低温沼气菌粉制备工艺的研究

发布时间：2023-02-19 08:41

　　沼气发酵是以废弃物(动物粪便、秸秆等)作为原料，产生可再生的能源，能够有效解决农村能源短缺问题。通过真空冷冻干燥技术将耐低温产甲烷菌制成冻干菌剂，不仅可以解决北方由于冬季气温低而引起的产气不足的问题；又可以实现长期储存，是目前农村户用沼气池推广急待解决的问题。 本论文研究了菌体的冷冻干燥的工艺条件与离心分离的条件；选择出了耐低温产甲烷菌冻干复合保护剂并确定了合适的储存方式；最后以牛粪为底物培养基，验证产甲烷冻干菌粉的产气能力。 研究结果显示：产甲烷菌细胞浓缩分离的最佳离心条件为：离心时间10min，离心转速5000rpm。产甲烷菌在此条件下离心，离心收得率为73.53％。产甲烷菌的最适冻干复合保护剂配方为5％蔗糖、10％脱脂奶粉和15％可溶性淀粉。在干燥温度(-55℃)和真空度(5-10mTorr)下，确定最佳的冻干工艺：冻干厚度为50mm物料在冷冻干燥22h后可获得冻干存活率为79.62％和含水量为2．4％的菌粉。并在4℃和真空下储存，产甲烷菌活菌数和含水量在4个月以后变化很小，细胞活菌数仍在1×10¹⁰cfu/g以上。将最终制得的耐低温产甲烷菌菌粉进行模拟发酵...

【文章页数】：35 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 概述
        1.1.1 沼气发酵及影响沼气发酵的主要因素
        1.1.2 低温微生物
        1.1.3 真空冷冻干燥技术的历史
    1.2 真空冷冻干燥的基本过程
        1.2.1 水和水溶液的性质
        1.2.2 冻结过程
        1.2.3 升华干燥过程
        1.2.4 解析干燥过程
        1.2.5 冻干药品的储存
    1.3 药品冷冻干燥保护剂和添加剂
    1.4 冷冻干燥设备
    1.5 真空冷冻干燥的国内外研究进展
        1.5.1 真空冷冻干燥的国外研究进展
        1.5.2 真空冷冻干燥的国内研究进展
    1.6 本课题的立题依据和研究意义
2 材料与方法
    2.1 材料
    2.2 低温产甲烷菌菌群的富集
        2.2.1 富集培养基
        2.2.2 CH₄的测定
        2.2.3 产甲烷体积的测定
        2.2.4 测活菌数
    2.3 冻干工艺
        2.3.1 离心条件的选择
        2.3.2 冷冻干燥工艺
        2.3.3 冻干菌粉残余水分含量的测定
    2.4 冻干保护剂实验
    2.5 菌剂常温、低温保存性实验
    2.6 模拟发酵实验
3 结果与分析
    3.1 离心条件选择结果
    3.2 冷冻干燥工艺的确定
    3.3 单因素保护剂实验结果
    3.4 冻干保护剂复配结果
    3.5 菌剂保存性实验结果
    3.6 模拟发酵实验结果
4 结论与讨论
    4.1 结论
    4.2 讨论
致谢
参考文献
作者简介
附表



本文编号：3745899