不透明红球菌转化合成α-酮异己酸的培养条件优化

利用基于非完全平衡块原理的Plackett-Burman法和响应面法对不透明红球菌(Rhodococcus opacus DSM 43250)转化合成α-酮异己酸(KIC)的培养条件进行优化,以提高KIC的产量.首先采用Plackett-Burman(PB)设计对影响KIC产量的6个因素的效应进行评价,筛选出具有显著影响的关键因素——接种量、装液量和初始pH,然后通过最陡爬坡实验和Box-Behnken实验设计对关键因素的最佳水平范围进行研究,并利用SAS软件回归分析建立了二次多项式模型,通过模型求解确定最佳培养条件为:接种量6.93%,装液量33.38 mL,初始pH 7.6.在优化后的培养条件下,KIC的理论最高产量为31.08 mg/L,在验证实验中KIC最高产量为30.97 mg/L,比初始产量23.93 mg/L提高了29.42%,为进一步的发酵放大奠定了基础.图3表7参16     

微量金属元素及其配合物对厨余垃圾甲烷发酵的影响

生物可利用的微量金属元素不仅能够保证污染物以最大的速率转化，而且还可以使某些特殊的转化得以发生，并提高微生物对有毒污染物质的耐受能力。在研究厨余垃圾总固体浓度(total solid, TS)、接种量和C/N比对厨余垃圾厌氧发酵影响的基础上，重点探讨微量金属元素钴及其配合物丝氨酸对厨余垃圾厌氧发酵甲烷产量及关键酶含量的影响。结果表明，当TS为0.5%、接种污泥量为100 mL/L和C/N比为20∶1时，厨余垃圾厌氧发酵的甲烷产率较高，为367 mL/g COD；添加2 μmol/L的微量金属元素钴-配合物丝氨酸时，甲烷产率则提高到432 mL/g COD，相应地，辅酶M的含量由空白实验的41.21 μmol/g VSS提高到54.64 μmol/g VSS，辅酶F₄₂₀的含量由0.31 μmol/g VSS提高到0.48 μmol/g VSS。     

微曝气Fenton氧化法处理模拟双酚A废水的效果及其生物验证

研究了微曝气Fenton氧化法关键工艺参数对模拟双酚A（BPA）废水处理效果的影响，并从活性污泥性质和污染物去除率两方面，采用膜生物反应器(membrane bioreactor, MBR)对微曝气Fenton氧化法的处理效果进行了实验验证，为实现BPA废水的生物处理奠定基础。结果表明，初始pH值、反应时间、H₂O₂/COD(质量浓度比)、H₂O₂/Fe²⁺ (摩尔浓度比)、反应温度及曝气量均对预处理效果有较大影响，在最佳条件下，COD去除率可达70%，BOD/COD值则由原废水的0.02提高到0.50以上。MBR处理上述出水的结果表明，经微曝气Fenton氧化处理BPA的废水，可较好地适应后续的生化处理。     

膜生物反应器中膜污染层胞外多糖性质及污染特征

胞外多糖是污水处理膜生物反应器中的重要膜污染物质,经醇析、Sevag法去除蛋白质、层析纯化、透析、冷冻干燥得胞外多糖样品。紫外光谱扫描鉴定该胞外多糖样品不含核酸及蛋白质,分别采用HPLC、GC、FT-IR及SEM等手段对其性质进行分析,考察其对聚偏氟乙烯膜的污染特征。结果表明,所得胞外多糖的重均分子量Mw为4.8×106,糖苷键类型主要为1-3和1-6型,是由葡萄糖、鼠李糖、木糖、甘露糖等组成、具有高度分枝网状结构的杂多糖。胞外多糖膜污染过程受沉积层控制,膜的主要污染形式为胞外多糖在膜表面的沉积。     

谷氨酰胺转胺酶(MTG)分批发酵中温度对S.mobaraense生长及产酶影响的模型化

研究了2.5L小罐培养过程中控制温度为25℃～35℃时对细胞生长和MTG合成的影响.结果表明当控制相对较低的温度时，细胞生长的延滞期较长，当控制温度较高时，细胞生长的延滞期较短，达到最大DCW和最高MTG酶活的时间均较短；通过研究各种不同模型对细胞生长的影响得到最适合描述S.mobaraense生长与温度之间的关系方程为Schoolfield方程；通过对最大DCW和最大MTG酶活进行数学模拟，发现方程X(U)=-a     

废水产氢产酸/同型产乙酸耦合产酸条件优化

为了更好地发挥产氢产酸/同型产乙酸耦合系统在废水厌氧发酵生产乙酸方面的优势,有必要寻找一种简单有效的方法以获得该系统产酸的优化条件.利用经过加热处理并活化的厌氧污泥作种泥,以模拟废水中的葡萄糖为底物,针对发酵时间、底物浓度、种泥浓度、初始pH进行4因素10水平均匀设计实验,得到了乙酸生产指标与产酸条件之间关系的回归方程;也得到了以高乙酸产量为主要目标导向同时兼顾高乙酸产率和高乙酸生产强度目标的优化条件;优化条件实验乙酸浓度比均匀设计中最高乙酸浓度提高20%左右.研究表明,将均匀设计应用于废水产氢产酸/同型产乙酸耦合产酸条件优化,可以避免盲目性,迅速获得满意结果.     

芽孢杆菌发酵产碱性果胶酶温度控制策略

采用自行筛选获得一株产碱性果胶酶芽孢杆菌WSH03-09,在小型发酵罐中研究了不同温度对碱性果胶酶分批发酵的影响,结果表明,在恒定39℃条件下,可获得最高酶活5．39u／mL,各温度条件下的菌体干重相差不多,最终均能达11．5g／L左右;在发酵前期,控制温度41℃时最有利于菌体的生长,而在产物合成期,控制37℃有利于获得较高的产物合成比速,在此基础上,提出分阶段温度控制策略,采用此温度控制策略进行碱性果胶酶的发酵,碱性果胶酶酶活达5．99u／mL,比采用单一温度下的最大值提高了11％,其它各项指标也有较大提高．图6表1参6     

不同培养方式下兽疫链球菌发酵生产透明质酸的研究

对摇瓶的分批和补料、小罐的分批和流加发酵生产透明质酸（ＨＡ） 进行了比较研究,并对发酵机制进行了初步的探讨．在耗糖量相同的情况下,分批发酵比多次加料或流加发酵具有更高的ＨＡ产量和转化率;分批发酵初糖７％ ,发酵２４ ｈ 左右,产ＨＡ３．６ ｇ／Ｌ,转化率５．３ ％ ,流加发酵初糖３％ ,１５ ｈ 耗糖７％ ,此时,ＨＡ 为３ ．０ ｇ／Ｌ,转化率Ｙｐ／ｓ４．２％ ,继续发酵至２０ ｈ ,产ＨＡ４ ．０％ ,此时转化率Ｙｐ／ｓ３ ．６％ ,两种发酵所产ＨＡ 的Ｍｒ 均为２ ．０×１０６ ． 分批发酵中ＨＡ、副产物乳酸都和菌体生长相偶联,流加发酵中乳酸和菌体生长是偶联的,其含量均不断增加,ＨＡ含量表现为在菌体生长前期与之偶联,而后下降．流加发酵的菌体比生长速率远高于分批发酵．     

高级氧化法脱除PVA浆料的清洁生产新工艺研究

为了研究高级氧化法脱除聚乙烯醇（PVA）浆料清洁生产新工艺的可行性，研究了3种高级氧化法UV／H2O2、UV／TiO2、Nation-Fe^2＋／H2O2对含PVA溶液的氧化降解，其降解效果依次为iUV／H2O2〉Nation-Fe^2＋／H2O2〉UV／TiO2。对于UV／H2O2法，PVA降解速率与H2O2的初始浓度成正相关，且H2O2浓度为2．95mmol／L时14min内就能使PVA的去除率达到98％；pH和温度对PVA的氧化降解效果影响不明显。在此基础上，对建立在高级氧化法基础上的退浆新工艺进行了探讨，结果表明，在65℃和75℃下，高级氧化法条件下的纯棉织物PVA退浆率分别达到70．16％和95．65％；该法不仅可以促进PVA从纯棉织物上的脱附，而且可以达到对PVA的较高降解效果，使得所排退浆废水的生化处理难度明显降低。     

真养产碱杆菌生产聚β—羟基丁酸的流加发酵条件研究

以能利用葡萄糖为碳源的真养产碱杆菌为生产菌株，在研究和分析了分批发酵结果的基础上，在2L台式罐上进行了PHB的流加发酵实验,研究结果表明：采用流加发酵法生产PHB，可大辐度地提高PHB的产量，发酵50h，细胞ρ（DW）和ρ（PHB）可分别达到50．6g·L－1和43g·L－1,进一步采用指数流加模型对PHB的发酵过程进行控制，细胞ρ（DW）和ρ（PHB）可分别提高到60．1g·L－1和49．3g·L－1．