,在170~180℃、液固比20 mL∶1 g、硫酸质量分数为2.4%、反应2 h酸解,还原糖得率为28.9%;在50℃、酶用量80 U/g、底物质量浓度0.01 g/mL、反应30 h酶解,还原糖得率为67.1%。酸酶解总还原糖得率62.6%;稻草纸浆降解液经发酵制得乙醇质量浓度为26.6 g/L,乙醇得率为49%,达到理论转化率的96%,转化率最高为0.28 g/g(乙醇/稻草纸浆)。     

模拟葡萄汁中添加可同化氮对酵母菌酒精发酵的影响

【目的】研究添加可同化氮对模拟葡萄汁酒精发酵的影响,确定利于酵母菌酒精发酵的可同化氮水平,为葡萄酒酿造过程中可同化氮的添加提供依据。【方法】设计3种氮素添加方式,分析不同质量浓度可同化氮和添加处理下模拟葡萄汁的酒精发酵过程及产物的差异,对各处理酒精发酵过程中的酵母菌数量和还原糖含量及酒精发酵结束后的游离氨基酸、铵态氮、有机酸、香气成分含量进行测定和分析。【结果】随着可同化氮质量浓度的升高,酵母菌数量增加,酒精发酵速率增大,二次添加可同化氮使酵母菌数量增加较快,糖消耗速率增大;可同化氮质量浓度为240mg/L时,有机酸的总生成量最高,二次添加可同化氮降低了有机酸的总生成量,提高了乳酸、乙酸和琥珀酸的生成量,但柠檬酸的生成量有所降低;可同化氮质量浓度的升高有利于生成较多的香气成分,二次添加处理可以提高高级醇和酯类的生成量,但对酸类生成量无明显影响。【结论】可同化氮是酵母菌进行正常酒精发酵必需的大量营养元素,可同化氮质量浓度低于90mg/L时,添加有机氮(氨基酸)和无机氮(铵态氮)均能促进酵母菌完成酒精发酵,可同化氮质量浓度的升高有利于生成较多的香气成分。     

2种吸附剂对鸡粪厌氧发酵产气特性的影响

【目的】研究生物炭和纳米零价铁(nano zero-valent iron, nZVI) 2种吸附剂对鸡粪中温厌氧发酵产气特性的影响,以寻求适宜的吸附剂及其添加量。【方法】采用中温(35±1)℃恒温批次试验,以鸡粪为发酵原料,分别添加不同质量分数(0%(对照),2.5%,5%,7.5%和10%)的生物炭和不同质量分数(0%(对照),0.25%,0.5%,0.75%和1%)的nZVI,探索添加生物炭和nZVI对鸡粪厌氧发酵产气特性动态的影响。【结果】添加生物炭后,鸡粪厌氧发酵累积沼气产量随着时间的延长总体不断增加;试验结束时,添加生物炭各处理的累积沼气产量显著高于对照(P0.05),其中添加5%生物炭处理的累积沼气产量最高,达到21 532 mL。添加nZVI后,累积沼气产量随时间的延长呈增加趋势;试验结束时,未添加nZVI的累积沼气产量最高,达到11 101 mL。随着生物炭添加量的增加,平均沼气产量呈单峰变化趋势,其中添加5%生物炭处理的平均沼气产量最高,达到414 mL/d;随着nZVI添加量的增加,平均沼气产量呈先降后增再降的变化趋势。与对照相比,添加生物炭均能显著提高甲烷含量,而添加nZVI的各处理仅1%nZVI才能显著提高甲烷含量。随着发酵时间的增加,添加生物炭后pH总体呈上升-下降-上升趋势,添加nZVI后pH总体呈逐渐上升趋势。添加生物炭和nZVI的各处理后发酵过程中挥发性脂肪酸质量浓度均呈上升-下降-上升-下降的变化趋势,氨态氮质量浓度发酵初期快速增加,之后总体呈降低的趋势。与对照相比,添加生物炭处理的总固体和挥发性固体的产气效率均显著增加(P0.05),其中添加5%生物炭的处理总固体和挥发性固体产沼气效率最高;而添加nZVI的总固体和挥发性固体产气效率均降低。【结论】添加生物炭对鸡粪厌氧发酵有促进作用,在以250 g干鸡粪为发酵原料、发酵总体积700 mL、发酵温度(35±1)℃的条件下,当生物炭添加量为15.32 g时,累积沼气产量最高为21 844.75 mL;添加nZVI对鸡粪厌氧发酵产沼气无促进作用。     

产气法评价纳豆芽孢杆菌对瘤胃液体外发酵的影响

【目的】评价纳豆芽孢杆菌对瘤胃液体外发酵的影响。【方法】采用瘤胃液体外发酵产气法,以不添加纳豆芽孢杆菌为对照,动态观测基础日粮中纳豆芽孢杆菌添加量分别为1.5×108/g(处理Ⅰ)和7.5×108/g(处理Ⅱ)对瘤胃液体外发酵产气量、pH值、NH3-N质量浓度和各挥发性脂肪酸浓度的影响。【结果】与对照相比,处理Ⅱ产气量提高了11.89%(P<0.05),瘤胃pH值显著降低(P<0.05),NH3-N质量浓度提高了16.07%(P<0.05),乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸浓度分别提高了10.43%,50.35%和20.70%(P<0.05);处理Ⅰ除丙酸浓度显著高于对照(P<0.05)外,其他各指标均与对照无明显差异(P>0.05)。【结论】纳豆芽孢杆菌培养物在基础日粮中的添加量为7.5×108/g时,能促进瘤胃液对饲料底物的降解代谢。     

添加玉米油对瘤胃挥发性脂肪酸（VFA）浓度及比例的影响

用3头装有瘤胃瘘管的成年杂交牛饲喂加入0、4%和8%玉米油的稻草和精料混合料（2:1）日粮,按3&;#215;3拉丁方试验设计,在饲喂后2、4、6、8h瘤胃液取样。试验结果表明,添加4%和8%玉米油瘤胃液pH值、NH3-N浓度与对照组差异不显著（P&;gt;0.05）,但有提高NH3-N浓度的趋势;瘤胃TVFA浓度依玉米油添加量产生不同的结果,添加玉米油4%时与对照组差异不显著（P&;gt;0.05）,但有提高的趋势;添加8%玉米油时显著降低瘤胃TVFA和乙酸浓度（P&;lt;0.05）,分别下降9.81%和14.35%;丙酸、丁酸浓度基本不受影响（P&;gt;0.05）;添加玉米油会导致乙酸/丙酸比例降低,从3.75:1分别降到3.26:1和3.14:1。     

鼠李糖乳杆菌利用甘薯废渣发酵产乳酸的研究

【目的】研究鼠李糖乳杆菌发酵甘薯淀粉加工废渣生产乳酸的工艺条件,为薯渣的治理和利用提供新的技术思路。【方法】使用元素分析仪对甘薯淀粉废渣中的主要元素进行分析测定,同时,在以菌体OD值法确定的鼠李糖乳杆菌的生长对数期内分别取不同时间点设置4组乳酸发酵试验,以该菌利用葡萄糖液体培养基产乳酸的发酵效率为考察指标确定该菌的乳酸发酵最适种龄。在此基础上,利用鼠李糖乳杆菌对甘薯废渣直接进行固体发酵：采用单因素试验方法分别考察接种量、发酵温度、碳酸钙添加量,以及外加氮源对乳酸发酵效率的影响;此外,考察外加氮源对发酵结束后薯渣固体发酵醪中的生物量的影响;结合正交试验设计,得到影响薯渣发酵产乳酸因素的最优组合。【结果】元素分析结果显示甘薯淀粉废渣是一种高C、H含量的生物质,其干渣中C、H元素质量百分含量分别达40.34%、6.16%,而N元素质量百分含量仅为0.32%,虽C元素含量丰富,但N元素相对匮乏,需要外加氮源方可进一步促进其生长代谢。通过菌体OD值法确定的鼠李糖乳杆菌的生长曲线显示,菌体接入2 h后OD值迅速增长,菌体生长进入对数期。8 h后OD值基本不变,菌体进入稳定期。确定了种子的对数生长期在2-8 h。在该时间区间内以4 h龄种子的乳酸发酵效率最高,达92.39%,对应残糖浓度最低,为0.59 g·L^-1,确定4 h是鼠李糖乳杆菌乳酸发酵的最适种龄。薯渣固体发酵中分批单因素试验结果依次为：接种量在10%时发酵效率达最高,为83.87%;发酵温度在37℃时发酵效率最高,达85.55%;CaCO₃添加量在5%时发酵效率达最大值,为90.24%;4种无机氮源中尿素组发酵效率达91.01%;尿素在0.8%添加量下发酵效率最大值为94.13%,同时发酵醪中活菌数达4.32×10⁸ cfu/g。依据以上单因素试验结果,CaCO₃适宜添加量为5%,与中和发酵体系中初始糖（10%）产生的乳酸所需的理论添加值相符,故以5%作为其固定添加量,不再列入正交试验的考察范围。此外,加入了纤维素酶作为考察因素,确定正交试验因素与水平,开展四因素三水平的正交试验,最终确立了最适薯渣发酵条件：接种量10%、尿素添加量0.8%、纤维素酶含量0.4%、发酵温度35℃、碳酸钙添加量5%,在该条件下发酵效率可达（96.55±0.866）%,发酵醪中活菌数达3.04×10⁸ cfu/g。【结论】建立了低成本、简工艺、高效率的甘薯废渣发酵生产乳酸工艺。该工艺不仅适于工业化生产乳酸,同时易于被广大甘薯淀粉加工农户利用。     

北虫草特色酱油的发酵工艺

[目的]为了改良酱油生产的传统工艺,生产出添加北虫草的营养丰富的特色酱油。[方法]在酱油生产工艺不同时期内添加北虫草培养基,经过淋油后继续发酵10 d,对所制得的酱油半成品进行还原性糖、总酸、氨基酸态氮以及虫草多糖的测定。[结果]北虫草培养基添加量为10 g,米曲霉按0.3%接种到发酵基料中,盐分浓度为16%时,发酵生产北虫草特色酱油比较适宜。北虫草培养基与发酵基料共同发酵时的工艺4比前3个酱油发酵工艺营养物质含量多,此时所测得的总酸含量2.23 g/ml、氨基酸态氮含量0.89%、还原糖含量3.11%、虫草多糖含量为260 mg/ml。[结论]研究提出了北虫草特色酱油的总的发酵工艺,为实际的工业化生产提供参考。     

紫云英混合青贮饲料的发酵品质

研究了添加不同水平（５％，１０％）的稻草、米糠和麸皮对青贮紫云英发酵品质的影响．结果表明：不管是紫云英单一青贮还是添加稻草、米糠或与麸皮混合青贮，它们均属于典型的乳酸发酵，其ｐＨ＜４．０，乳酸含量均大于２．２％（鲜重），添加１０％麸皮者其乳酸含量达２．９１％。在各处理中，未测出含有丁酸者。紫云英单一青贮时其氨态氮占总氮含量的１２．５９％，比添加稻草组（５％，１０％）低而比添加麸皮组（５％，１０％）高，其差异均达到显著水平（Ｐ＜０．０５）；但与添加米糠组之间的差异不明显（Ｐ＞０．０５）．     

康氏木霉产纤维素酶固态发酵条件的研究

以稻草和麸皮为主要原料,通过单因素试验优化康氏木霉固态发酵产纤维素酶的条件,对氮源、接种量、麸皮含量、含水量、发酵时间、发酵温度和初始pH值进行了研究.结果表明,最佳发酵条件:培养基氮源为(NH<,4>)<,2>SO<,4>、麸皮添加量为40%、含水量为200%;接种量为7%;初始pH值为5.0;发酵时间为96 h;发酵温度为30℃.     

核桃红枣酸乳的研制

尝试以核桃和红枣为主要原料,对核桃红枣发酵乳工艺进行研究。实验结果表明:核桃红枣发酵乳的最好配方为:核桃汁添加量20%,红栆汁添加量10%,接种量6%,加糖量3%。42℃发酵6 h,最终测得制品的乳酸菌数达到3.83×10~8 cfu/ml,蛋白质含量2.5 g/100 g,高于普通酸奶的含量。     

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。     

沼气池发酵原料的配制与投料

一、沼气池发酵原料的配制1.原料配比:以8立方米水压式沼气池为例:发酵有效容积为7立方米,猪粪的干物质含量约为18%,北方发酵浓度宜为8%左右,需猪粪约1800千克,制备接种物500千克,添加清水3000千克。在发酵过程中,由于沼气池与猪圈、厕所修建在一起,可自行补料。2.原料堆沤:发酵原料堆沤的作用是防止酸化,不易结壳,富集菌种和     

周期操作对重组大肠杆菌高密度发酵表达类人胶原蛋白的影响

采用补料一分批式发酵,研究了4种不同间歇周期补氮操作对细胞生长和类人胶原蛋白表达的影响,以及发酵过程中细胞质粒稳定性、细胞菌落形成能力和乙酸生成量的变化。结果表明,在每隔10min连续补加 36mL补料氮溶液(22s完成补加操作)的周期操作下,细胞质粒稳定性明显提高,细胞菌落形成能力下降较小,乙酸生成量低,仅0．7 g／L,最终细胞密度为84 g／L,类人胶原蛋白表达量可达到14 g／L,在4种操作方式中最高。     

乳清发酵法制备乙酸

[目的]研究一种新的两步厌氧发酵法用于从乳清制备乙酸。[方法]以乳清为原料,通过两步发酵法制备出乙酸。在第1步发酵过程中用植物乳杆菌（1.215 8）将乳清中的乳糖发酵成乳酸,在第2步发酵过程中用丙酸杆菌（1.2130）将乳酸发酵成乙酸与丙酸,二者用气相色谱法进行分离,并进行定性与定量分析。[结果]在发酵的第1步过程中,乳酸的转化率达到47.47%;在发酵的第2步过程中用气相色谱仪成功地将乙酸与丙酸进行了分离,分离的乙酸转化率达到5.643%;乙酸浓度在1～8 mg/ml范围内时,乙酸进样量与色谱峰面积呈良好的线性关系,方程的相关系数R=0.999 4,回收率为102.7%。[结论]利用该方法从乳清制备乙酸,不仅能合理开发利用乳清,而且还能降低乙酸生产成本,具有良好的开发前景。