响应面法优化异硫链霉菌LMZM利用玉米芯粉产木聚糖酶发酵培养基的研究

本研究采用响应面法对异硫链霉菌LMZM产木聚糖酶的发酵培养基进行优化。首先利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产酶的4个显著性因素:玉米芯粉、大豆粉、酵母粉和MgSO——4。在此基础上,研究不显著因素的最低添加量来降低生产成本,然后运用最陡爬坡法逼近最大响应值区域,最后利用中心复合设计确定显著性因素之间的交互作用及最佳组成。结果表明,玉米芯粉27.85 g/L、大豆粉16.25 g/L、酵母粉3.46 g/L、MgSO₄1.18 g/L、K₂HPO₄0.60 g/L、Na₂HPO₄0.40 g/L,木聚糖酶最大理论酶活可达117.80 U/m L,经3次平行实验验证,实际酶活平均值为116.63 U/m L与预测酶活相近,且比优化之前的酶活提高了1.28倍。      

降解玉米赤霉烯酮菌株的鉴定及其发酵条件优化

从土壤样品中得到一株能降解玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)的菌株ZENL09,对该菌株的形态特征、生化理化特性和16r sRNA进行分析鉴定,并通过单因素实验得出ZENL09的较优的发酵条件。结果表明:ZENL09为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),其较优的发酵条件为:发酵时间24 h,发酵温度33℃,摇床转速200 r/min,装液量25 mL/250 mL,接种量3%,在此条件下,ZENL09发酵上清液对ZEN的降解率达到了96%。     

同时硝化/反硝化除磷过程的控制策略研究

为实现同时硝化/反硝化除磷(SNDPR)过程,在SBR反应器内,采用模拟低碳源污水和厌氧-交替好氧/缺氧的运行方式对污泥进行培养驯化,成功实现了反硝化聚磷茵和硝化茵的良好共存.在此基础上,考察了厌氧/间歇曝气和厌氧/连续曝气两种模式下SNDPR工艺对污水的处理效果.结果表明,在上述两种模式下,系统对TP的去除率分别为92%和90%,对TN的去除率分别为83%和72%;厌氧/间歇曝气模式更有利于SNDPR工艺对低碳源污水的处理.另外,对电化学参数的研究表明,pH曲线上的"膝点"可近似预示SNDPR过程的结束,而ORP的变化范围及稳定性可预示SNDPR过程中硝化和反硝化除磷同时发生的平衡程度.     

基于MicroNIR的小麦粉品质在线检测系统设计

小麦粉生产工厂多采用离线方式分析产品的品质,造成产品质量分析数据滞后于生产过程,导致人力和物力资源浪费等问题,研究设计了微型近红外小麦粉品质在线检测系统。以MicroNIR-2200微型近红外光谱仪和S3C2416开发板为核心,以小麦粉为研究对象,以水分、灰分和面筋含量作为检测指标,设计并搭建了基于近红外光谱分析技术的小麦粉品质在线检测系统,该系统主要包括在线光谱采集系统的硬件、软件部分和光谱建模分析软件的设计。通过模拟在线装置和实验测试,验证了基于近红外光谱的小麦粉品质在线快速检测系统的可行性。     

芝麻粕蛋白酶法提取工艺优化及组分分析

为了综合利用芝麻粕资源,以芝麻粕为原料,利用硬脂酸、吐温80、十二烷基硫酸钠三种表面活性剂对其进行脱脂处理,再采用水剂法去除表面活性剂,最后利用中性蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶对芝麻粕蛋白进行水解,以芝麻粕蛋白溶出率为考察指标优选出最佳水解酶。在此基础上,通过单因素试验和正交试验对酶解工艺条件进行优化,并利用2,4-二硝基氟苯柱前衍生高效液相色谱法分析水解物成分。结果表明,吐温80脱脂效果最好,芝麻粕脱脂率达93.49%;碱性蛋白酶为最佳水解酶,其最佳酶解条件为料水比1∶10（g∶mL）、酶解温度50 ℃、加酶量0.04%、酶解时间3.0 h。在此最佳酶解条件下,芝麻粕蛋白溶出率为88.94%。水解物中含有20种氨基酸,其中8种人体必需氨基酸含量高于FAO/WHO的推荐值。     

产角蛋白酶菌株的筛选及发酵条件优化

采用以羽毛为唯一碳氮源的无机盐培养基,通过考察HC值(水解圈直径与菌落直径的比值)、羽毛的降解程度,筛选得到10株产角蛋白酶的菌株,经测定10株菌株摇瓶发酵液的蛋白酶活力,确定了一株产酶能力较强的菌株CJPE209,并对菌株进行鉴定,菌株CJPE209被鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.),其发酵液酶活为267 U/mL。通过单因素实验,确定了菌株CJPE209产角蛋白酶的最适发酵条件:发酵周期48 h,培养基装液量25 mL/250 mL,发酵温度37℃,初始pH7,摇床转速220 r/min,发酵液酶活为337.6 U/mL,是优化前的1.26倍。      

降解黄曲霉毒素B1菌株的发酵条件优化及降解机制

目的：鉴定一株降解黄曲霉毒素B1（aflatoxin B1,AFB1）的霉菌HSK8,通过优化其发酵条件提高AFB1降解率,并初步探索其降解机制。方法：通过形态学和内部转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）、18S rRNA和26S rRNA序列分析对该菌株进行鉴定,并通过单因素试验对发酵条件进行优化,采用薄层层析对AFB1降解产物进行研究。结果：经鉴定该株霉菌为夏孢生枝孢（Cladosporium uredinicola）。其发酵条件经优化确定为：发酵温度28 ℃、装液量75 mL/250 mL、接种量15%、发酵时间36 h、初始pH 8.0。薄层层析观察到一个不同于AFB1的荧光斑点。结论：发酵条件优化后,AFB1降解率从40.68%提升到68.96%,提高了69.52%;AFB1降解产物能在365 nm波长处发出蓝色荧光。     

产果胶酶菌株的筛选鉴定及产酶条件优化

为了得到产果胶酶菌株,采用含有以果胶为唯一碳源的溴酚蓝平板,结合DP/DC值、平板颜色变化和摇瓶发酵后果胶酶活力的测定等方法进行筛选;对筛选到的菌株XHV25进行菌落形态特征、显微形态结构观察和18S r RNA、ITS、26S r RNA基因序列的测定与分析;通过单因素实验优化菌株XHV25产果胶酶的发酵条件。菌株XHV25的果胶酶活力可达到2937.34 U/m L;经鉴定该菌株XHV25为囊酵母(Zygoascus sp.);其最适发酵产酶条件为:培养基初始p H为5.5,摇床转速为160 r/min,接种量为4﹪(v/v),装液量为25 m L/250 m L,发酵温度为31℃,发酵时间为48 h;在此发酵条件下果胶酶活力为4849.90 U/m L,较优化前显著提高了65.11%。      

响应面法优化芽孢杆菌CJPE209产角蛋白酶发酵培养基的研究

采用响应面法对芽孢杆菌（Bacillus sp.）CJPE209产角蛋白酶的发酵培养基组分进行优化。在前期单因素优化的基础上利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响产酶的2个显著性因素：羽毛粉、蔗糖。在此基础上,采用最陡爬坡试验确定中心复合试验的中心点,然后对其他不显著因素进行最低添加量试验以降低生产成本和简化培养基组分。利用中心复合试验,得到预测最佳培养基组成为羽毛粉5.6 g/L、蔗糖13.6 g/L、尿素5.0 g/L、KH2PO4 0.4 g/L、MgSO4 1.44 g/L、CaCl2 1.1 g/L、NaCl 5.0 g/L,预测角蛋白酶酶活为501.9 U/mL。用预测最佳培养基来进行发酵验证试验,结果实际角蛋白酶酶活为503.5 U/mL,表明模型能较好的预测发酵后酶活。     

同步硝化反硝化生物脱氮技术的研究进展

同步硝化反硝化工艺同传统的生物脱氮工艺相比,可以节约氧和碳源的耗量,大大降低生产运行费用,具有很大的发展前途。结合国内外研究成果,从微环境理论、宏观环境理论和微生物学理论方面对同步硝化反硝化的产生机理进行了综述,并分析了同步硝化反硝化的实现条件和影响因素。同时,结合同步硝化反硝化技术在实际中的最新应用情况,对该技术需解决的问题及应用前景作了探讨。