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利用淀粉废水发酵产油脂真菌的选育及发酵工艺研究

作　者: 杨珊
导　师: 李为
学　校: 华中科技大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 淀粉废水菌种选育微生物油脂发酵工艺开放体系
分类号: X792
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

淀粉是一种重要的工业原料,广泛应用于食品、化工、纺织、医药等多种行业。淀粉生产过程中会产生大量有机含糖废水,如果直接排放,不仅污染环境,而且造成资源的浪费,因此,资源化处理淀粉废水具有重要的社会和经济意义。本文利用小克银汉霉(Cunninghamella echinulata)发酵甘薯淀粉废水转化为微生物油脂,系统研究了淀粉废水预处理工艺、利用淀粉废水高产油脂真菌的选育及油脂发酵工艺的优化,并进行了开放体系淀粉废水产油脂工艺的初步探索,获得的主要结果如下:(1)采用正交实验研究了双酶法预处理甘薯淀粉废水的工艺条件,结果表明,最佳液化条件为:高温淀粉酶添加量0.035g/100g淀粉,液化温度95℃,pH 5.5,液化时间30min;最佳糖化条件为:糖化酶添加量0.2g/100g淀粉,糖化温度60℃、pH4.5,糖化时间5h。(2)采用紫外线和脉冲强磁场新型复合诱变技术对实验室保藏的一株小克银汉霉进行诱变育种,选育到突变株C108,其生物量、含油率和油脂产量分别为14.7 g/L,50.2%和7.38 g/L,比出发菌株分别提高了16.7%、63.0%和90.2%。利用GC-MS对突变株C108的微生物油脂成分进行分析,其油脂脂肪酸成分与植物油脂相类似。连续传代实验结果表明,突变株C108具有较好的遗传稳定性。(3)采用响应面设计对淀粉废水油脂发酵工艺进行优化,获得的最佳条件为:pH6.14、装液量27.64 mL/250mL三角瓶、发酵温度30℃,接种量25%,摇床转速180r/min。采用优化后的发酵条件获得的油脂产量较优化前提高了10.5%。(4)采用好氧升流式反应器,在开放体系(即淀粉废水不灭菌、发酵体系处于开放条件)下利用突变株C108处理淀粉废水,处理6h左右时COD去除率达50%,菌体含油率达42.5%。综合上述结果认为,本文通过新型复合诱变技术选育获得的真菌C108能在甘薯淀粉废水中良好生长并高效转化为油脂、降解COD,其转化的油脂可作为制备生物柴油的原料。本文研究结果为淀粉废水资源化的工业应用奠定了基础。

利用淀粉废水发酵产油脂真菌的选育及发酵工艺研究

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