纤维素分解菌产酶性能优化试验

以甜高粱秸秆为原料,结合微生物生态学的理论,从自然环境中分离筛选出具有高酶活力的纤维素分解菌。通过刚果红培养基筛选以及液体培养基的复筛得到一株供试菌株,选取酶解温度、起始pH值和接种量3因素,采用五水平正交旋转回归组合试验设计,进行了产粗酶能力的优化试验。利用SPSS 130的回归分析方法以及Matlab 7.0的响应面分析法,建立并分析了3个因子对还原糖得率影响的数学方程。结果表明,所得回归方程显著,拟合情况良好;3个因子对还原糖得率的影响大小依次为：酶解温度、起始pH值和接种量;适宜的酶解条件为：温度26.64℃,起始pH值4.96,接种量5%,此时还原糖含量达到     

堆肥中高效纤维素分解菌的分离与纯化

实验从堆肥、马粪、枯树叶、柏树根土、蘑菇渣等样品中,分离得到14株能分解纤维素的菌株.对此进行了透明圈直径,酶相对活性,滤纸酶活力(FPA),羧甲基纤维素酶活力(CMC)和对蔬菜杆的分解效果测定比较,筛选出2株对蔬菜有较强分解能力的菌株,其中一株的主要指标为:柏-Ⅰ透明圈直径2cm,酶相对活性3,滤纸酶活力(FPA)1.136078 g·50 mL-1,羧甲基纤维素(CMC)酶活力0.666134 g·50 mL-1和对蔬菜秆的分解效果21％;另一株的主要指标柏-Ⅱ透明圈直径10 cm,酶相对活性15,滤纸酶活力(FPA)0.209878 g·50 mL-1,羧甲基纤维素(CMC)酶活力2.62807 g·50 mL-1,对蔬菜秆的分解效果22％.     

玉米秸秆酶解条件的试验研究

以玉米秸秆酶解的过程为研究对象,研究了各因素对酶解得糖量的影响.得出最优条件:温度为45℃,pH值为5,固液比为1:10,酶浓度为1.5g/L,酶解时间为48h.此时,还原糖含量为3.39g,总糖含量为3.66g,蔗糖含量为0.27g.     

膨化预处理玉米秸秆提高还原糖酶解产率的效果

为了提高玉米秸秆的可发酵还原糖转化率,采用膨化技术对玉米秸秆木质纤维素进行预处理。扫描电镜观察,玉米秸秆的纤维束受到破坏,木质素包裹作用减弱,纤维素酶的空间作用面积提高。红外光谱分析表明有部分半纤维素和少量木质素水解;X射线衍射测定纤维素结晶度降低了12.68%。通过进一步纤维素酶解试验,与未处理的相比膨化处理后原料酶解时间可缩短16 h,未经膨化处理原料还原糖的酶解产率为13.48%,膨化处理后原料还原糖的酶解产率可达24.91%。结果表明,膨化预处理技术可明显提高玉米秸秆木质纤维素的能源化利用效率。该     

基于3,5-二硝基水杨酸法的水稻秸秆酶解工艺

为了提高汽爆水稻秸秆还原糖的转化率,采用纤维素酶对水稻秸秆进行酶解实验.还原糖的含量用3,5-二硝基水杨酸法进行测定.实验选用加酶量、酶解时长和反应温度作为考察因素,以原始水稻秸秆与蒸汽爆破预处理水稻秸秆作对比.结果表明纤维素酶用量占秸秆干物质质量的10％,酶解时长48 h,反应温度50℃是一个较为理想的反应条件;原始水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为9.7％;蒸汽爆破水稻秸秆最大酶解还原糖产量约为34.3％;蒸汽爆破预处理能够显著提高水稻秸秆的酶解还原糖产量,并缩短酶解反应时间.     

嗜热厌氧菌共培养发酵玉米秸秆产氢的研究

氢能是对环境无害且可以替代化石燃料的可持续性能源。利用嗜热厌氧菌暗发酵木质纤维素生产氢气是一种极具潜力的生物制氢技术,具有清洁、高效和可再生的优势。构建解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌共培养体系,考察两株菌株接种比例、总接种量和底物浓度对玉米秸秆发酵产氢的影响。实验结果表明,在发酵体系初始pH值7.0,培养温度60℃条件下,当解糖热解纤维素菌和热解糖厌氧杆菌接种比例为3∶2,菌种总接种量为6%,秸秆浓度为15 g·L^-1时,体系产氢能力最强。此时,发酵体系产氢量累积达到65.6 mL·g^-1-秸秆,氢气含量为46.9%,最大产氢速率为1.47 mL·g^-1h^-1。     

秸秆类生物质酶解动力学与光合生物产氢特性研究

采用类分形动力学对4种常见秸秆类生物质的酶水解过程及其光合生物产氢能力进行了实验研究,并分析了各种秸秆类生物质的光合生物产氢能力及其与产氢菌种生长之间的相关关系,得到了秸秆类生物质酶解及光合生物产氢的相关动力学方程。实验结果表明,4种秸秆类生物质的酶解效果与产氢能力从大到小依次为小麦秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、棉花秸秆,酶解后还原糖质量浓度分别达到了19.88、15.72、14.04、9.41 g/L,累积产氢量分别达到了515.7、362、194.8、123.95 m L,且在菌种生长的对数期产氢速率达到最大。同时,利用类分形动力学揭示了秸秆类生物质酶解动力学参数与还原糖质量浓度及累积产氢量成正比例关系,为进一步完善秸秆类生物质光合生物产氢工艺理论和技术提供了参考。     

秸秆水解液还原糖组分特征及产甲烷特性

为认识预处理方式对秸秆水解液中还原糖组分特征和产甲烷特性的影响,对稻秸分别进行酸、碱预处理：在HCl质量分数较高（9%和7%）时,所得还原糖中木糖所占比例大;在Ca(OH)2质量浓度（2 g/L和4 g/L）较低时,前48 h葡萄糖比例较高。以配水实验研究不同比例的葡萄糖和木糖混合液的产甲烷特性,混合物中葡萄糖摩尔分数对产气特性影响显著,随葡萄糖摩尔分数的增加,产气速率增加,葡萄糖摩尔分数100%时对应最低的产气率191.75 mL/g,25%实验组获得最高产气率633.14 mL/g和最高能量转换效率26.40%,纯木糖发酵存在一定的初期产气迟滞。     

稻秸酶解和沼气发酵臭氧氨水联合预处理技术研究

对稻秸进行了臭氧氨水联合预处理提高酶解糖化和沼气发酵效率的实验研究,探索了臭氧氨水联合预处理对木质纤维素降解、单糖质量浓度、还原糖质量浓度和沼气发酵气体产率的影响。结果表明:臭氧氨水两步预处理进一步强化了脱木质素能力,有效提高了稻秸酶解糖化效率和沼气发酵产气率,增强了纤维降解利用率。酶解过程中,随着臭氧用量的增加,葡萄糖质量浓度先增加后降低,臭氧用量0.75 g/g时葡萄糖质量浓度最高,为36.92 g/L;氨水浸泡时间越长,还原糖质量浓度越高,氨水浸泡6 h的还原糖质量浓度为60.51 g/L。因此,酶解的适宜臭氧氨水联合处理条件为臭氧用量0.75 g/g和氨水浸泡时间6 h。对于沼气发酵,臭氧用量1.0 g/g和氨水浸泡时间9 h获得了较高甲烷产率,为165.39 mL/g,有效提高了稻秸产气效率和木质纤维素利用率。     

碱性氧化物预处理玉米秸秆维管柱、皮层和表皮研究

以玉米秸秆的维管柱、皮层和表皮为材料,分别考察固液比、发酵时间、碱性氧化物浓度和预处理时间对发酵液中还原糖含量以及FPA酶活的影响;通过正交试验进一步优化糖化条件,结果表明,在固液比、发酵时间、碱性氧化物、预处理时间分别为1∶20、5d、1%、3d,1∶15、5.5d、1%、3.5d和1∶15、5d、1%、3d条件下,发酵液中的还原糖含量最高,维管柱、皮层和表皮分别为15.92%、12.43%和5.93%;木质纤维素糖化率分别为31.84%、18.65%和8.9%。在糖含量较低时,FPA与还原糖含量变化趋势基本一致。     

布鲁氏菌抗体的无标记电流型免疫传感器检测

为提高布鲁氏菌抗体检测的检测限及灵敏度,并适应定量、快速的测定要求,以便早期发现病畜,减少经济损失,采用丝网印刷金电极表面修饰巯基乙胺绑定抗原的方法,研制了一种一次性免疫传感器。通过循环伏安法表征免疫电极的反应过程,发现布鲁氏菌抗体在10-5~10-3IU/mL浓度范围内,氧化峰电流的变化值(ΔIpa)与抗体的浓度呈良好的线性关系,其相关系数r=0.999 9,检测下限为2.8×10-5IU/mL。将测定的循环伏安曲线进行半微分变换,建立半微分变化值(Δepa)与浓度的关系,在10-5~10-3IU/mL浓度范围内,半微分氧化峰电流的变化值与浓度呈线性关系,相关系数r=0.992 9,检测下限为2.7×10-6IU/mL,且在10-2~1 IU/mL浓度范围内,半微分氧化峰电流的变化值与浓度的相关系数r=0.999 2。表明半微分变换可以明显改善其检测范围和检测下限。     

溶磷真菌及其组合对复垦土壤磷解析和转化的影响

为了探索溶磷真菌在复垦土壤上对磷的作用效果,通过盆栽油菜试验,研究了黑曲霉(Aspergillus niger)、青霉(Penicillium)、被孢霉(Mortierella)及其组合对复垦土壤磷解析特性及无机磷转化的影响。结果表明,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷、磷酸酶的量。溶磷真菌及其组合处理复垦土壤有效磷、磷酸酶量分别比基质处理(M)增加了58.6%~158.9%和3.7%~87.8%。施用有机肥可以明显改善复垦土壤的解析特性;被孢霉、被孢霉+青霉、黑曲霉+青霉、被孢霉+黑曲霉+青霉处理的土壤最大吸磷量都显著小于基质处理(M);不同处理复垦土壤吸附常数范围在0.036~0.069之间,溶磷真菌处理土壤磷吸附常数与基质处理(M)差异不显著;各处理复垦土壤磷平均解吸率在21.14%~34.57%之间,其中黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)复垦土壤平均解吸率最大,为34.57%。溶磷真菌对复垦土壤O-P、Fe-P、Al-P影响较小,对复垦土壤无机磷转化影响最大的是Ca2-P和Ca10-P,溶磷真菌可以抑制土壤中外来磷源向Ca10-P的转化,增加Ca2-P的量,溶磷真菌Z2+Z3处理Ca2-P的量最高,为28.73 mg/kg。综上,施用溶磷真菌可以增加复垦土壤有效磷量和提高磷素的有效性,有利于复垦土壤的熟化;黑曲霉+青霉处理(Z2+Z3)对复垦土壤解析特性及无机磷转化影响最大,为试验最佳处理。     

乳链菌肽发酵玉米浆—糖蜜培养基的优化制备

采用单因素试验方法对影响乳链菌肽效价的培养基组分进行了考察.结果表明,影响乳链菌肽效价的主要因素为糖蜜、玉米浆、K2HPO4、MgSO4.在此基础上,采用Box-Behnken设计及响应面分析法确定主要影响因子的最佳质量浓度.结果表明,当玉米浆质量浓度为233 g/L,糖蜜质量浓度为27 g/L,K2HPO4质量浓度为5.0 g/L ,MgSO4质量浓度为0.1 g/L时,乳链菌肽效价为2 491.8 IU/mL,与预测值2 511.1 IU/mL基本一致.     

基于纸质微流控芯片的农药检测系统

针对当前农药检测手段仪器复杂、成本昂贵等问题,提出了一种基于纸质微流控农药检测方法。设计了具有自动进样、混合反应、电化学检测等功能的纸质微流控芯片,采用石墨碳、Ag/AgCl材料以及结合化学交联法制备了环状结构的丝网印刷酶电极,并利用循环伏安法对制备的酶电极进行了电化学表征,构建了一套基于酶抑制法的集成酶电极纸质微流控农药检测系统。最后建立了酶抑制率与对硫磷浓度的数学模型,并测试了酶电极的性能。实验结果表明,酶电极具有良好的制备重复性、稳定性和线性度。抑制率与对硫磷浓度的负对数在1.0×10~(-7)~1.0×10~(-5)g/mL范围内呈良好的线性关系,线性回归方程为:I=158.82+21.11lg C,R~2为0.993,最低检出限为3.3×10~(-8)g/mL。所制备的酶电极微流控传感器抗干扰性较强,对对硫磷农药具有一定的选择性。加标回收率范围在95.8%~115.0%之间。     

基于电学参数的贺兰山东麓赤霞珠葡萄酒子产区判别

本研究以宁夏贺兰山东麓5个子产区(银川、青铜峡、红寺堡、石嘴山和农垦产区)自然发酵的赤霞珠干红葡萄酒为研究对象,测定其基本理化指标和电学特性,分析不同产区葡萄酒间电学特性的差异,筛选出区分不同产区葡萄酒的特征频率和有效电学参数,初步探索基于电学特性识别宁夏贺兰山东麓不同子产区葡萄酒的能力,以期为简捷快速有效识别产区葡萄酒提供新方法。结果表明,宁夏贺兰山东麓5个子产区的葡萄酒理化指标间存在显著性差异,农垦产区的葡萄酒可滴定酸含量最高,而还原糖含量最低;银川产区的葡萄酒挥发酸含量最低,石嘴山产区的葡萄酒酒精度最高。通过相关性分析、方差分析和多重比较,筛选出电压2 V下,区分不同产区葡萄酒的电学特性特征频率为0.1 kHz,有效电学参数为Z、L_p、X、C_p和Q。主成分分析和判别分析均显示,利用葡萄酒电学参数能够明显区分贺兰山东麓5个子产区,采用Fisher-判别分析建立的预测模型,其回代检测和交叉验证正确率均为100%。因此,利用葡萄酒电学特性识别产区具有可行性。     

低值鱼制作鱼丸工艺优化

探讨了利用低值鱼制作优质鱼丸的加工工艺。感官结果认为:TG酶、淀粉和蛋清可以有效地改善鱼丸的色泽、鲜度滋味、弹性和组织状态。TG酶添加量0.5%～1%、淀粉添加量5%～15%和蛋清添加量5%～15%是鱼丸制作工艺的适合添加范围。通过正交表L9（34）进行正交试验测定鱼丸物理性能,确定利用低值鱼制作优质鱼丸的最佳加工工艺。使用质构仪器测定了鱼丸的弹性、硬度、胶黏性和咀嚼性等物理性能,计算出鱼丸的凝胶强度,确定了利用低值鱼制作优质鱼丸的最适工艺配方为鱼肉100 g、TG酶1 g、淀粉15 g、蛋清10 g、食用盐1.5 g、白砂糖1.5 g、味精1.5 g、冰葱水20 g、胡椒粉0.15 g。      

条斑紫菜ACEI抑制肽的超滤分离与离子交换纯化

对条斑紫菜ACEI抑制肽进行了超滤分离和离子交换纯化的试验研究。先后采用截留分子量分别为10 kDa和3 kDa的超滤膜对条斑紫菜ACEI抑制肽超滤,分子量小于3 kDa的组分对ACE活性抑制最高,多肽的IC50值从超滤前的0.844 mg/mL下降到0.523 mg/mL。南开D61阳离子树脂对分子量小于3 kDa的ACEI抑制肽组分吸附率最大,用不同浓度氨水阶梯洗脱,得到第2个洗脱峰的蛋白回收率和活性回收率最高,分别为45.2%和61.5%,其IC50值最低,为0.127 mg/mL,比纯化前下降了75.7%。     

蛹虫草复合饮料的研制

以蛹虫草为原料,经过深层发酵得到发酵液,搭配红枣、枸杞、金银花浸提液,通过L9（34）正交设计获得最佳搭配:100 mL虫草发酵液,50 mL红枣浸提汁,15 mL枸杞浸提液,5 mL金银花萃取液。再经过正交处理软件ⅡV3.1优化甜味剂、酸味剂和稳定剂的添加量,结果为每100 mL饮料辅助添加蔗糖5 g、柠檬酸0.25 g、蜂蜜2.5 mL,CMC-Na 0.3 g,黄原胶0.02 g,果胶0.1 g时饮料酸甜可口、营养丰富、香气协调。经HPLC检测,饮料中虫草素含量为138.4 μgmL,腺苷含量为52.2 μgmL,多糖、蛋白质含量分别为9.79、13.13 mgmL。微生物指标符合国家标准。      

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.