黑曲霉产絮凝物分析及其絮凝作用研究

发布时间：2017-08-19 12:43

  本文关键词：黑曲霉产絮凝物分析及其絮凝作用研究

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【摘要】：我国淀粉年产量约100万吨,淀粉生产过程中产生的废弃物的随意排放造成了严重的环境污染。微生物絮凝法是处理废弃物降低环境污染的有效方法。本课题针对马铃薯渣发酵工艺中固液分离阶段进行研究,采用黑曲霉絮凝的方法对马铃薯薯渣发酵后的产物进行絮凝处理,将絮凝后的沉淀物加入动物饲料,从而充分利用废弃物中的有机营养成分,创造经济价值,同时降低废弃物中的污染物质,减少废水处理的成本。论文首先以高岭土悬液为实验对象,比较了实验室保藏的五株菌的絮凝效果,其中黑曲霉的絮凝率最高,可达84.5%,因此确定黑曲霉为实验菌种。对黑曲霉絮凝物的活性成分的分布情况进行分析,发现絮凝物的活性分布在黑曲霉发酵液的上清液中,为黑曲霉产生的胞外物质;对黑曲霉发酵过程中的p H、絮凝率及菌体生长量进行监测,确定黑曲霉产絮凝物的发酵时间为72 h;研究黑曲霉产絮凝物质的影响因素,研究表明,当培养基的碳源为蔗糖、氮源为硝酸钠、培养基p H值为7.0、培养温度为30℃时,产生最多的絮凝产物;对黑曲霉所产生的物质进行提取及定性分析,提取到了一种可溶于水的白色粉末,其中含有大量的多糖和微量的蛋白质,为进一步研究微生物的絮凝机理奠定基础。应用黑曲霉发酵液对马铃薯淀粉废弃物的发酵产物进行絮凝处理,以化学需氧量(COD)的去除率作为衡量标准,通过PB实验确定影响絮凝处理的三个显著性因素,利用响应面法对絮凝条件进行优化,得到最佳条件为p H 7.0,絮凝物的投放量为5.45%,助凝剂(Ca Cl2)的投放量为869 mg/L,通过实验进行验证,得到COD的去除率为75.74%,与理论值76.1%相符,实验证明,利用黑曲霉絮凝马铃薯渣发酵产物取得很好的絮凝效果。
【关键词】：黑曲霉 马铃薯淀粉废弃物 絮凝 COD去除率
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X792
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题的研究背景9
• 1.2 马铃薯淀粉废弃物的处理方法9-10
• 1.3 絮凝处理法10-11
• 1.3.1 化学絮凝法11
• 1.3.2 生物絮凝法11
• 1.4 微生物絮凝作用11-14
• 1.4.1 具有絮凝作用的菌种12
• 1.4.2 絮凝物的组成及成分12-13
• 1.4.3 絮凝物的絮凝机理13-14
• 1.5 国内外在微生物絮凝方向的研究进展及成果14-16
• 1.5.1 国外在微生物絮凝方向的研究进展及成果14-15
• 1.5.2 国内在微生物絮凝方向的研究进展及成果15-16
• 1.6 国内外处理马铃薯淀粉废弃物的研究进展及成果16-17
• 1.6.1 国内外处理马铃薯薯渣的研究进展及成果16-17
• 1.6.2 国内外处理马铃薯淀粉废水研究进展及成果17
• 1.7 国内外文献综述的简析17-18
• 1.8 课题研究目的与意义18-19
• 1.9 来源及主要研究内容19-21
• 1.9.1 课题来源19
• 1.9.2 主要研究内容19-20
• 1.9.3 技术路线20-21
• 第2章 材料与方法21-31
• 2.1 实验材料21-23
• 2.1.1 实验菌种21
• 2.1.2 培养基21-22
• 2.1.3 实验药品22
• 2.1.4 实验试剂22-23
• 2.1.5 实验仪器23
• 2.2 产絮凝物菌株的确定23-24
• 2.2.1 菌株的发酵培养23-24
• 2.2.2 絮凝效果和絮凝率的测定24
• 2.2.3 扫面电镜下观察絮凝效果24
• 2.3 黑曲霉发酵过程的监测24-25
• 2.3.1 黑曲霉絮凝物的活性分布25
• 2.3.2 黑曲霉生长量的测定25
• 2.3.3 培养液的p H值的变化25
• 2.3.4 絮凝率的变化25
• 2.4 影响黑曲霉产絮凝物的条件25-26
• 2.4.1 培养基的组分对黑曲霉产絮凝物的影响26
• 2.4.2 培养条件对黑曲霉产絮凝物的影响26
• 2.5 絮凝物的提取及特性分析26-28
• 2.5.1 絮凝物的提取26-27
• 2.5.2 絮凝物的稳定性分析27
• 2.5.3 絮凝物中糖的显色反应27
• 2.5.4 絮凝物中蛋白质的呈色反应27-28
• 2.5.5 紫外光谱分析28
• 2.6 絮凝物处理马铃薯薯渣发酵产物的研究28-31
• 2.6.1 化学需氧量（COD）的测定28-29
• 2.6.2 Plackett-Burman实验设计29
• 2.6.3 响应面法优化絮凝条件29-31
• 第3章 黑曲霉产絮凝物的分析31-41
• 3.1 产絮菌的确定31-32
• 3.2 絮凝菌发酵过程的监测32-35
• 3.2.1 黑曲霉絮凝活性分布32-33
• 3.2.2 扫描电镜下观察絮凝状态33
• 3.2.3 黑曲霉发酵过程的监测33-35
• 3.3 影响黑曲霉产絮凝物质的条件35-37
• 3.3.1 培养基的组分对黑曲霉产絮凝物的影响35-36
• 3.3.2 培养条件对黑曲霉产絮凝物的影响36-37
• 3.4 絮凝物的提取及特性分析37-39
• 3.4.1 絮凝物的提取37-38
• 3.4.2 絮凝物的稳定性分析38-39
• 3.4.3 絮凝物的定性分析39
• 3.5 本章小结39-41
• 第4章 黑曲霉絮凝作用的研究41-54
• 4.1 马铃薯薯渣发酵产物的获得41
• 4.2 单因素实验41-46
• 4.2.1 絮凝物的投加量对COD去除率的影响42
• 4.2.2 沉降时间对COD去除率的影响42-43
• 4.2.3 p H值对COD去除率的影响43-44
• 4.2.4 助凝剂的投加量对COD去除率的影响44-45
• 4.2.5 搅拌时间对COD去除率的影响45
• 4.2.6 絮凝体系的温度对COD去除率的影响45-46
• 4.3 PB实验设计46-47
• 4.4 响应面优化絮凝条件47-52
• 4.5 最优絮凝条件的验证52
• 4.6 本章小结52-54
• 结论54-55
• 参考文献55-60
• 致谢60

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本文编号：700799