双极膜电渗析脱除苏氨酸母液中硫酸盐

采用三室双极膜电渗析脱除苏氨酸母液中硫酸盐,探讨连续操作对电渗析器性能变化的影响,并测定连续实验前后离子交换膜的面电阻,考察膜污染情况. 结果表明,苏氨酸母液中盐转化率达97%,酸室中得到0.50 mol/L的H+,碱室中得到0.53 mol/L的OH-,以阳离子计算的电流效率为60.33%,能耗为229.37 kW×h/kmol;随批次增加、操作时间延长,单位膜通量能耗和膜堆平均电阻增大,电流效率和膜通量减小,电渗析器性能下降;连续操作后,阴膜面电阻较使用前增加1.77 Ω×cm2,升高44.8%,双极膜面电阻增加0.91 Ω×cm2,升高19.5%,离子交换膜被污染.     

蓝细菌鱼腥藻7120混合营养培养的生长和生理特征

Mixotrophic growth is one potential mode for mass culture of microalgae and cyanobacteria particularly suitable for the production of high value bioactive compounds and fine chemicals.The typical heterocystous cyanobacterium Anabaena sp.PCC 7120 was grown in the presence of exogenous glucose in light.Glucose improved the cell growth evidently,the maximal specific growth rate under mixotrophic condition(0.38 d1)being 1.6-fold of that of photoautotrophic growth.Mixotrophy caused a variation in cellular pigment composition,increasing the content of chlorophyll a and decreasing the contents of carotenoid and phycobiliprotein relative to chlorophyll a.Fluorescence emission from photosystem II(PSII)relative to photosystem I was enhanced in mixotrophic cells,implying an increased energy distribution in PSII.Glucokinase(EC 2.7.1.2)activity was further induced in the presence of glucose.The mixotrophic culture was scaled up in a 15 L airlift photobioreactor equipped with an inner and an outer light source.A modified Monod model incorporating the specific growth rate and the average light intensity in the reactor was developed to describe cell growth appropriately.The understanding of mixotrophic growth and relevant physiological features of Anabaena sp.PCC 7120 would be meaningful for cultivation and exploitation of this important cyanobacterial strain.     

碳化氨水中总碳含量和总氨含量的分析及测定

用过量CaCl2将含碳离子和含氮离子分别转变为CaCO3和NH4+(或NH3和NH4+),通过甲醛法测定上清液中氮量计算得到碳化氨水中总氨浓度,用EDTA滴定过量Ca2+得到碳化氨水中总碳浓度.结果表明,总碳和总氨浓度的测定结果与理论值间的相对误差分别在1.0%和1.5%以内.该方法能快速准确测定碳化氨水溶液中含碳量和含氨量,进而得到氨水吸收CO2过程中CO2负载量.     

螺旋藻培养过程中的营养盐监测与消耗

通过离子交换-抑制电导法,监测螺旋藻培养过程主要营养盐的消耗,同时考察了生物量累积与营养盐消耗的关系。实验结果表明,螺旋藻培养过程中营养源消耗量为:N源(NO-3)>P源(HPO2-4)>S源(SO2-4),基本不消耗Cl-。培养过程中的营养盐消耗符合Doseresp模型,实际值与模型拟合相关系数R2达到0.98以上。螺旋藻生物量干质量对NaNO3(YX/N)、K2HPO4(YX/P)、K2SO4(YX/S)的得率系数分别为1.86、21.30、37.02g/g。合理监测螺旋藻培养过程中的营养盐消耗,有利于控制藻的生长和质量,为补料策略的制定提供理论依据。     

酿酒酵母单细胞生长动力学的初步研究

采用同步培养方法对酿酒酵母的单细胞生长动力学进行了初步研究.在Mitchison和Vincent梯度离心方法的基础上,改进了同步化方法.采用高效液相色谱(HPLC)法测定了菌体同步生长过程中体系各组份的变化情况,进一步得到了单个细胞的代谢动力学数据,包括葡萄糖的消耗和乙醇的产出,发现在一个细胞周期内的不同阶段,酿酒酵母的葡萄糖消耗速率与乙醇产出速率均呈明显的周期性.     

微生物代谢的唯象关系和趋优行为

从非平衡态热力学出发 ,探讨了微生物细胞在追求最高生长速率的优化模式下的动力学行为 .将微生物的生长过程分成分解代谢和合成代谢两个过程 (黑箱模型 ) ,通过唯象关系优化生长速率 ,得到了最优的合成代谢和分解代谢速率与自由能变化的关系 .计算表明 ,该关系式可以描述实际体系的生长过程 .进一步将微生物的生长过程划分为分解代谢、合成代谢、ATP的生成与消耗 3个反应 ,得到了与黑箱模型同样的优化结果 ,并且探讨了总偶合度与单步反应偶合度的关系 .所用的方法可以用来分析细胞的趋优行为 .     

Vero细胞批式培养中的氨基酸代谢

用高效液相色谱(HPLC)测定了批式培养的Vero细胞培养液中氨基酸的变化,结果表明Vero细胞在生长过程中需要消耗12种氨基酸,同时生成4种氨基酸, Vero细胞在生长期吸收Leu,Thr,Ile,Lys,Phe和Tyr较多,而在静止期这些氨基酸却消耗较少.     

离子交换膜-硫酸铵溶液体系的极限电流密度

采用六室膜组合的膜堆研究离子交换膜-硫酸铵溶液体系的电流-电压曲线,考察了离子交换膜(JCM-15和JAM-15)-硫酸铵溶液体系中硫酸铵浓度、流速和温度对极限电流密度的影响. 实验结果表明,离子交换膜-硫酸铵溶液体系的电流-电压曲线明显有3个区域：欧姆区域、平缓增加区域和过极限电流区域. 增加硫酸铵浓度、流速和操作温度均能提高单极膜的极限电流密度. 在相同的操作条件下,阴膜(JAM-15)的极限电流密度明显高于阳膜(JCM-15). 离子交换膜-硫酸铵溶液体系的极限电流密度与流速和硫酸铵浓度的关系符合Wilson修正式,对本工作所采用的膜,ilim=17.647C0.4570V0.5725(JAM-15), ilim=13.003C0.2918V0.3697(JCM-15).     

光生物反应器中光强和Fe3+浓度对铜绿微囊藻生长和毒素合成的影响

在2.5 L光生物反应器中考察了光强、通气量等对铜绿微囊藻生长的影响,确定了最佳生长条件. 在此条件下考察不同Fe3+浓度(0~500 mmol/L)对铜绿微囊藻的生长、叶绿素及微囊藻毒素(MC-LR)含量的影响,同时考察光照强度对铜绿微囊藻产毒素的影响. 实验结果表明,在低铁(Fe3+<0.1 mmol/L)、缺铁(Fe3+<0.01 mmol/L)及高铁(Fe3+>100 mmol/L)环境下,微囊藻生长、叶绿素及毒素合成均受到抑制. 生物量和叶绿素在Fe3+浓度为100 mmol/L时含量最高,毒素在Fe3+浓度为10 mmol/L、光强为30 mmol/(m2×s)时含量最大.     

玉米浆调节乳酸发酵基质氧化还原电位参数的研究

乳酸厌氧发酵过程中缺乏有效的监控参数,难以了解菌体在发酵过程中生理状态的变化情况。氧化还原电位(oxidoreduction potential,ORP)对乳酸发酵有直接的影响,能灵敏地反映发酵体系状态的变化。以ORP的变化规律为依据,考察玉米浆的添加量和添加时间对乳酸发酵的影响。结果表明,最佳玉米浆添加量为体积分数0.5%,最适添加时间为30h,即ORP开始回升时。玉米浆的添加有效调节了发酵后期的碳氮比,并维持了有利于乳酸合成的还原性环境,乳酸产量提高了20%。结果显示,ORP可以作为乳酸代谢的调控参数,而玉米浆可以调节发酵醪的ORP。