长链二元酸发酵液的脱色研究

考察了活性炭对长链二元酸发酵液的脱色效果及脱色过程中的主要影响因素。通过正交实验 ,分析得出影响脱色效果各因素的主次顺序为 :活性炭加入量 >二元酸浓度 >发酵液pH >操作温度。同时还考察了活性炭脱色时间对脱色效果的影响以及吸附在活性炭上的长链二元酸的洗脱问题 ,从而确定了发酵液脱色的优化条件 :活性炭加入量 5 % ,室温操作 ,发酵液 pH =8,二元酸浓度为 4 0 g/L ,脱色时间为 2 0min。     

发酵液中鼠李糖脂的活性炭吸附-酸沉淀分离

采用活性炭吸附-酸沉淀法从铜绿假单胞菌发酵液中提取鼠李糖脂。探讨了活性炭吸附鼠李糖脂的热、动力学规律,研究了p H值对活性炭吸附鼠李糖脂的影响及洗脱剂与洗脱时间的选择。结果表明:p H 7.0、吸附温度40—80℃时果壳活性炭的吸附平衡时间为60—140 min,80℃得到最大吸附量40.2 mg/g;酸沉淀能显著提高吸附量,p H 2.0时,果壳活性炭对鼠李糖脂的平衡吸附量提高至120.6 mg/g,一次吸附回收率达76.1%。适宜的洗脱剂为体积分数95%乙醇,洗脱时间为2 h,鼠李糖脂一次洗脱回收率为30.2%。该方法避免了有毒挥发性有机溶剂的使用,是一种经济环保的鼠李糖脂分离提取工艺。     

基质固相分散萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定污泥中的分散染料

建立了基质固相分散萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定印染污泥中3种分散染料(分散蓝35、分散红1、分散橙37)的分析方法。前处理条件:用新型机械研磨方式将0.4 g样品与1.6 g PSA研磨10 min,混合物以8 m L乙酸乙酯洗脱,洗脱液经高纯氮气吹干后用800μL乙腈复溶;采用Syncronis C_(18)反相色谱柱分离后以乙腈-1‰甲酸水为流动相梯度洗脱,在选择反应监测(SRM)模式下进行定性和定量分析。3种分散染料在2~100μg/kg范围内线性关系良好(r~20.998),检出限为0.01~0.14μg/kg。加标回收率在86.4%~106.4%之间,相对标准偏差在2.9%~8.2%之间。该方法快速、准确、灵敏度高,可用于实际污泥中痕量分散染料的检测。     

原位转移技术用于酵母合成2-苯乙醇

研究了酵母转化L-苯丙氨酸(Phe)合成2-苯乙醇(Pea)的常规和带原位转移的补料分批培养过程特性. 在常规培养中,以优化补料策略将糖浓度控制在0.1~0.3 g/L,使副产物乙醇浓度小于1%,而Pea的最高终浓度仅为3.85 g/L,因产物抑制效应无法获得更高浓度. 采用大孔树脂FD0816作为原位转移产物的介质,Pea最终总浓度达到12.80 g/L,平均生成速率为0.38 g/(L×h),比未添加树脂的培养体系分别提高了232%和35.7%. 采用乙醇溶液对发酵用的树脂进行动态洗脱,Pea洗脱率达到95%以上,洗脱液中Pea浓度达到60 g/L.     

厚朴中厚朴酚的工业连续提取及纯化方法探讨

利用中压制备色谱优化厚朴中活性成分厚朴酚工业提取及纯化工艺方法。通过单因素考察洗脱液比例、洗脱流速、负载样品量对纯度大于98%厚朴酚的得率的影响。获得最佳厚朴酚纯化工艺为洗脱液为乙酸乙酯与石油醚(体积比1∶1)、洗脱流速30 m L/min、负载样品量50 g,分离得到纯度98%厚朴酚的产率为59.43%。结果表明,该提取纯化工艺可有效提高厚朴酚的纯度和收率,且回收的洗脱液经简单干燥、比重校正后可重复使用,不会造成环境污染。     

活性炭吸附-混凝法联用方法处理实验室废水的研究

采用了活性炭吸附-混凝法联用的方法对学校实验室废水进行处理。考察了不同的pH、反应时间、活性炭用量等吸附条件,以及混凝剂的种类和用量、pH、静置时间等混凝条件对处理实验室废水效果的影响。结果表明,处理100 mL实验室废水的较佳条件为:在室温下,pH为3.0、活性炭加入量为4.0 g/L、吸附反应6 h后,加入质量分数为5%Al_2(SO_4)_3溶液2.00 mL、调节pH为7.0,加入6.00 mL质量分数为0.025%聚丙烯酰胺(PAM),搅拌1 min后静置4 h。采用上述处理方法与操作条件可达到化学需氧量(COD)去除率86.59%,铁离子去除率为100%,达到了较好的处理效果。     

安丝菌素P-3生产菌株Actinosynnema pretiosum ssp. auranticum的诱变育种及其发酵培养基优化

为了提高安丝菌素P-3（AP-3）的发酵产量,通过紫外诱变并运用紫外-分光光度法建立96孔板高通量快速筛选体系对原始菌株（Actinosynnema pretiosum ssp.auranticum）进行育种,筛选获得了一株产量较高的突变菌株B24-13。发酵7天后,其发酵液中AP-3的含量为112.5mg/L,是原始菌株的2.03倍。随后通过单因素优化与正交实验设计对突变菌株B24-13进行发酵培养基优化,得到最优发酵培养基组分：蔗糖25g/L,甘油15g/L,玉米浆25g/L,CaCO₃ 7g/L,异丁醇2g/L,缬氨酸0.5g/L,MgSO₄·7H₂O 0.5g/L,FeSO₄·7H₂O 0.01g/L。对优化结果进行验证实验,发酵7天后AP-3的产量为（127.5±6.3） mg/L。实验结果表明：通过对生产菌株的诱变育种与发酵培养基优化可有效的提高AP-3的发酵产量,也从侧面验证了该研究所建立的96孔板高通量快速筛选体系用于AP-3高产菌株的初筛是可行的。     

活性炭去除零排放反渗透浓水中COD的应用研究

采用活性炭吸附法去除反渗透浓水中的有机物,减轻后续处理的负荷,考察了活性炭的种类、停留时间、活性炭投加量以及pH对COD去除率的影响。结果表明,采用2#活性炭为吸附剂,进水pH=6,400 mL水,停留时间30 min,活性炭投加量1.5 g时,COD去除率达61.8%,采用动态吸附并应用到现场试验中,吸附塔装填2#活性炭40 t,进水量100 m³/h,平均COD 142 mg/L,pH=8.04,停留时间36 min,当出水COD<60 mg/L,活性炭的处理量可达1 330 m3/h,平均COD 142 mg/L,pH=8.04,停留时间36 min,当出水COD<60 mg/L,活性炭的处理量可达1 330 m³/t。     

大孔树脂富集诃子中没食子酸的工艺条件

考察了6种不同极性的大孔树脂(NKA-9,AB-8,D-101,HPD-300,HPD-826和HPD-400)对诃子中没食子酸的富集能力,发现极性树脂NKA-9的静态吸附能力和静态解吸能力明显优于其他树脂。进一步考察了NKA-9树脂对诃子中没食子酸的静态和动态吸附能力,结果表明,其分离的最佳工艺为:没食子酸质量浓度为0.152 g/L、控制pH=3.0、温度25℃、以3 BV/h的流速上样、上样量为3 BV、上样后饱和吸附5 h;然后用5 BV去离子水以3 BV/h的流速洗脱,再用7 BV质量分数为30%乙醇以2 BV/h的流速洗脱,收集30%乙醇洗脱液,使提取物中没食子酸质量分数由4.7%提高到25.3%,回收率为82.6%。     

针状焦基电容器碳质电极材料的制备及电化学性能研究

以煤系针状焦生焦为原料，KOH为活化剂，制备了用于超级电容器电极材料的活性炭。以3 mol/L KOH为电解液，用三电极电化学系统测试了活性炭的电化学性质；考察了活化剂用量对活性炭电化学性质的影响。研究结果表明：活化过程中，随着碱含量的增加，活性炭的电化学性能逐渐提高。当碳碱比为1∶3时，活性炭的比表面积达到2572.7 m²/g；电流密度为1 A/g时，其质量比电容达到316 F/g。循环5000圈之后，比电容保持在95.7%，库仑效率保持在97.0%。采用两电极系统，进一步考察了活性炭的电化学性能，以1 mol/L Na₂SO₄为电解液，电压窗口拓宽至1.8 V，循环伏安曲线同样展现出良好的矩形，能量密度和功率密度分别为20.8 W·h/kg和230 W/kg。     

L-6-羟基烟碱的生物合成

为对烟碱代谢中间产物进行安全性和生理功能评价,以烟碱为底物,利用节杆菌Z3发酵法合成烟碱代谢中间产物L-6-羟基烟碱。采用HPLC监测发现发酵反应24 h,目标产物积累量达到最大。以V(乙酸乙酯)∶V(甲醇)∶V(氨水)=6∶1∶0.01的混合溶液为洗脱剂,用柱层析对发酵粗产物进行分离纯化,目标产物利用HPLC检测其纯度为99.00%,经IR、1HNMR、13CNMR和MS进行了结构表征,证实了烟碱代谢中间产物L-6-羟基烟碱。     

基于离子交换层析技术提取发酵液中的丙酸

用7种不同性能的阴离子交换树脂吸附发酵液中丙酸,考察了发酵液酸化方式及pH值对吸附量的影响,分析了不同浓度H2SO4的解吸情况,比较了多柱串联组合层析提高丙酸收率的可行性. 结果表明,大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂ZGD630对发酵液中的丙酸吸附量最高,采用H型阳离子交换树脂D001酸化工艺,当pH值由6.5降至3时,ZGD630树脂对发酵液中丙酸的静态吸附量从54.34 mg/g提高至110 mg/g,动态吸附量达152.5 mg/g. 用4 mol/L H2SO4进行解吸,丙酸浓度最高达81.8 g/L,为初始发酵液的2.12倍. 采用3柱串联组合层析时丙酸收率达62.15%,较单柱层析显著提高.     

硅橡胶膜生物反应器中乙醇发酵与渗透汽化的耦合

用硅橡胶膜生物反应器(SMBR)实验研究连续发酵-渗透汽化的耦合性能。发酵微生物采用酿酒干酵母,所用碳源为工业级葡萄糖。发酵过程由于产物抑制作用,在乙醇质量浓度达到73 g/L时趋于停滞,而耦合渗透汽化膜后,发酵罐内的乙醇质量浓度降低并维持在40 g/L,使发酵可以连续稳定地进行。在SMBR运行达到稳态后,乙醇的体积产率为4.02 g/(L.h)。发酵液中乙醇质量浓度维持在20~63 g/L,聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜的总渗透通量为1 220~800 g/(m2.h),分离因子为5~9.2。与传统发酵和分离相同进料质量分数的乙醇溶液相比,乙醇发酵和渗透汽化在硅橡胶膜生物反应器中能相互耦合并得到强化。与较小规模耦合系统(发酵体积1 L和2 L)比较,性能稳定良好。     

Purification and crystallization of xylitol from fermentation broth of corncob hydrolysates

Xylitol, a five-carbon sugar alcohol, is a valuable sugar substitute, and widely used in the pharmaceutical, odontological and food industry due to its interesting properties. In the past decades, the xylitol industry has grown rapidly and more attention has been focused on xylitol purification, which possesses an important proportion of the whole industry. In our paper, the purification and crystallization of xylitol fermentation broth by biotechnology using corncob hydrolysates as substance were studied. An initial xylitol fermentation broth was decolored with activated carbon (1% M-1, 60°C, 165rpm), desalted with a combination of two ion-exchange resins (732 and D301), and residual sugars were separated with UBK-555(Ca²⁺). Then the solution was vacuum-concentrated up to supersaturation (750g/L xylitol). After adding 1% xylitol crystal seeds, the supersaturated solution was cooled to −20°C for 48h. The crystalline xylitol of a regular tetrahedral shape with purity 95% and crystallization yield 60.2% was obtained from the clarified xylitol fermentation broth. An intact, economical and environmental-friendly route of purification and crystallization of xylitol from fermentation of corncob hydrolysates was obtained, and its experimental procedure and data provided a sound basis for large-scale industrial production.     

Purification and crystallization of xylitol from fermentation broth of corncob hydrolysates

Xylitol, a five-carbon sugar alcohol, is a valuable sugar substitute, and widely used in the pharmaceutical, odontological and food industry due to its interesting properties. In the past decades, the xylitol industry has grown rapidly and more attention has been focused on xylitol purification, which possesses an important proportion of the whole industry. In our paper, the purification and crystallization of xylitol fermentation broth by biotechnology using corncob hydrolysates as substance were studied. An initial xylitol fermentation broth was decolored with activated carbon (1% M⁻¹, 60°C, 165 rpm), desalted with a combination of two ionexchange resins (732 and D301), and residual sugars were separated with UBK-555(Ca²⁺). Then the solution was vacuum-concentrated up to supersaturation (750 g/L xylitol). After adding 1% xylitol crystal seeds, the supersaturated solution was cooled to −20°C for 48 h. The crystalline xylitol of a regular tetrahedral shape with purity 95% and crystallization yield 60.2% was obtained from the clarified xylitol fermentation broth. An intact, economical and environmental-friendly route of purification and crystallization of xylitol from fermentation of corncob hydrolysates was obtained, and its experimental procedure and data provided a sound basis for large-scale industrial production.     

高纯度壬二酸的分离纯化工艺研究

以油酸臭氧氧化法制备的纯度为88.37%的壬二酸粗品为原料,用固液萃取法分离提纯,得到了纯度为98.73%的壬二酸。用GC-MS气质联用仪测定了壬二酸粗品的成分,分析了常用溶剂对各个组分的溶解性能,比较了乙酸乙酯、乙醚、正庚烷和环己烷对壬二酸粗品的纯化效果,确定了以乙酸乙酯为溶剂提纯壬二酸。结果表明,100 g壬二酸粗产品加入800 mL乙酸乙酯,搅拌混合3 h,抽滤、洗涤、真空干燥,得到的壬二酸产品通过GC-MS气质联用仪分析检测,其质量分数达到98%以上。溶剂可以循环利用,并且循环3次之后均可萃取得到纯度96%的壬二酸。     

橡子粉同步液化糖化产燃料乙醇的发酵条件优化

以除去单宁的橡子粉为原料,应用活性干酵母同步液化糖化发酵(SLSF)制备燃料乙醇,并通过单因素试验和正交试验优化发酵条件。结果表明,同步液化糖化发酵技术适用于橡子粉发酵制备燃料乙醇;发酵的最佳条件为:除去单宁的橡子粉20 g,料液比为1:3(g:mL),淀粉酶100 U/g,糖化酶3 750 U/g,活性干酵母1.50%;在30 ℃静止发酵120 h,发酵液中的乙醇质量浓度达到106.5 g/L,橡子淀粉的乙醇转化率达到89.36 %。采用橡子粉发酵法制备燃料乙醇与以玉米等粮食作物为原料制备的燃料乙醇质量浓度相当,可以替代粮食作物生产燃料乙醇。     

无患子皂素水提液发酵精制联产表面活性剂鼠李糖脂

以无患子皂素水提水解液为底物,发酵生产生物表面活性剂,在精制无患子皂素的同时发酵联产生物表面活性剂鼠李糖脂。经铜绿假单胞菌发酵后发酵完成液中不含葡萄糖,葡萄糖的消耗速率与接种量成正相关,在发酵液中额外添加大豆油可促进表面活性剂亲油基团的生成,溶液表面活性进一步提高。发酵后溶液中表面活性物质浓度达到50.8g/L,比对照组提高了16.1%,溶液表面张力明显降低。接种10%的菌种发酵获得的无患子皂素复合产物干粉其临界胶束浓度由10g/L降低到2.5g/L,临界胶束浓度下的复合产物水溶液表面张力比未接种菌种的低18.67%,复合产物具有很好的起泡性能及更高的泡沫稳定性。     

西索米星分批发酵的动力学特性

伊尼奥小单孢菌F003的发酵特性研究表明,西索米星发酵过程具有典型的非生长耦联特征. 当以淀粉为主要碳源时,对数生长期最大菌体比生长速率为0.058 h-1,产物合成期最大产物比合成速率0.0018 g/(g×h). HPLC和酶法测定结果显示发酵液中主要的可发酵糖为麦芽糖,适合菌体生长的麦芽糖浓度或葡萄糖浓度分别为10.0~25.0和7.5~15.0 g/L,可发酵糖浓度低于10.2 g/L将限制西索米星合成. 西索米星发酵过程淀粉水解酶表观活性的动力学特性表明,在对数生长期淀粉水解酶表观活性较高,最大值为0.84 g/(L×h),在发酵中后期淀粉水解酶表观活性仅为最大值的1/4~1/20,导致可发酵糖浓度降低,限制西索米星的合成. 西索米星浓度大于0.50 g/L将明显抑制产物合成.     

中低温煤焦油中酚类化合物的柱层析分离

以陕北中低温煤焦油重油170℃²40℃馏分酚油为原料,考察硅胶柱层析对酚类化合物的分离效果。按照洗脱剂极性从小到大次序,依次使用11种洗脱剂进行洗脱,将洗脱出的溶液进行GC/MS分析,结果表明:硅胶柱层析在各种洗脱剂的洗脱下,分别得到了从高级酚到低级酚的酚类化合物分布,在正庚烷与乙酸乙酯(10:1)混合溶剂、正庚烷与乙酸乙酯(1:1)混合溶剂洗脱下,均得到了低级酚的混合物;在正庚烷与乙酸乙酯(1:10)混合溶剂洗脱下,得到了苯酚单一的化合物。通过实验分析可知,柱层析分离方法是中低温煤焦油中酚类化合物分离的有效途径之一。