1,3-丙二醇发酵液的絮凝预处理研究*

研究了天然澄清剂Ⅱ型B组份对1-3-丙二醇发酵液的絮凝预处理效果。首先通过单因素实验和正交实验,确定了影响絮凝的主要因素及其最佳工艺条件:即在pH6.0、用量为0.01g/L、NaCl盐浓为0g/L时,絮凝率可以达到95.97％。然后考察了絮凝预处理对发酵液过滤以及电渗析脱盐的影响,实验结果表明:絮凝预处理能显著加快发酵液中固体微粒的沉降,提高过滤速度,其中絮凝样的滤饼湿基、干基重量分别比对照样增加41.13％、51.88％;絮凝预处理还能加快电渗析脱盐速度,与过滤相结合可以代替离心预处理。     

1,3-丙二醇发酵液的絮凝预处理研究

研究了天然澄清剂Ⅱ型B组份对1,3-丙二醇发酵液的絮凝预处理效果。首先通过单因素实验和正交实验,确定了影响絮凝的主要因素及其最佳工艺条件：即在pH6．0、用量为0．01g／L、NaCl盐浓为0g／L时,絮凝率可以达到95．97％。然后考察了絮凝预处理对发酵液过滤以及电渗析脱盐的影响,实验结果表明：絮凝预处理能显加快发酵液中固体微粒的沉降,提高过滤速度,其中絮凝样的滤饼湿基、干基重量分别比对照样增加41．13％、51．88％;絮凝预处理还能加快电渗析脱盐速度,与过滤相结合可以代替离心预处理。     

壳聚糖对嘧啶核苷类新型抗真菌抗生素发酵液絮凝除菌作用的研究

利用天然高分子聚合物壳聚糖为絮凝剂去除抗生素发酵液中的菌体,结果表明:发酵液pH值、絮凝剂用量是影响絮凝效果的主要因素。最佳絮凝条件为pH7.0,絮凝剂用量0.4g/L,温度30℃,此时菌体絮凝率(FR%)可达70%以上。经絮凝预处理后,滤速为处理前的2.5倍,发酵液的效价由700 U/mL提高到860 U/mL。     

絮凝法预处理透明质酸发酵液的研究

目的:提高透明质酸的纯度。方法:研究了絮凝预处理发酵液对醇沉法提取透明质酸的影响,并通过正交试验对预处理条件进行了优化。结果:明矾可作为最佳絮凝剂,正交实验最佳絮凝条件为:絮凝剂添加量1 000mg/L、絮凝温度30℃、絮凝转速60r/min、絮凝时间20min。在该条件下处理的HA发酵液相对于未经过处理的对照组,菌体去除率可提高42.6%,蛋白去除率可提高5.9%。     

壳聚糖ZnSO4的络合物对Bacillus amyloliquefaciens BS20发酵液絮凝回收

目的利用壳聚糖-ZnSO_4作为絮凝剂回收B.amyloliquefaciens BS-20发酵液中产生的芽胞孢子,为益生芽胞杆菌制剂的工业化生产提供新的浓缩方法和参考。方法通过制备壳聚糖-ZnSO_4形成络合物,对B.amyloliquefaciens BS-20孢子发酵液进行絮凝处理,分别探讨絮凝的发酵液初始pH值条件、初始壳聚糖浓度以及壳聚糖-ZnSO_4的最适配比等参数对絮凝效果的影响;并对絮凝回收的芽胞活菌孢子数量进行验证。结果在发酵液初始pH值调整为4.5、壳聚糖浓度为0.5 g/L并且与ZnSO_4按照3∶1的配比进行络合后,能够有效地实现发酵液的菌体絮凝,最终回收后发酵液的浓缩率为90%,益生芽胞杆菌活菌孢子的回收率可达93%。结论该实验结果可以为在液体发酵中产生的芽胞孢子进行快速回收制备处理。     

谷氨酸发酵液絮凝除菌的研究

采用天然高分子聚合物壳聚糖为絮凝剂,对谷氨酸发酵液中菌体的絮凝作用及絮体处理进行了系统的研究,并进行了１０００１中间试验。结果表明,发酵液ｐＨ、壳聚糖用量是影响絮凝效果的主要因素。ｐＨ５．５～６．５,壳聚糖用量３０×１０^－３ｇ／ｌ,温度３０～３５℃,搅拌转速２０ｒ／ｍｉｎ,搅拌１～２ｍｉｎ,可获得良好的絮凝效果。１０００１中试结果,除菌上清液低温等电点提取谷氨酸收率８３％,谷氨酸纯度９１．３％,谷氨酸总收率８０．２６％。壳聚糖对谷氨酸发酵液和等电点母液中的菌体均有良好的絮凝作用。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及培养条件的优化

目的:从好氧活性污泥、土壤和河泥中分离筛选具有较高活性的絮凝剂产生菌,并优化其培养条件;方法:通过常规分离获得目的菌株,运用单因素法考察培养时间、培养温度、发酵液初始pH值及摇床转速对菌株絮凝活性的影响;结果:得到了絮凝活性较高的菌株,经过优化得出,其最佳培养时间和温度分别为48h和30℃,发酵液最佳初始pH值为7.0,最佳摇床转速为120r/min,在最佳培养条件下,RF-32对高岭土悬浊液絮凝率为84.32%。结论:从活性污泥中可筛选出较高活性的絮凝剂产生菌,研究发现,菌株的絮凝活性与其生长量呈同步增长趋势,并在一段时间后达到一稳定值。培养时间、培养温度、发酵液初始pH值及摇床转速均能通过一定的作用因素对菌株生长情况产生影响,进而影响其絮凝活性。     

乌勇布拉克盐湖嗜盐古菌絮凝效果筛选及活性检测

【目的】从嗜盐古菌中筛选可产生生物絮凝剂的菌株,对发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物的絮凝作用进行检测,筛选能够适应高盐废水处理,且具有广谱盐度及pH作用范围的微生物絮凝剂。【方法】以新疆乌勇布拉克干盐湖沉积物为研究对象,利用纯培养方法对嗜盐古菌进行分离,对絮凝菌株进行初筛及16S rRNA基因测序,构建系统进化树,初步判断菌株分类地位;复筛检测不同生物材料的絮凝效果;选择絮凝效果较好的生物材料,检测其盐度、pH的絮凝效果稳定性。【结果】采用纯培养方法共分离到28株嗜盐古菌,絮凝初筛共筛选出16株嗜盐古菌,分布于碱线菌属(Natrinema)、盐缓长菌属(Halopiger)和盐土生菌属(Haloterrigena)。菌株发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物具有不同程度的絮凝效果。菌株A279-1、A133、RP33、NGA0064、RM-152、A389的发酵液、上清液的絮凝效果较好,其中菌株A389的发酵液絮凝率为61.06%,上清液为67.92%。所有菌株菌悬液的絮凝率达到80%以上。菌株所产胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,菌株RM-152所产胞外聚合物的絮凝率最高,达89.86%,其次是A389 (81.53%)。菌株A389所产胞外聚合物的产量最大,达12.53 g/L,具有广泛的盐度和pH适应性。【结论】乌勇布拉克干盐湖沉积物中蕴含丰富的可产生微生物絮凝剂的嗜盐古菌资源。嗜盐古菌菌株发酵液、上清液、菌悬液及胞外聚合物均具有良好的絮凝作用,尤其是胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,具有广谱的盐度和pH耐受性。嗜盐古菌所产生物絮凝剂的发现对于后续高盐废水功能材料开发具有重要应用价值。     

β-甘露聚糖酶发酵液絮凝条件的统计学筛选与响应面优化

采用Plackett-Burman(PB)和中心复合设计(Central Composite Design)对影响地衣芽孢杆菌TJ-101发酵生产β-甘露聚糖酶粗发酵液絮凝操作的8个条件进行筛选优化。PB实验设计与统计学分析表明:加水量、阳离子聚丙烯酰胺(C-PAM)和阴离子聚丙烯酰胺(A-PAM)的体积分数是影响酶活收率的3个关键因素。以酶活收率为响应目标,对3因素进行中心复合设计,并经响应面法优化分析得到影响酶活收率的二阶模型,确定了β-甘露聚糖酶发酵液絮凝实验的最优操作条件为:加水量体积分数240.55%,C-PAM体积分数14.13%,A-PAM体积分数16.97%,絮凝后发酵液的酶活收率达70.42%。     

絮凝剂产生菌培养条件的研究及在废水处理中的应用

通过菌种富集、分离、纯化,从含有大量微生物菌群的土壤和活性污泥中筛选到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的絮凝剂产生菌,将其命名为B23.通过研究该菌株在不同培养时间的生长情况和发酵液的絮凝活性,从而得出发酵液絮凝活性与菌体生长量呈正相关.通过对该菌株培养条件的研究表明,在培养时间为24h、培养温度为30℃、培养基初始pH值为8.0,以葡萄糖为碳源、(NH4)2SO4为氮源时,发酵液絮凝活性最强.用B23菌株所产絮凝剂处理废水后,废水中CODCr的去除率为62.48%,SS的去除率为84.47%,表明该菌株有良好的实际应用前景.     

絮凝法处理L-脯氨酸发酵液的研究

通过滤饼的重量比阻和溶液流动电位(亦称ζ电位)的测定,分析、讨论了用絮凝技术预处理L-脯氨酸发酵液的合理性,实践也表明不仅能大大提高发酵液的固液分离效果,同时使树脂对L-脯氨酸的重量吸附容量增加了40%。     

絮凝法处理L-脯氨酸发酵液的研究

通过滤饼的重量比阻和溶液流动电位(亦称ζ电位)的测定,分析、讨论了用絮凝技术预处理L-脯氨酸发酵液的合理性,实践也表明不仅能大大提高发酵液的固液分离效果,同时使树脂对L-脯氨酸的重量吸附容量增加了40%。     

絮凝法处理L-脯氨酸发酵液的研究

通过滤饼的重量比阻和溶液流动电位(亦称ζ电位)的测定,分析、讨论了用絮凝技术预处理L-脯氨酸发酵液的合理性,实践也表明不仅能大大提高发酵液的固液分离效果,同时使树脂对L-脯氨酸的重量吸附容量增加了40%。     

微生物絮凝剂产生菌固定化条件的优化

采用多种固定化方法及载体,进行了微生物絮凝剂产生菌M09固定化方法及条件的研究,并对其所产絮凝剂在不同存储条件下絮凝活性的稳定性进行探讨。结果表明,选用粒径为0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的多孔聚氨酯泡沫为固定化载体,4 g/L的固液比,使用初始蔗糖浓度为2%,NaNO3为0.4%的培养基,28℃振荡培养60 h可获得较高活性的固定化细胞,发酵上清液能够保持较高的絮凝率。研究还发现,在室温条件下,利用此工艺所产高絮凝活性发酵液在含有菌体的反应器内自然静置,发酵液絮凝率仍可缓慢持续上升,维持较高水平达数日,具有较高的稳定性。     

微生物絮凝剂产生菌的选育及絮凝特性研究

目的:从土壤中筛选具有良好絮凝活性的菌株进行优化培养并研究其絮凝特性。方法:采用平板划线法分离纯化获得目的菌株,通过单因素和正交实验确定最适培养、絮凝条件,考察该菌的生长及产絮凝剂的周期和絮凝活性分布等特征,及其对次甲基兰的脱色能力。结果:得到絮凝活性较高的菌株C5,其最适产絮条件为:初始pH值7.5,温度36℃,培养时间48h;最适培养基为:葡萄糖10g,KH2PO42g,K2HPO45g,(NH4)2SO40.2g,尿素0.5g,酵母膏0.5g,NaCl0.1g,MgSO4.7H2O0.2g,絮凝率可达92.0%;最适絮凝条件为:2.5mL发酵液,pH6.0,5mL CaCl2溶液;絮凝活性成分主要为多糖和蛋白质,多分布于胞外上清液中;发酵液的絮凝活性与细胞生长量均在培养48h时达最大;对次甲基兰的脱色能力优于硫酸铝和聚丙烯酰胺,2min内脱色率可达97%。结论:菌株C5可产高絮凝活性的絮凝剂,具有良好的应用前景。     

自絮凝酵母高浓度重复批次乙醇发酵

利用发酵性能优良的自絮凝酵母Saccharomyces cerevisiaeflo,研究开发了重复批次高浓度乙醇发酵系统,以节省下游加工过程的能耗。在终点乙醇浓度达到120g/L左右的条件下,发酵系统的乙醇生产强度达到8.2g/(L·h)。然而实验中发现,随着发酵批次的增多,自絮凝酵母沉降性能逐渐下降,从发酵液中沉降分离所需时间相应延长,导致发酵液中高浓度乙醇对酵母的毒害作用加剧,影响其发酵活性和发酵系统运行的稳定性,发酵装置运行11个批次后无法继续运行。实验结果表明,絮凝能力下降导致的酵母絮凝颗粒尺度减小是其沉降性能下降的主要原因。进一步研究发现,酵母的絮凝能力通过再培养可以恢复。在此基础上对发酵系统操作进行改进,每批发酵结束后可控采出一定比例菌体,调节系统的酵母细胞密度和乙醇生产强度以刺激酵母增殖,保持其絮凝能力。在达到相同发酵终点乙醇浓度条件下,虽然发酵系统的乙醇生产强度降低到4.0g/(L·h),但运行10d后絮凝颗粒酵母尺度趋于稳定,继续运行14d,未发现絮凝颗粒酵母尺度继续下降的现象,系统可以稳定运行。     

一株产絮凝剂不动杆菌的筛选及其絮凝特性

从活性污泥中筛选出一株高效的微生物絮凝剂产生菌, 鉴定为鲍曼不动杆菌。蚕豆根尖细胞微核试验未显示该菌株所产絮凝剂具有遗传毒性。该菌产絮凝剂的最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母浸出汁, 培养时间为24 h。在絮凝体系中加入Ca2+能明显提高发酵液的絮凝率。在pH为8.0时对高岭土悬浊液和污水具有良好的絮凝效果。     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其培养条件优化

从广西大学食用菌废弃料中分离出7株絮凝剂产生菌,以发酵液对高岭土悬浮液絮凝效果为指标衡量其絮凝活性及产絮凝剂能力,经过初筛与复筛,筛选到一株絮凝剂高产菌F00,初步确定属曲霉属(Aspergillus),并对其产生絮凝剂的条件进行优化.     

一株产絮凝剂不动杆菌的筛选及其絮凝特性

从活性污泥中筛选出一株高效的微生物絮凝剂产生菌,鉴定为鲍曼不动杆菌.蚕豆根尖细胞微核试验未显示该菌株所产絮凝剂具有遗传毒性.该菌产絮凝剂的最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母浸出汁,培养时间为24 h.在絮凝体系中加入Ca2 能明显提高发酵液的絮凝率.在pH为8.0时对高岭土悬浊液和污水具有良好的絮凝效果.     

多种通气策略下的高浓度乙醇生产

氧气在环境胁迫强的高浓度乙醇发酵中具有重要作用.考察了自絮凝酿酒酵母在多种通气策略下的乙醇发酵及絮凝状况.使用氧化还原电位(ORP)检测发酵液中氧浓度并划分了厌氧、微氧和好氧状态.厌氧条件下的终点乙醇浓度最低(119±1.5 g/L);微氧条件下使用ORP精密控制氧气供给取得较高的乙醇浓度(131±1.8和125±1.7 g/L);在通气量0.2 vvm的好氧条件下,生物量、甘油量和乙醇损失皆最大,与最优收率相比较乙醇收率降低了12.2％.高通气量增强了细胞的絮凝能力,增大了絮凝体粒径.绘制雷达图进行综合评价,恒定通气0.05 vvm的过程在乙醇生产和絮凝各方面表现均突出.