复合酶酶解餐厨垃圾的工艺条件优化研究

采用复合酶处理餐厨垃圾，旨在酶解餐厨垃圾中的营养物质和降低其固形物含量。以餐厨垃圾的降解率为优化指标，通过单因素实验初步探究复合酶添加量及比例、酶解时间、反应初始pH值、酶解温度等因素对酶解反应的影响。采用L9(34)正交实验进行工艺优化，得到最佳工艺条件为酶制剂添加量0.7%、反应初始pH6.0、酶解温度55℃，此时餐厨垃圾的降解率为33.98%。     

复合酶水解餐厨垃圾研究

以纤维素酶、漆酶、α-淀粉酶等进行了实际餐厨垃圾水解研究。考察了酶的用量、各酶的比例、餐厨水解液pH、温度和水解时间等因素对水解结果的影响。结果表明,餐厨垃圾在3种酶作用下,水解速度加快,糖化液中还原糖占干物质的质量分数(DE值)和sCOD增加,固形物含量明显减少。正交试验结果表明,在优化条件下,餐厨垃圾4 h内DE值达到38.6%,TS值(混合液底物质量分数)比空白组减少28.63%,溶液sCOD达到23.2 g/L。     

淀粉酶和蛋白酶强化猪粪水解研究

研究采用α型淀粉酶和蛋白酶对猪粪进行预处理以解决猪粪水解困难的问题。结果表明,单一α型淀粉酶和蛋白酶的投加均能促进猪粪的水解,其中α型淀粉酶在投加量为30 mg/g条件下对猪粪的水解效果最佳,猪粪中溶解性化学需氧量可提高68.4%;当总投加量为30 mg/g时,α型淀粉酶与蛋白酶组成比例为3∶1的复合酶水解效果优于其他配比的复合酶及单一酶,且该复合酶对猪粪水解预处理的最佳温度及水解时间分别为45°C和6 h,在上述条件下,经复合酶预处理后的猪粪溶解性化学需氧量可提高106.9%。     

餐厨垃圾渗滤液的基本特性分析

以吉首大学某学生食堂的餐厨垃圾为原料,对餐厨垃圾渗滤液的基本特性进行了试验分析.试验结果表明,经过为期8周的厌氧发酵获得的餐厨垃圾渗滤液的COD质量浓度和氨氮质量浓度分别高达140.6 g/L和16.2 g/L;随着厌氧发酵时间的延长,餐厨垃圾渗滤液的pH值由1周末的5.9逐渐降低为8周末的3.7;同期VFA质量浓度则由6.7 g/L增加到17.9g/L;COD质量浓度由57.9 g/L增加至140.6 g/L,NH⁺₄-N质量浓度由0.3 g/L增加至16.2 g/L;继续延长反应时间,餐厨垃圾渗滤液的pH趋于稳定,VFA和NH⁺₄-N质量浓度增加缓慢,COD质量浓度呈下降趋势.     

餐厨垃圾发酵产微生物油脂的原液预处理

为了经济高效地利用餐厨垃圾发酵产微生物油脂,采用杯罐实验对餐厨垃圾原液进行热预处理、酸碱预处理和氧条件预处理,以探求酿酒酵母菌S.cerevisiae发酵产微生物油脂的最佳预处理条件。试验结果表明,餐厨垃圾原液热预处理的最佳温度为60℃,60℃温度下预处理2h后,餐厨垃圾水解液中的还原糖百分数和氨基酸态氮含量达到最大,分别为3.780 4%和0.539 mg/mL;pH值为[2,11]的酸碱预处理中,pH值为8时效果最佳,此条件下还原糖百分数和氨基酸态氮含量分别为3.210 4%和0.889mg/mL;相对于好氧条件,餐厨垃圾原液在兼氧条件下处理24h还原糖百分数和氨基酸态氮含量均较大,其值分别为3.221%和0.56mg/mL。在试验获得的最佳预处理条件下,采用Saccharomyces cerevisiae As2.516作为供试菌株,以预处理后的餐厨垃圾水解液加入量90%(V/V)、搅拌速率150r/min、通气量2.5L/min、发酵周期7d为基础发酵条件,进行1L发酵罐发酵,获得油脂产率为26.86%。     

酶解大豆粉蛋白条件优化研究

从底物浓度、pH值、酶解温度、加酶量、酶解促进剂和酶解时间等方面研究了碱性蛋白酶Alcalase和木瓜蛋白酶复合对全脂大豆粉酶解的影响,并运用单因素和正交试验设计优化酶解条件.结果表明,底物体积分数4.5%、pH值8.5、温度60℃、复合酶加酶量(碱性蛋白酶Alcalase与木瓜蛋白酶活力之比为2∶1)2 640 U/g,添加5 mmol/L Mn2+酶解180 min效果较好,水解度达到17.8%.     

芬顿与活性炭协同处理含酚废水的试验研究

对芬顿试剂和活性炭协同处理含酚废水的处理效果进行了研究,主要考察了过氧化氢的投加量、硫酸亚铁的投加量、pH值、吸附时间以及吸附温度等对处理效率的影响。试验结果表明,最佳处理条件是过氧化氢(30%)的投加量为2mL/L,硫酸亚铁的投加量为2g/L,pH值为5,吸附时间为30m in,吸附温度为30℃,此时COD去除率为86.82%,色度去除率为68.59%,SS去除率为64.31%。     

聚合双酸铝铁-次氯酸钙联用处理淀粉废水的研究

采用聚合双酸铝铁和次氯酸钙联用处理玉米淀粉废水,研究了聚合双酸铝铁投加量、次氯酸钙投加量、pH值及温度对废水处理效果的影响.实验结果表明,当聚合双酸铝铁投加量为0.6 g/L,次氯酸钙投加量为6 g/L,搅拌后静置120 min,水样COD去除率为74.55%,处理后水样清澈透明,pH值6～7.     

餐厨垃圾固相油脂液化及分离回收的影响因素

为提高餐厨垃圾废油分离回收效率,通过试验研究了湿热温度、处理时间等湿热处理参数和粗粒化床高、油水混合液温度、流速等对餐厨垃圾废油脂分离回收效率的影响。结果表明,160℃湿热处理80m in时,餐厨垃圾固相内部油脂液化浸出效果较佳。餐厨垃圾脱出液中粗粒化油脂回收的适宜条件为:塑料纤维材料粗粒化效果优于金属丝材料;粗粒化床高35 cm,分离床入口油水混合物温度为40℃时油水分离效率较高。另外,在满足处理能力的情况下,适当降低粗粒化床进口液体流速可以提高粗粒化效果,当流速低于0.825m/s时,可以保证油脂回收率为75%以上。     

餐厨垃圾高效好氧堆肥过程参数的影响因素研究

为了考察环境温度、初始含水率、通风量和填料量等因素对餐厨垃圾堆肥进程的影响,分别选用3组卧式反应器进行了4因素3水平完全试验和正交试验,对堆料温度、水溶性COD和pH值等餐厨垃圾好氧堆肥过程参数在不同条件下的变化规律进行了研究.结果表明:环境温度、通风量、初始含水率和填料量等不同影响因素对餐厨垃圾好氧堆肥过程均具有显著影响.环境温度、通风量、含水率和填料量等4因素对堆肥减量化率的影响显著性顺序为含水率>环境温度>填料量>通风量.     

一株α-淀粉酶生产菌的分离鉴定及其产酶条件优化

平板水解圈法从土壤中分离产淀粉酶菌株。通过碘比色法测定产淀粉酶分离菌株的酶活,筛选出一株产酶量较高的菌株,鉴定其种类,并对其产酶条件优化及酶学性质进行研究。通过革兰氏染色、生化鉴定和16SrDNA序列比对鉴定该菌的种类;从pH、温度、碳源、氮源等方面进行产酶条件优化。菌种经16S rDNA PCR序列分析比对,为枯草芽孢杆菌,因此将分离到的菌株命名为Bacillus subtislis-Y9;菌株最佳培养基配方为：淀粉6g,酵母膏13g,氯化钠5g,添加1.0%的吐温于1000mL蒸馏水中;最佳培养条件为：初始pH值为7.5;培养温度为37℃,培养时间36h。在上述培养基和优化培养条件下菌株发酵液的α-淀粉酶酶活达到7.1U/mL,约为出发菌种的5.5倍。酶学研究显示,α-淀粉酶的最适反应温度为40～60℃,反应体系pH值为6.6,并需添加0.5%CaCl2。     

热能与动力工程专业实验教学体系改革与实践

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CICC20887为生产菌株,采用单因素实验研究了发酵工艺条件对L-缬氨酸产量的影响.结果表明,该菌发酵生产L-缬氨酸的适宜初糖浓度、生物素添加量、VB1添加量、玉米浆添加量分别为90g/L、80μg/L、0.20mg/L、30g/L,发酵期间,24h前pH值应控制在6.5～6.7、后48h应控制在7.0～7.2,温度30～31℃,发酵周期应控制在66～72h.     

乳酸菌发酵小米糠生产y-氨基丁酸的配方和条件优化

以廉价的农副产品小米糠为培养基原料,L-谷氨酸钠（L-MSG）为合成底物,利用实验室筛选的短乳杆菌发酵生产y-氨基丁酸（GABA）．通过单因子实验探讨了短乳杆菌发酵生产y-氨基丁酸过程中pH、培养温度、培养时间、小米糠及底物添加量的影响．结果表明：适宜的培养条件为pH4．00,30℃,培养72h;优化的培养基组分为小米糠70g/L,谷氨酸钠50g／L．在优化的培养基和发酵条件下,发酵液中y-氨基丁酸的产量可达32．037g／L．     

紫芝液体深层发酵条件的初步研究

以紫芝为研究对象,讨论液体深层发酵碳源、氮源、无机盐和培养条件对菌体生物量的影响,确定紫芝液体发酵最优培养基配方为葡萄糖30,g/L、蛋白胨3,g/L、KH2PO41.2,g/L和MgSO4·7H2O 0.8,g/L.发酵条件为培养温度25,℃,起始pH自然,装液量24%,接种量15%,140,r/min培养7,d.同时,以菌体生物量、胞外多糖和pH为指标,绘制紫芝液态发酵动力学曲线,发酵培养7,d后菌体生物量和胞外粗多糖的含量分别达到最大值3.63,g/L和1.67,g/L.     

超声波协同酶法提取菝葜中总黄酮工艺参数优化

【目的】为开发菝葜(Smilax china)资源提供理论和实践依据。【方法】采用超声波辅助酶法提取菝葜中总黄酮,通过单因素试验考察酶用量、pH值、酶解时间和酶解温度对菝葜中黄酮得率的影响。在此基础上,再利用响应面法优化提取条件,研究pH值、酶解时间和酶解温度3个自变量之间的交互作用对黄酮得率的影响。【结果】最佳提取工艺条件为pH值5.10,酶解时间48 min,酶解温度为53℃,在此条件下总黄酮得率达到2.289%。【结论】该优化工艺合理可行,可用于菝葜中总黄酮的提取。     

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。     

α-淀粉酶固态发酵的研究

研究了固态法发酵生产α－淀粉酶的工艺,用麸皮作原料,其优化条件是:在接种量0.08%,拌水比1：0.6,pH6.0,培养温度37℃,葡萄糖浓度15%,发酵72小时,其酶活力可达1742u/g。与液态发酵相比,固态发酵能有效地克服分解代谢产物的阻遏作用。     

响应面法优化酶法制备酪蛋白糖巨肽的工艺条件

采用Minitab方法设计实验,对影响酪蛋白糖巨肽制备的酶解因素进行优化,发现酶解时间、酶解温度、酶解pH、酶与底物比是影响酶解酪蛋白的主要因素.由于唾液酸是酪蛋白糖巨肽的特征性组分,本文以唾液酸的含量表征酶解上清液中酪蛋白糖巨肽的含量.根据Minitab分析的结果,采用Design Expert软件中水平设计和响应面分析法对影响酪蛋白糖巨肽产量的主要因素进行优化,建立唾液酸含量A580对酶解主要条件的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0.962,9.得到的最佳酶解条件为:酶解时间80,min,酶解温度42.5,℃,酶解pH 6.28,酶与底物比270,U/g.唾液酸含量A580最高为0.653,此时酪蛋白糖巨肽的得率为17.91 mg/g.     

Rhodotorula glutinis发酵糖蜜产油脂影响因素研究

 微生物油脂生产是解决生物柴油原料问题的重要途径之一。本文以制糖厂废糖蜜为原料,通过间歇发酵试验,考查了装液量、pH、接种量、温度,以及氮素和碳素等因素对黏红酵母（Rhodotorula glutinis）增殖与油脂合成的影响。结果表明,在稀释糖蜜COD浓度11100mg/L、初始pH值6.5、30℃和160r/min条件下发酵132h,黏红酵母的总细胞干重和油脂产量分别达到2.42和0.8g/L,去除单位COD的细胞产量和油脂产量分别为0.35和0.12kg/kg;在黏红酵母发酵系统中,氮源的补充对细胞增殖具有显著刺激作用,但对油脂合成与积累无显著影响;在发酵过程中一次性补加碳源葡萄糖10g/L,可使黏红酵母的细胞和油脂产量分别提高到3.74和1.3g/L。