碳酸镁晶须的反向沉淀法制备及其阻燃性能

【目的】制备碳酸镁晶须并研究其作为填充物时对复合材料阻燃和力学性能的影响。【方法】以镁盐和碳酸钠为原料,采用反向沉淀法制备碳酸镁晶须,并考察镁盐(MgSO_4·7H_2O、Mg(NO_3)_2·6H_2O、MgCl_2·6H_2O等)、反应时间、滴液速度、表面活性剂[十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、壬基酚聚氧乙烯醚(OP-10)]等因素对碳酸镁晶须形貌的影响;同时研究经钛酸酯偶联剂NDZ-311改性后的碳酸镁晶须对高密度聚乙烯(HDPE)材料的阻燃性能和力学性能的影响。【结果】所制备的碳酸镁晶须形貌为棒状,以MgSO_4·7H_2O与Na_2CO_3反应30min,硫酸镁溶液滴加速率为3.5mL·min~(-1)时所制备的碳酸镁晶须长径比最大;表面活性剂可显著提高其长径比。经钛酸酯偶联剂NDZ-311改性后的碳酸镁晶须可明显提高HDPE的阻燃性能和拉伸强度,当其添加量为高密度聚乙烯的40wt%时,复合材料的拉伸强度提高一倍。【结论】采用反向沉淀法可制备棒状碳酸镁晶须,该晶须对HDPE具有良好的阻燃和增强性能。     

产褐藻胶裂解酶菌株的筛选及发酵条件优化

为进一步探索高产褐藻胶裂解酶菌株,促进其工业化应用,以褐藻酸钠为唯一碳源筛选培养基,从鲍鱼内脏中筛选出一株高产褐藻胶裂解酶菌株B4,通过形态学观察和系统发育分析,鉴定为弧菌属细菌Vibrio sp.B4。通过单因素实验对B4菌株的发酵条件和发酵培养基进行优化,获得发酵培养基的最适碳源为褐藻酸钠10g/L,最适氮源为(NH4)2SO410g/L,最适发酵条件为温度30℃,接种量1%,培养基初始pH 6.0。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman(PB)筛选出3个影响产酶活力的显著因素:(NH4)2SO4浓度、pH、接种量。通过响应面进一步分析优化,得到最佳的发酵培养基为褐藻酸钠10g/L,(NH_4)_2SO_4 10.91g/L,NaCl 10g/L,KH_2PO_4 1g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl_2 0.2g/L,FeSO_4·7H_2O 0.02g/L,最佳发酵条件为温度30℃,接种量1.1%,起始pH 6.07。在最佳培养条件下,褐藻胶裂解酶活力可达19.09U/mL,比基础培养条件下提高了3.67倍。该菌经过产酶发酵条件的优化,酶活力得到较大幅度的提高,且其发酵产酶时间短,可为褐藻胶裂解酶的进一步研究应用提供参考。     

假丝酵母Candida sp.发酵生产脂肪酶培养条件的优化

研究了碳源和氮源种类、碳源浓度以及起始pH值对假丝酵母Candida sp.菌株发酵生产脂肪酶的影响.结果显示,最适碳源为橄榄油,氮源为酵母膏,橄榄油浓度为2%,起始pH值为6.0.应用响应面试验设计对酵母膏、橄榄油和起始pH值进行培养基优化,结果表明,优化后的培养基配方为:橄榄油2.582%,酵母膏0.276%,K2HPO4 0.1%,MgSO4·7H2O 0.01%,NaCl 0.05%,pH6.28.在此条件下,假丝酵母Candida sp.液体发酵液中脂肪酶的酶活力可达36 250U·mL-1.     

谷氨酰胺转胺酶发酵培养基的优化

采用单因子试验和正交试验对链霉茵HS-1产谷氨酰胺转胺酶(TG)发酵培养基进行优化,以提高酶的产量.在所选用的无机氮源中,硫酸铵有利于茼体生长和产酶,硝酸钾和氯化铵不利于菌体生长和产酶;所选用的碳源中,甘油为最适碳源.通过L9(34)正交试验确定发酵培养基的组成为(g/L):豆饼粉,20;硫酸铵,3;甘油,20;酵母膏,6;MgSO4·7H2O,2;K2HPO4·3H2O,2.经过培养基优化,酶产量由6.42μ/mL提高到7.45μ/mL.     

多粘类芽孢杆菌同步糖化发酵玉米粉生产(R,R)-2,3-丁二醇

【目的】对多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa的玉米粉同步糖化发酵工艺进行优化,以获得低成本、高效的(R,R)-2,3-丁二醇生产技术。【方法】研究玉米粉浓度、氮源种类和氮源浓度对菌体生长、耗糖能力以及(R,R)-2,3-丁二醇产量、产率、得率和转化率的影响,并在此基础上进一步考察培养基中其它成分对(R,R)-2,3-丁二醇发酵的影响。【结果】优化后的培养基组分为玉米干粉140g/L,酵母粉30g/L,Na_2HPO_4 3g/L,KH_2PO_43g/L,(NH_4)2SO_42g/L,MgSO_40.8g/L,微量元素溶液2mL/L。使用优化后的培养基进行同步糖化发酵,发酵50h后(R,R)-2,3-丁二醇产量达到56.28g/L(光学纯度为98.3%),对葡萄糖的得率为0.44g/g,产率为1.13g/(L·h)。【结论】(R,R)-2,3-丁二醇生产技术低价高效,可为其工业化生产提供参考。     

以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇的研究

【目的】研究以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇(ABE)的可行性。【方法】以本研究分离鉴定的丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)J-3-3为生产菌株,通过发酵培养基和发酵条件的优化,确定最佳的发酵工艺条件。发酵产物采用气相色谱的内标法测定。【结果】最佳发酵培养基组成:甘薯液化液初糖浓度为100g/L,豆粕8g/L,KH_2PO_4 0.8g/L,FeSO_4·7H_2O 0.06g/L。最佳发酵条件:温度37℃,初始pH自然(pH值为5.8),种龄22h,接种量10%。在此发酵工艺条件下发酵60h,溶剂产量达到最大,丙酮、乙醇和丁醇的产量分别为6.98g/L、1.16g/L和15.34g/L,总溶剂23.48g/L。【结论】研究结果表明,以甘薯为原料发酵生产丙酮-丁醇-乙醇是可行的,这为拓宽发酵法生产丙酮-丁醇-乙醇的原料来源以及甘薯的深加工提供了新的思路。     

IMBH-2固态发酵产漆酶条件的优化及酶学性质的初步研究

通过单因素和正交实验对菌株IMBH-2固态发酵培养基优化;并对IMBH-2漆酶进行了酶学性质的初步研究。结果表明在固态培养基中添加蔗糖和有机氮源可以促进漆酶发酵。优化后的培养基为蔗糖2.5%(w/w),牛肉膏0.8%(w/w),KH_2PO_40.4%(w/w),Mg SO_4·7H_2O 0.15%(w/w),麦麸100 g,固液比1∶1.5。优化后发酵漆酶活力较优化前提高了3倍。漆酶的最适反应温度为40℃,最适p H为4.0,且在低pH下比较稳定。     

黄色短杆菌MDVR2-21发酵培养基的优化

以一株黄色短杆菌MDVR2-21为研究对象,利用响应面法对其发酵培养基进行优化,以提高L-缬氨酸产量.首先通过单因素实验确定了最适碳源为葡萄糖,最适无机氮源为硫酸铵,最佳有机氮源为黄豆饼粉和玉米浆.然后采用Plackett-Burman实验进行优化设计,筛选出影响L-缬氨酸生成的3个重要因素分别为葡萄糖、黄豆饼粉和硫酸铵.最后通过最陡爬坡实验及响应面中心组合设计获得最优发酵培养基配方为葡萄糖103.37 g·L~(-1)、黄豆饼粉23.96 g·L~(-1)、硫酸铵30.93 g·L~(-1)、玉米浆6 g·L~(-1)、酵母膏2.4 g·L~(-1)、Mg SO4·7H_2O 0.6 g·L~(-1)、KH_2PO40.4 g·L~(-1)、Fe SO4·7H_2O 0.01 g·L~(-1)、Mn SO4·3H_2O 0.01 g·L~(-1)、Ca CO_335 g·L~(-1)、VB1100μg·L~(-1)、VH 100μg·L~(-1),p H 7.0.在优化培养基条件下摇瓶发酵48 h,L-缬氨酸产量达到33.2 g·L~(-1),较优化前L-缬氨酸产量提高了10.32%.     

琼氏不动杆菌5-6高密度发酵培养基优化

对采油微生物Acinetobacter junii.5-6摇瓶发酵培养基的碳源、起始pH进行优化,最后在最适培养基基础上分别添加微量元素(g/L)K2HPO41、NaH2PO41、FeSO4·7H2O 1、NaMoO41、MgSO4·7H2O 1、CaCl21,添加K2HPO4的效果最好;但是对菌浓的提高并不明显,且成本较高,所以不考虑在后续发酵添加微量元素。最终确定其最佳起始pH为5.5,最适培养基成分为:葵花籽油2%(v/v),糖蜜0.2%(m/v),NaCl 5 g/L,NaNO310 g/L,牛肉膏5 g/L。     

海洋热带假丝酵母产角鲨烯发酵工艺研究

【目的】为了从海洋热带假丝酵母(Candida tropicalis)菌株中获取高产量的角鲨烯活性物质。【方法】研究不同碳源、氮源、培养温度、培养基初始pH值、培养时间、光照和氧气等条件对海洋热带假丝酵母菌株产角鲨烯的影响。【结果】确定最优培养基为(W/V)1%酵母膏+2%蛋白胨+2%蔗糖,最佳摇瓶发酵条件:有氧条件下,初始pH值为5.0,培养温度25℃,经48h培养,角鲨烯产量可达2.25mg/g干重。【结论】采用优化后工艺条件进行发酵,获得的角鲨烯产量明显提高。     

渤海湾西北部沿岸主要入海河流表层沉积物中无机碳形态研究

【目的】调查渤海湾西北部沿岸河流表层沉积物中不同形态无机碳(IC)的分布和影响因素,阐明我国近岸不同环境沉积物中IC分布形态的异同和调控机制。【方法】采用连续浸取方法,根据IC在沉积物中的结合强度,将其分为交换态(氯化钠相)、弱碱结合态(氨水相)、强碱结合态(氢氧化钠相)、弱酸结合态(盐酸羟胺相)和残渣态,分析表层沉积物中不同形态的IC含量,并讨论其与各地球化学参数之间的关系。【结果】渤海湾西北部沿岸河流表层沉积物中总IC的平均含量为6.76mg/g。沉积物中各相IC的平均含量为盐酸羟胺相(3.21mg/g)残渣相(1.92 mg/g)氨水相(0.77 mg/g)氯化钠相(0.64 mg/g)氢氧化钠相(0.22mg/g)。盐酸羟胺相是沉积物IC的主要形态。总有机碳(TOC)对各形态IC影响较强。氨水相IC与沉积物各参数间存在较为紧密的联系。【结论】研究区域沉积物中不同形态IC的组成和分布空间变化显著,不同地点样品中IC的活跃程度和可能的环境影响因子差异很大。     

Syntheses and lyotropic liquid crystal properties of a series of sandwich-type tungstoarsenates heteropoly compounds with As/W ratio of 4/30

A series of sandwich-type tungstoarsenates heteropoly compounds with As/W ratio of 4/30, Na16[As4W30M4(H2O)2O112]·XH2O (M = Zn,Cu,Co,Ni,Mn and Cd), have been synthesized for the first time and structurally characterized by elemental analysis, IR and 183W NMR spectra. The crystal structure of Na16[As4W30Cu4(H2O)2O112]·63H2O was determined to be a triclinic system, of P1 symmetry, a = 1.2721(3) nm, b = 2.451 6(5) nm, c = 2.6450(5) nm, α= 89.90(3)°,β= 77.32(3)°, γ= 89.96(3)°, 2=2. Using tetrahepty lammonium bromide as a phase transfer reagent, [As4W30Cu4(H2O)2O112]16- was transferred from aqueous solution to organic phase (benzene), and the heteropolyanion lost the coordination water molecules to form the coordination-unsaturated ion. After lactic acid was added to the benzene solution, the coordination-saturation was recovered. By esterification reaction between lactic acid and cholesterin, the latter was attached to the heteropolyanion indirectly. Therefore, a new type of lyotropic liquid crystal was obtained, which was characterized by a polarimicroscope, DSC and variable temperature wide-angle X-ray diffraction.     

Study on screening and cultivation conditions of xylanase-producing alkalophilic bacterial

Xylanisthemajorcomponentofplantcellwallsandthemostabundantpentosaninnature.Xylancontainsβ 1,4 linkedd xylosebackboneswitharabinose,4 O methyl d glucuronicacid,andaceticacidsubstituents[1 ] .Thexylan degradingen zymesincludeendoxylanase(1,4 β d xylanxylanohydrolase;EC3.2 .1.8)and β xylosidase (1,4 β d xylanxylanohydrolase;EC 3.2 .1.37) .xylanasedegradesthexylanbackboneintoxylo bioseandxylooligosaccharides,whileβ xylosidasereleasesxylosylresiduesfromthenonreducingendsofxylooligosaccha…     

葡聚糖产生菌(Leuoconostoc mesenteroides)发酵培养基优化初步研究

采用单一因素确定法研究分离自明阳糖厂的一株肠膜明串珠菌菌株摇瓶发酵生产葡聚糖的适宜培养基 ,结果得到适宜培养基的组分为 :蔗糖 1 0 %、酵母膏 0 .4%、磷酸氢二铵0 .6%、磷酸二氢钾 0 .1 %、硫酸镁 0 .1 %、Mn Cl2 · 4H2 O0 .0 0 0 3%、Zn SO4· 7H2 O0 .0 0 0 5%、Fe SO4· 7H2 O0 .0 0 5%、Ca Cl2 · 2 H2 O0 .0 0 2 %。     

不同轮伐期对巨尾桉人工林碳固存的影响

【目的】深入探讨不同轮伐期对巨尾桉人工林碳固存的影响,为从应对全球气候变化的视角确定合理轮伐期提供理论依据。【方法】以轮伐期为短(7a)、中(13a)和长周期(21a)的巨尾桉人工林为研究对象,通过对不同轮伐期桉树林分生物量、碳固存、年平均固碳量的分析,揭示不同轮伐期对桉树林分碳固存的影响。【结果】巨尾桉人工林的生物量碳随着轮伐期的延长而逐渐增加,由7a轮伐期的(75.81±5.12)t·C/hm~2增至13a轮伐期的(180.11±19.97)t·C/hm~2以及21a轮伐期的(192.08±16.50)t·C/hm~2,方差分析表明,13a和21a轮伐期的总生物量碳显著高于7a轮伐期,而13a和21a轮伐期之间的差异不显著。巨尾桉人工林土壤有机碳随轮伐期延长而显著降低,由7a轮伐期的(89.99±0.35)t·C/hm~2、13a轮伐期的(85.42±0.76)t·C/hm~2下降到21a轮伐期的(74.64±0.24)t·C/hm~2。7~13a仍是巨尾桉人工林固碳能力迅速增长期,年平均总生物量碳由7a时的10.78t·C/(hm~2·a)迅速提高到13a的19.54t·C/(hm~2·a),增长81%;21a时巨尾桉人工林进入固碳能力下降期,年平均总生物量碳降至3.78t·C/(hm~2·a),固碳能力只是13a的19.34%。【结论】在南亚热带,巨尾桉人工林的最佳轮伐期确定在13a左右较为适宜,这与经济效益的最大化一致。     

木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇工艺研究

【目的】对木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇的工艺进行研究,为其工业化生产奠定基础。【方法】首先通过单因素试验确定发酵中主要影响因素的最佳水平,然后利用响应面法对主要因素的相互作用进行研究,最后对发酵温度进行梯度降温控制,以提高乙醇的产量。【结果】单因素试验确定主要影响因素的最佳水平:颗粒淀粉水解酶用量为0.8GAU/g木薯粉,底物浓度为36%(W/V),初始pH值为4.2。响应面法优化的结果:颗粒淀粉水解酶用量为0.82GAU/g木薯粉,底物浓度为37%(W/V),初始pH值为4.3。对发酵温度进行梯度降温控制,则可降低醪液残糖,提高原料转化率。在技术集成基础上,对木薯生粉发酵96h,醪液乙醇产量可达16.24%(V/V),残还原糖含量为0.29%(W/V),残总糖含量为1.81%(W/V)。与初始条件相比,乙醇产量提高25%。【结论】木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇,在技术集成基础上可降低能耗,节约生产成本,具有较好的工业化应用前景。     

酿酒酵母呼吸突变株的高糖胁迫反应研究

【目的】研究野生型甘蔗糖蜜发酵高产乙醇菌株MF1002及其糖分利用能力显著提高的呼吸突变菌株MF15c在高糖胁迫下的生理特性变化。【方法】测定在高糖胁迫下菌株的生长速率、出芽率、乙醇产量和超氧化物歧化酶(SOD)活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力。【结果】在葡萄糖浓度分别为25%、30%和40%的高糖培养基中,MF15c菌株生长和乙醇发酵受抑制的程度均明显低于MF1002。当葡萄糖浓度为30%和40%时,MF15c的最大菌体数目、最高出芽率和乙醇发酵浓度等均显著高于MF1002。当葡萄糖浓度为30%时,两菌株胞内的SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶活力均显著上升。其中,MF15c的胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力在高糖胁迫下的上升幅度显著高于MF1002。【结论】MF15c较MF1002具有更强的高糖耐受能力。SOD活力、过氧化氢酶活力、过氧化物酶活力以及细胞质和线粒体的ATP酶均参与了两菌株的高糖胁迫反应,胞内SOD活力、胞内过氧化物酶活力、细胞质ATP酶活力和线粒体ATP酶活力可能与MF15c菌株的高糖耐受能力有关,可作为进一步改造该菌株的指导指标。     

发酵木糖高产乙醇树干毕赤酵母菌株的Co60诱变选育

【目的】选育能够利用木糖高产乙醇的酵母菌株。【方法】采用Co60诱变树干毕赤酵母(Pichia stipitis),筛选乙醇产量高的突变菌株,并对原始菌株、突变菌株的生长发酵特性和两个菌株对高浓度木糖、乙醇的耐受性进行比较。【结果】在YPX培养基上筛选获得1株能够高效发酵木糖的突变菌株1K-9。该菌株在50mL 15%FM发酵84h,发酵液乙醇含量最高达(51.034±0.112)g/L,比原始菌株提高10.05%;在500mL 15%FM发酵96h,乙醇含量最高达(51.390±0.119)g/L;在500mL 20%FM发酵156h,乙醇含量最高达(52.496±0.513)g/L。菌株1K-9在HSM培养基或含4%~5%乙醇的YPX培养基中生长良好,在含6%~7%乙醇的YPX培养基中生长缓慢。【结论】Co60诱变对于树干毕赤酵母(Pichia stipitis)菌株是有效的,能选育出木糖高产乙醇酵母菌株1K-9。     

原位预处理甘蔗糖蜜对耐高温酿酒酵母突变株Saccharomyces cerevisiae AQ生产乙醇的影响

【目的】探讨和分析原位预处理糖蜜促进酿酒酵母生长和乙醇生产的原因,开发一条绿色、低成本糖蜜乙醇生产途径。【方法】先在不同温度和初始糖浓度条件下,考察酿酒酵母原始菌株Saccharomyces cerevisiae A及其突变株Saccharomyces cerevisiae AQ的生长和乙醇生产性能差异,再以原位预处理前后糖蜜为发酵底物,测定突变株Saccharomyces cerevisiae AQ在不同培养基中的生长量、出芽率、乙醇产量、胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶、细胞质内ATP酶和线粒体内ATP酶活力,研究原位预处理糖蜜对其生理特性的影响。【结果】在高温发酵糖蜜过程中,突变株Saccharomyces cerevisiae AQ较原始菌株Saccharomyces cerevisiae A表现出更好的生长和乙醇发酵稳定性。当以原位预处理糖蜜作为Saccharomyces cerevisiae AQ唯一碳源时,其胞内SOD酶、过氧化物酶、细胞质内ATP酶和线粒体内ATP酶活力较以糖蜜原料为唯一碳源时分别提高2.51倍,0.92倍,1.80倍和1.45倍,乙醇收率为31.07%,较以糖蜜原料为唯一碳源时提高36.26%。【结论】突变株Saccharomyces cerevisiae AQ较原始菌株Saccharomyces cerevisiae A更适用于糖蜜发酵生产乙醇体系,且新型的原位预处理方法能通过增强Saccharomyces cerevisiae AQ在糖蜜培养基中的呼吸作用,提高菌株活力,从而进一步提高乙醇收率。