玉米秸秆发酵生产单细胞蛋白的研究

【摘要】： 本论文对玉米秸秆降解生产单细胞蛋白进行了研究。目的在于通过对可再生资源的生物转化利用，拓广饲料来源，在有利于生态平衡的条件下解决粮食短缺和环境污染问题。秸秆的生物转化是秸秆资源开发利用的重要途径，目前国内对秸秆的饲料蛋白转化多选用麸皮、麦秆、糖渣等原料，而且微生物对秸秆的降解性能差异较大。本文对玉米秸秆生物转化生产单细胞蛋白的研究，包括菌种筛选、秸秆预处理方法及发酵条件的筛选及优化。 本实验是在三届本科生从陕西地区采集的500多份土样及生物残留物基础上，进行了相关霉菌及酵母菌的分离、筛选、纯化及再筛选，并经玉米秸秆培养基培养及对发酵液含氮量、CMC酶活、菌体OD值和干重的测定和分析，筛选出用于玉米秸秆发酵生产单细胞蛋白的康宁木霉(Trichoderma konigiiNWM-364)和产朊假丝酵母(Candida utilis NWY-132)。 利用不同浓度的稀硫酸、碱、氨水及甲醇，处理粉碎的玉米秸秆，分别测定不同时间内处理液中还原糖的含量。经比较表明，用7％的稀硫酸，经48h预处理，其还原糖得率可达9.1％。采用高温和超声波处理秸秆，分别测定不同时间内处理液体中还原糖含量。经比较表明：121℃下处理40min，其还原糖得率达2.3％。本着经济、合理、少污染的原则，选用6％的稀硫酸处理48h，配合高温高压灭菌处理40min，作为秸秆预处理方法。 根据不同发酵条件下发酵液中的粗蛋白含量，初步筛选出混合菌共发酵玉米秸秆的最佳发酵条件为：对经过预处理的秸秆，按1：40加营养液，经高温灭菌后，接入10％的康宁木霉(NWM-364)，初始pH值为6，31℃发酵5d后，高温灭活，调节pH值为5，接入10％的产朊假丝酵母(NWY-132)，发酵至12d。按照此方案发酵，粗蛋白含量可达29.6％。 【关键词】：菌种筛选 玉米秸秆 单细胞蛋白饲料 混合发酵
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TQ936
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 概论9-23
• 1.1 导言9
• 1.2 单细胞蛋白9-16
• 1.2.1 单细胞蛋白的菌种来源9-11
• 1.2.2 单细胞蛋白的生物学特性11-12
• 1.2.3 单细胞蛋白饲料的研究现状12-15
• 1.2.4 单细胞蛋白的应用15
• 1.2.5 单细胞蛋白的开发利用前景15-16
• 1.3 发酵生产单细胞蛋白的原料16-22
• 1.3.1 秸秆的来源及化学组成16-18
• 1.3.2 秸秆的综合利用18-19
• 1.3.3 秸秆的饲料化处理19-21
• 1.3.4 秸秆发酵单细胞蛋白生产工艺的研究现状21-22
• 1.3.5 存在的问题22
• 1.4 立题的依据和研究意义22-23
• 第二章 发酵菌种分离、筛选及纯化23-36
• 2.1 引言23-24
• 2.2 材料及方法24-31
• 2.2.1 主要药品及试剂24
• 2.2.2 主要仪器及设备24-25
• 2.2.3 培养基25-26
• 2.2.4 试验方法26-31
• 2.3 结果与分析31-35
• 2.3.1 木霉菌的筛选31-33
• 2.3.2 酵母菌的筛选33-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 秸秆前处理的方法筛选及优化36-45
• 3.1 导言36-38
• 3.2 材料及方法38-40
• 3.2.1 设备和材料38
• 3.2.2 试验方法38-39
• 3.2.3 测定方法39-40
• 3.3 结果与分析40-44
• 3.3.1 玉米秸秆的化学处理40-43
• 3.3.2 玉米秸秆的物理方法预处理43-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第四章 秸秆发酵条件的优化45-56
• 4.1 导言45-46
• 4.2 实验材料46-47
• 4.2.1 主要仪器及设备46
• 4.2.2 主要药品及试剂46-47
• 4.2.3 培养基制备47
• 4.2.4 菌株47
• 4.3 实验方法47-49
• 4.3.1 菌种的活化及种子制备47
• 4.3.2 NWM-364及NWY-132生长曲线的测定47-48
• 4.3.3 最佳固液比的测定48
• 4.3.4 最佳接种量的测定48
• 4.3.5 发酵液最佳初始pH的测定48
• 4.3.6 发酵过程中最佳控制温度的测定48
• 4.3.7 最佳发酵时间的测定48
• 4.3.8 部分发酵条件的正交实验48-49
• 4.4 测定方法49
• 4.4.1 测定菌液OD值49
• 4.4.2 粗蛋白的测定方法49
• 4.5 结果与讨论49-55
• 4.5.1 接种时间的优化49-51
• 4.5.2 最佳固液比的优化51
• 4.5.3 最佳发酵接种量的优化51-52
• 4.5.4 反应液pH的优化52-53
• 4.5.5 发酵温度的优化53
• 4.5.6 最佳反应时间53-54
• 4.5.7 正交试验结果54-55
• 4.6 本章小结55-56
• 第五章 总结与展望56-58
• 5.1 本论文的主要结论56
• 5.2 本论文的主要创新点56
• 5.3 存在的问题56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62

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