糖蜜及高浓度啤酒废水发酵产絮凝剂采收油脂酵母的效能与机理研究
发布时间：2022-01-14 12:22
可再生能源的迅速发展,能够在一定程度上缓解“更多能源、更低碳排放”的压力。生物柴油是一种典型的“绿色可再生能源”。微生物油脂是具有潜力的生产生物柴油的原料,而油脂酵母由于产油量高、生长速度快、易于培养等优点,成为微生物油脂的最佳生产者。大豆油精炼废水可以培养发酵丝孢酵母,生产微生物油脂。但微生物油脂属于酵母的胞内产物,只有对酵母进行采收,才能获得微生物油脂。产絮霉菌M2-1生产的絮凝剂无毒害、对环境不产生二次污染,能够对油脂酵母进行高效、绿色的采收。但利用产絮培养基发酵M2-1生产絮凝剂,需要消耗大量的葡萄糖等营养成分,絮凝剂的原料成本过高。针对上述问题,本研究首先利用廉价原料糖蜜发酵M2-1生产絮凝剂,降低了原料成本,并利用絮凝剂分别采收了大豆油精炼废水和糖蜜发酵的油脂酵母;又利用高浓度啤酒废水发酵M2-1生产絮凝剂,进一步降低原料成本,并分别采收了大豆油精炼废水和高浓度啤酒废水发酵的油脂酵母;阐明了絮凝剂对油脂酵母的絮凝机理,并评估了絮凝剂对油脂酵母组分和微生物油脂的影响,为工程应用中低成本地生产微生物絮凝剂,高效采收油脂酵母奠定了基础,主要研究内容和成果如下:（1）对糖蜜发酵M2...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
世界能源与环境发展趋势
吉林大学博士学位论文22040年的35%，同期可再生能源占比将从2017年的3%增至2040年的18%。由此可见，全世界范围内，可再生能源将进入快速发展时期。图1.2世界各国的能源结构演变Figure1.2Evolutionofenergystructureintheworld生物柴油是指植物油（如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等）、动物油（如鱼油、猪油、牛油、羊油等）、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯[3]，被认为是一种典型的“绿色可再生能源”[4]，具有原料来源广、燃料性能好、发动机启动性能好及环保性能好等特性[5]。目前，在一些欧洲国家，生物柴油已被广泛使用[6]。大力发展生物柴油产业对于推进能源替代、减轻环境压力、保持世界经济的可持续发展等具有重要的战略意义。生物柴油的原料中，植物油和动物油的使用会引起“与粮争地、与人争粮”的风险，废弃油脂的收集和运输存在很大的问题，这使得微生物油脂成为了生物柴油的理想原料来源。微生物油脂产业具有巨大的发展空间，美国国家可再生能源实验室（NREL）的报告曾经重点指出，微生物油脂的发酵生产将成为生物柴油产业及生物经济的重要研究领域[7]。在各种产油微生物当中，油脂酵母由于产油量高、生长速度快、培养条件要
吉林大学博士学位论文26图1.3技术路线Figure1.3Technicalroute综上，本研究的创新点如下：（1）建立了利用廉价原料糖蜜，发酵产絮菌M2-1生产絮凝剂，并将絮凝剂用于采收油脂酵母的工艺，降低了絮凝剂的原料成本；阐明了絮凝剂絮凝油脂酵母的机理，并评估了絮凝剂对油脂酵母组分及微生物油脂的影响。（2）基于刺孢小克银汉霉有效脱除高浓度啤酒废水中抑制M2-1产絮的成分，并积累胞内油脂、分泌胞外絮凝物质的特性，开发了利用高浓度啤酒废水联合培养刺孢小克银汉霉与M2-1生产絮凝剂，用于采收油脂酵母的工艺；阐明了絮凝剂絮凝油脂酵母的机理，评估了絮凝剂对油脂酵母组分及微生物油脂的影响，并对产生的絮体进行热解获得了高品质热解产物。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多糖含量测定的方法综述[J]. 何佩娟,张宇洁. 现代食品. 2019(02)
[2]絮凝菌WSZ03的廉价培养及其处理糖蜜乙醇废液的研究[J]. 李梦茜,曹忠旺,张仁文,谢漫丽,张振旺. 江苏农业科学. 2019(01)
[3]白酒酿造废水制备微生物絮凝剂的研究[J]. 周明罗,陈杰,游玲,王涛. 中国酿造. 2018(11)
[4]超声技术降解海洋多糖现状研究[J]. 蓝尉冰,李游,陈美花,张自然. 中国调味品. 2018(05)
[5]隐球酵母Zwy-2-3循环利用油脂发酵废弃细胞产油[J]. 刘海霞,曹曦跃,吴海珍,陈国成,张倩,曾杰,王雨昊,徐辉,乔代蓉,曹毅. 应用与环境生物学报. 2017(06)
[6]蓝藻生物炭的制备及对过硫酸盐的活化效能[J]. 史宸菲,李雨濛,冯瑞杰,贾淑敏,薛瑞杰,王国祥. 生态与农村环境学报. 2017(12)
[7]一种微生物絮凝剂急性毒性和诱变毒性作用的研究[J]. 刘敏,李姿,秦光和,杨希良,胡嘉想. 食品安全质量检测学报. 2017(10)
[8]微生物絮凝剂产生菌筛选和廉价培养[J]. 秦国凤,邓冬梅. 广西科技大学学报. 2017(02)
[9]植物多糖中单糖组成分析技术的研究进展[J]. 郭元亨,张利军,曹丽丽,陈金金,刘伯言,赵庆生,赵兵. 食品科学. 2018(01)
[10]淀粉废水生产微生物絮凝剂及发酵动力学特征[J]. 郭俊元,张宇哲,赵净. 中国环境科学. 2016(09)
博士论文
[1]木质纤维素预处理过程的关键技术突破及其应用拓展[D]. 邵帅.华东理工大学 2018
[2]蛋白型微生物絮凝剂去除水中重金属离子的效能与机制[D]. 魏薇.哈尔滨工业大学 2018
[3]以废藻制备生物絮凝剂对含藻水的处理机制研究[D]. 徐亮.东北师范大学 2017
[4]产胞外多糖植物乳杆菌的分离筛选、分子表征及其应用研究[D]. 王辑.吉林大学 2015
[5]产油酵母菌合成生物油脂的研究[D]. 王致鹏.中国海洋大学 2014
[6]新型吸附材料的制备及对重金属离子和染料吸附性能研究[D]. 师兰.吉林大学 2014
[7]真菌发酵转化废弃秸秆生产微生物油脂技术的研究[D]. 林辉.浙江大学 2013
[8]木质纤维素原料生物转化生产纤维素乙醇过程的关键技术研究[D]. 张建.华东理工大学 2011
[9]产絮菌合成生物絮凝剂特性及絮凝成分解析[D]. 王薇.哈尔滨工业大学 2009
[10]小球藻对培养基中磷的利用与啤酒废水资源化处理[D]. 曲春波.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]壳聚糖微球的制备、改性及应用研究[D]. 许可.武汉科技大学 2019
[2]产油酵母的研究现状述评：热点与趋势[D]. 陈媛媛.内蒙古大学 2019
[3]蛋白质健康标志物准确定量方法研究[D]. 郑康乐.北京化工大学 2018
[4]利用甘蔗糖蜜高密度培养干酪乳杆菌LT-L614及其制剂的研究[D]. 尤倩倩.广西大学 2017
[5]多糖型微生物絮凝剂去除水中重金属离子的效能及机制[D]. 陈婷.哈尔滨工业大学 2017
[6]剩余污泥厌氧产酸小试过程控制及微生物种群演替规律研究[D]. 刘改革.哈尔滨工业大学 2015
[7]产油毛霉菌的筛选及其油脂发酵工艺优化[D]. 文梅.华中科技大学 2015
[8]生物质—废油脂共热解制备生物油及油品改质实验研究[D]. 张枭雄.天津大学 2014
[9]含糖废水发酵产微生物油脂的分离提取工艺[D]. 杨天喜.北京化工大学 2013
[10]利用高浓度有机废水制备油脂的研究[D]. 刘军贤.山东大学 2013
本文编号：3588501
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
世界能源与环境发展趋势
吉林大学博士学位论文22040年的35%，同期可再生能源占比将从2017年的3%增至2040年的18%。由此可见，全世界范围内，可再生能源将进入快速发展时期。图1.2世界各国的能源结构演变Figure1.2Evolutionofenergystructureintheworld生物柴油是指植物油（如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等）、动物油（如鱼油、猪油、牛油、羊油等）、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯[3]，被认为是一种典型的“绿色可再生能源”[4]，具有原料来源广、燃料性能好、发动机启动性能好及环保性能好等特性[5]。目前，在一些欧洲国家，生物柴油已被广泛使用[6]。大力发展生物柴油产业对于推进能源替代、减轻环境压力、保持世界经济的可持续发展等具有重要的战略意义。生物柴油的原料中，植物油和动物油的使用会引起“与粮争地、与人争粮”的风险，废弃油脂的收集和运输存在很大的问题，这使得微生物油脂成为了生物柴油的理想原料来源。微生物油脂产业具有巨大的发展空间，美国国家可再生能源实验室（NREL）的报告曾经重点指出，微生物油脂的发酵生产将成为生物柴油产业及生物经济的重要研究领域[7]。在各种产油微生物当中，油脂酵母由于产油量高、生长速度快、培养条件要
吉林大学博士学位论文26图1.3技术路线Figure1.3Technicalroute综上，本研究的创新点如下：（1）建立了利用廉价原料糖蜜，发酵产絮菌M2-1生产絮凝剂，并将絮凝剂用于采收油脂酵母的工艺，降低了絮凝剂的原料成本；阐明了絮凝剂絮凝油脂酵母的机理，并评估了絮凝剂对油脂酵母组分及微生物油脂的影响。（2）基于刺孢小克银汉霉有效脱除高浓度啤酒废水中抑制M2-1产絮的成分，并积累胞内油脂、分泌胞外絮凝物质的特性，开发了利用高浓度啤酒废水联合培养刺孢小克银汉霉与M2-1生产絮凝剂，用于采收油脂酵母的工艺；阐明了絮凝剂絮凝油脂酵母的机理，评估了絮凝剂对油脂酵母组分及微生物油脂的影响，并对产生的絮体进行热解获得了高品质热解产物。
【参考文献】：
期刊论文
[1]多糖含量测定的方法综述[J]. 何佩娟,张宇洁. 现代食品. 2019(02)
[2]絮凝菌WSZ03的廉价培养及其处理糖蜜乙醇废液的研究[J]. 李梦茜,曹忠旺,张仁文,谢漫丽,张振旺. 江苏农业科学. 2019(01)
[3]白酒酿造废水制备微生物絮凝剂的研究[J]. 周明罗,陈杰,游玲,王涛. 中国酿造. 2018(11)
[4]超声技术降解海洋多糖现状研究[J]. 蓝尉冰,李游,陈美花,张自然. 中国调味品. 2018(05)
[5]隐球酵母Zwy-2-3循环利用油脂发酵废弃细胞产油[J]. 刘海霞,曹曦跃,吴海珍,陈国成,张倩,曾杰,王雨昊,徐辉,乔代蓉,曹毅. 应用与环境生物学报. 2017(06)
[6]蓝藻生物炭的制备及对过硫酸盐的活化效能[J]. 史宸菲,李雨濛,冯瑞杰,贾淑敏,薛瑞杰,王国祥. 生态与农村环境学报. 2017(12)
[7]一种微生物絮凝剂急性毒性和诱变毒性作用的研究[J]. 刘敏,李姿,秦光和,杨希良,胡嘉想. 食品安全质量检测学报. 2017(10)
[8]微生物絮凝剂产生菌筛选和廉价培养[J]. 秦国凤,邓冬梅. 广西科技大学学报. 2017(02)
[9]植物多糖中单糖组成分析技术的研究进展[J]. 郭元亨,张利军,曹丽丽,陈金金,刘伯言,赵庆生,赵兵. 食品科学. 2018(01)
[10]淀粉废水生产微生物絮凝剂及发酵动力学特征[J]. 郭俊元,张宇哲,赵净. 中国环境科学. 2016(09)
博士论文
[1]木质纤维素预处理过程的关键技术突破及其应用拓展[D]. 邵帅.华东理工大学 2018
[2]蛋白型微生物絮凝剂去除水中重金属离子的效能与机制[D]. 魏薇.哈尔滨工业大学 2018
[3]以废藻制备生物絮凝剂对含藻水的处理机制研究[D]. 徐亮.东北师范大学 2017
[4]产胞外多糖植物乳杆菌的分离筛选、分子表征及其应用研究[D]. 王辑.吉林大学 2015
[5]产油酵母菌合成生物油脂的研究[D]. 王致鹏.中国海洋大学 2014
[6]新型吸附材料的制备及对重金属离子和染料吸附性能研究[D]. 师兰.吉林大学 2014
[7]真菌发酵转化废弃秸秆生产微生物油脂技术的研究[D]. 林辉.浙江大学 2013
[8]木质纤维素原料生物转化生产纤维素乙醇过程的关键技术研究[D]. 张建.华东理工大学 2011
[9]产絮菌合成生物絮凝剂特性及絮凝成分解析[D]. 王薇.哈尔滨工业大学 2009
[10]小球藻对培养基中磷的利用与啤酒废水资源化处理[D]. 曲春波.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]壳聚糖微球的制备、改性及应用研究[D]. 许可.武汉科技大学 2019
[2]产油酵母的研究现状述评：热点与趋势[D]. 陈媛媛.内蒙古大学 2019
[3]蛋白质健康标志物准确定量方法研究[D]. 郑康乐.北京化工大学 2018
[4]利用甘蔗糖蜜高密度培养干酪乳杆菌LT-L614及其制剂的研究[D]. 尤倩倩.广西大学 2017
[5]多糖型微生物絮凝剂去除水中重金属离子的效能及机制[D]. 陈婷.哈尔滨工业大学 2017
[6]剩余污泥厌氧产酸小试过程控制及微生物种群演替规律研究[D]. 刘改革.哈尔滨工业大学 2015
[7]产油毛霉菌的筛选及其油脂发酵工艺优化[D]. 文梅.华中科技大学 2015
[8]生物质—废油脂共热解制备生物油及油品改质实验研究[D]. 张枭雄.天津大学 2014
[9]含糖废水发酵产微生物油脂的分离提取工艺[D]. 杨天喜.北京化工大学 2013
[10]利用高浓度有机废水制备油脂的研究[D]. 刘军贤.山东大学 2013
本文编号：3588501
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