固定化增殖酵母工业应用的研究：Ⅲ.PVA固定化细胞生产乙醇工业小试

本文是PVA固定化细胞在35升X2串联柱式生物反应器中进行糖蜜发酵生产乙醇的工业小试报告。工业小试表明:PVA载体填充量与固定化细胞生产乙醇能力不呈正比关系,而通氧则是保证固定化细胞正常发酵的必要条件。在连续发酵中,PVA固定化细胞乙醇生产能力可达到16.7克/升胶·小时和2.2克/升罐·小时,分别是传统发酵乙醇生产能力的8.4倍和1.6倍。发酵周期分别缩短为24小时(以生物反应器有效容积计算)和3.2小时(以PVA载体有效容积计算),约是传统发酵方法的1/2和1/14。采用PVA固定化细胞发酵新工艺可增加乙醇产量80％,生产成本亦可明显降低。     

固定化复合酵母连续发酵生产乙醇的工业化研究

以固定化复合酵母代替传统游离酵母进行玉米糖蜜双料连续发酵。结果表明：固定化复合酵母在耗糖能力,产乙醇能力方面明显优于游离酵母细胞,且发酵周期明显短于游离细胞。尤其是固定化复合酵母对于玉米,糖密料的同时适用性具有很大的实用价值。     

固定化黑曲霉发酵玉米生产柠檬酸的研究

利用复合PVA包埋黑曲霉的孢子及菌丝体,用于发酵玉米生产柠檬酸。试验确定的固定化细胞摇瓶发酵生产柠檬酸最适条件为：玉米糖液浓度10Bx,培养温度35℃,摇瓶转速250r/min。经此条件发酵64h,柠檬酸产率最高达到96g/L,通常稳定在90g/L左右。同时对柠檬酸连续批次发酵生产进行了初步研究,固定化黑曲霉可连续使用8批次以上,其柠檬酸产量稳定在86-92g/L之间,为柠檬酸连续发酵提供了依据。     

固定化漆酶对染料脱色的研究

对制备的游离漆酶和固定化漆酶进行模拟靛蓝染料废水的处理。结果表明:游离漆酶处理的废水的脱色率达到了90%;经过5批次连续试验,固定化漆酶酶活保留80%,废水脱色率达到60%。由此说明,游离漆酶经过固定化延长了漆酶的使用寿命,扩大了漆酶的使用范围,为今后的实际应用处理染料废水奠定了基础。     

固定化降酚细菌及应用研究

以PVA-海藻酸钠为载体对降酚细菌进行固定化,用于去除工业废水中的酚.研究结果表明,当进水酚含量为422 mg/L,固定化细胞的酚去除率可达到83.6%,比游离菌的去除率高29.4%,有较好的工业应用价值.     

新型磁性高分子多孔微球固定化木瓜蛋白酶活性与稳定性研究

以亲水性甲基丙烯酸环氧丙酯为单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,在致孔剂存在下通过悬浮聚合法将经过表面改性的Fe3O4磁性纳米粒子包埋其中,合成了一种高亲水性、粒度均匀、分散性好、表面富含功能环氧基的磁性高分子多孔复合微球.并以木瓜蛋白酶为模式酶,进行固定化酶研究.探讨了木瓜蛋白酶的最佳固定化条件,并在优化条件下制备出了高活性、性能好的固定化酶且证明其催化活性与游离酶相比不受显著影响.以酪蛋白为底物,研究了固定化酶的酶学性质和动力学参数.结果表明:固定化酶的最适反应温度80℃,最适反应pH值为7.5,Km值4.25,酶活回收率为55.2%.固定化酶在热稳定性、pH稳定性和操作稳定性上较游离酶均得到了较大幅度的提高.     

高产乙醇酵母菌株的筛选及产醇发酵条件研究

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)具有乙醇耐受力高、发酵工艺成熟、生物安全性高等优点,广泛应用于生物乙醇的生产。但其不能有效地利用木糖,不满足工业化大规模生产的要求。本研究以实验室现有重组菌株为研究对象,从中筛选出能够有效利用木糖的乙醇高产菌株ZLYRHZ7,并对其产醇发酵条件进行了研究。结果表明,当培养基中葡萄糖和木糖含量比为1∶4,酵母浸粉5 g·L~(-1)、磷酸氢二钾2.5 g·L~(-1)、硫酸镁0.25 g·L~(-1)、硫酸铵2.5 g·L~(-1)、氯化钙0.25 g·L~(-1),pH 5.0,采用针孔胶塞,200 r·min~(-1)发酵72 h时,乙醇产量达到最高,为25.48±0.23 g·L~(-1)。该研究结果为生物乙醇的工业化生产提供菌株来源,有助于酵母菌株木糖代谢流分析。     

人工神经网络耦合遗传算法优化细菌纤维素发酵培养基

细菌纤维素作为新型生物材料,已成为生物材料研究热点,但产量低限制了其进一步应用。选择合适的优化策略是实现产量提高的一个重要方法。本文在正交和均匀设计实验传统建模方法的基础上,运用人工神经网络模型结合遗传算法优化汉氏葡糖醋杆菌(Komagataeibacter hansenii HDM1-3)产细菌纤维素发酵培养基。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖3.98%、牛肉膏0.34%、酵母膏0.19%、磷酸氢二钠0.22%、磷酸氢二钾0.46%、乙醇2.23%。在此配方下,细菌纤维素产量最高达到2.87 g·L~(-1),与优化前培养基的产量相比提高了1.18倍。本研究优化了细菌纤维素发酵培养基参数,为细菌纤维素高产发酵及工业化推广应用提供了依据。     

地瓜加工副产物生产工业酒精的关键工艺研究

采用地瓜加工后的副产物—地瓜皮、地瓜头尾等含淀粉新鲜下脚料,通过淀粉酶、糖化酶和纤维素酶降解后,接种热带假丝酵母和酿酒酵母混合菌株进行生料发酵,生产工业酒精,通过正交实验对影响其发酵的9个关键工艺参数进行优化研究并进行LSD（Least-Significant Difference）多重比较,结果表明：最优发酵工艺条件为淀粉酶用量0.8‰、糖化酶用量1.0‰、纤维素酶用量0.3‰、原料料水比1：2.5、酵母菌株比例1：1、酵母菌株接种量7.5%、发酵温度30℃、pH值6.5、发酵时间8d.在此条件下,酒精的产量为0.2502g乙醇/g干料,产品质量符合GB/T 394.1-2008粗酒精标准.     

冬季利用太阳能加热制沼气的实验研究

采用太阳能加热厌氧发酵装置,进行冬季气候条件下的太阳能沼气发酵装置产气性能试验.结果显示,该装置可以在冬季气候条件下使发酵罐内料液温度维持在25℃左右,料液温度高于环境温度15-20℃,且料液的日温度变化幅度〈2℃,实验结果显示装置具有良好的升温、保温效果.实验过程中装置的最大池容产气率达到0.5 m^3/m^3·d^-1,平均池容产气率达到0.273 m^3/m^3·d^-1,装置的沼气产气量可以满足农户家庭冬季需求.     

漆酶在Fe_3O_4/SiO_2表面的固定化及其性质研究

采用共价-偶联法,在较温和的条件下进行漆酶在Fe3O4/SiO2载体上的固定化研究,利用TEM、FTIR、UV-vis和VSM等手段对固定化漆酶进行表征并考察其酶学性质.结果表明,漆酶在Fe3O4/SiO2载体上固载之后,其最适pH和温度变化不大,但操作稳定性和分离性能都有明显改善,以ABTS为底物,固定化漆酶在重复使...     

半固定化细胞法在微生物法丙烯酰胺生产中的应用研究

研究了半固定化细胞法在微生物法丙烯酰胺生产中的应用.通过与固定细胞法和游离细胞法相比较,并经长期的工业化生产表明,该法在生产工艺、转化率、生产效率、生产周期、生产成本、产品质量等方面,都有着较大的优势.本方法具有与底物接触表面积大、反应效率高、操作简便、稳定性好、投资少等特点.     

香菇紫金Ⅰ号产木聚糖酶固体发酵条件及酶学性质研究

以啤酒糟作为主要原料,以香菇紫金Ⅰ号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基组分及其配比,并对其粗酶的酶学性质进行了研究.结果表明:最适合的固态发酵培养条件为:碳源为啤酒糟:玉米芯:麸皮=6∶2∶2,1.5％的酵母膏作为氮源,pH为5是最适反应,三角瓶装装瓶量为5 g/125 mL,25％的接种量,为期8d的培养,1∶3.2的料水比.粗酶液的最适反应温度为50℃,最适pH为5,相对酶活在30～60℃范围内仍保持在80％以上,适应的温度范围较宽.     

赤霉素生产工艺的研究

赤霉素是一类天然植物激素,其产生菌-水稻恶苗病菌(Gibberella fujikuroi)在深层发酵培养基下可产生赤霉素,产率为1200r/ml,产物通过溶媒萃取法可获得结晶,摇瓶实验室收率可达到50%,含量850r/mg以上.     

序列活性污泥法处理含酚污水的研究(Ⅰ)——SBR法及其改进

本文探求利用SBR法处理含酚污水的可行性及其应用特性,并对SBR提出改进。用模拟污水试验证实,SBR法处理含酚浓度达500毫克/升的污水是可行的。在平均酚负荷为0.24-0.30克/克·日时,酚的去除率在99.9%以上,COD去除率约为99%。文中从充水时间、曝气方式等方面探求SBR在处理含酚污水方面的特点。研究提出了新的SCS系统,处理效果及运行灵活性都比SBR优越,而不需增加任何设备和操作困难。     

兔眼蓝莓组织培育苗高效快繁技术

为获得兔眼蓝莓高效快繁的技术体系,以杰兔幼嫩茎段为试验材料,对增殖培养基、叶片再生体系、生根培养基、炼苗基质等组培苗生产的几个关键因素进行了优化.结果表明,WPM(改良)+1.0mg/LZT增殖培养基能使新梢增殖率达6倍以上,丛生苗生长速度快,而且株型健壮.在无菌苗叶片离叶尖1/3处,沿垂直叶片主脉方向将叶片切成二部分,叶片背面朝下接种于WPM(改良)+1.7mg/LZT培养基中,先暗培养20 d后光照培养,结果叶尖端和叶柄端的再生率分别达到93.8％和79.5％;1/4 WPM(改良)+1g/L活性碳+0.1 mg/L IBA生根培养基能使试管苗生根率达95％;以水苔藓为炼苗基质可使幼苗成活率高达100％.因此,本研究从叶片再生、增殖培养、生根培养到炼苗这一系列环节进行了优化,建立了一种可高效、快速、稳定获得优良的兔眼组培种苗的技术.     

工程菌固定化生物滤池除臭效能影响研究

试验采用工程菌固定化生物过滤去除H2S和NH3。考察了最大容积负荷及其影响因素,并对相应的机理进行了分析。容积负荷不超过20 g.(m-3.h-1)时,工程菌固定化生物滤池对H2S和NH3的去除率均能达到99%以上,H2S和NH3容积负荷分别超过80 g.(m-3.h-1)和50 g.(m-3.h-1)或者停留时间小于20 s时,去除效率迅速降低。通过反冲洗可以降低滤池的压降,提高除臭效率,反冲洗后通气12 h和72 h,滤池对硫化氢和氨气的去除趋于稳定。     

沤麻系统中一株甘露聚糖酶产生菌产酶条件的优化

从实验室温水沤麻液中分离到了一株产甘露聚糖酶(mannanase)的芽孢杆菌HDYM-03菌株,经生理生化试验及16S rDNA序列分析鉴定为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis).研究了菌株72 h连续发酵过程中产酶及生长的动态变化,通过单因素及正交实验优化得到其实验室最优产酶条件为:碳源6%魔芋粉,氮源3%蛋白胨,初始pH值8.0,装液量100 mL/250 mL三角瓶,接种量2%,37℃振荡培养48 h.在研究条件下发酵液酶活力为5 122 U/mL,比优化前提高了2.1倍.     

A/O-MBR工艺处理印染废水的研究

实验采用混凝-A/OMBR系统处理某污水处理厂的印染废水,系统各段的污染物去除效果和原水水质对系统污染物去除效果的研究运行结果表明:在每升废水投加50mg的三氯化铁的情况下,COD总平均去除率能达到81%,混凝段为15%,生物段为61%,膜分离段为5%;容积负荷高于0.99kgCOD/m3.d时,COD总去除率能达到81.3%以上;C/N在14.6,COD/NH4+-N在15以上时,反硝化效果较好,总氮的去除率达到60%以上,比值越高,总氮的去除率越高。     

对XLPE绝缘电力电缆的屏蔽要求

电力电缆应具有优良的初始性能,还应有长期使用的稳定性。国内外对电缆的长期稳定性研究结果认为,影响长期使用寿命的主要原因之一是绞合导体和绝缘之间空隙处所产生的局部放电。在国标GB/T12706-2008、IEC502中明确规定,对3.6/6kV及以上XLPE绝缘电力电缆应有导体和绝缘屏蔽。在电缆中,导体表面电场最高,如果导体屏蔽稍不完善,游离放电的可能性最大。因此,本文着重论述对导体屏蔽的要求及国内外现用的主要屏蔽材料。