利用糖蜜酒精废液生产氨基酸的生物技术研究

摘要

糖蜜酒精废液属于高浓度难处理有机废液，废液中含有多种有利于微生物生长的营养物质，废液可生化性高，适于用生化法处理。本文充分采用生化法处理糖蜜酒精废液，利用其中的营养物质，培养回收微生物蛋白，并将微生物蛋白进一步水解处理，获得成品氨基酸。 微生物驯化及微生物量影响因素实验表明，利用糖蜜酒精废液驯化可以得到微生物优势菌种；废液培养基及培养温度30℃条件下微生物量最高，可达4.61 g/L；废液单位COD、BOD5、TOC的微生物量分别为0.268 g/g(COD)、11.92g/g(BOD<,5>)和0.381g/g(TOC)，菌体粗蛋白含量可达54.51％。 分别采用酶水解法、酸水解法和碱水解法对微生物蛋白进行水解实验提取氨基酸，实验结果表明:(1)复合蛋白酶水解，氨基酸产量较其它几种水解酶高；利用复合蛋白酶对微生物蛋白水解时，在酶加入量5.5g/150mL，水解温度65℃，pH值5和水解时间5h条件下，氨基酸产生量达到158mg/g(干菌体)。(2)微生物蛋白硫酸水解的最佳条件为水解温度130℃，水解时间1h，液固比6:1，硫酸溶液浓度50％，在此条件下，氨基酸产生量达到57.191 mg/g(干菌体)。(3)氢氧化钠溶液水解微生物蛋白时，在水解温度为90℃、反应时间为2h、氢氧化钠溶液浓度为30％、液固比为50:1的条件下，氨基酸产生量可达39.9mg/g(干菌体)。采用酶水解法比采用酸水解法和碱水解法得到的单位干菌体氨基酸产生量要高的多。 水解液脱色实验结果表明，活性炭对水解液脱色效果较好，在脱色温度55℃，脱色时间1h，pH值5，吸附剂用量1.5g/50mL的条件下，氨基酸损失率较低，为2.81％，脱色率可达到88.6％。有机试剂乙醇分离精制氨基酸实验得出，在pH值5，温度-7℃，V<,(无水乙醇)>:V<,(水解液)>=9:1，沉淀时间30min的条件下，氨基酸分离率能达到76％。 通过以上一系列实验，氨基酸在浓缩干燥后，最终得到复合氨基酸成品，粗制氨基酸成品呈褐色，精制氨基酸成品呈乳白色。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1糖蜜酒精废液处理及资源化利用现状

1.1.1糖蜜酒精废液的处理技术

1.1.2糖蜜酒精废液的资源化利用技术

1.1.3小结

1.2单细胞蛋白的开发和利用

1.2.1单细胞蛋白的营养价值和开发利用优势

1.2.2国内外生产单细胞蛋白的概况

1.3氨基酸的开发和应用

1.3.1氨基酸生产方法

1.3.2氨基酸产品的应用

1.3.3氨基酸产品的发展和需求

1.3.4复合氨基酸的开发价值

1.4蛋白质的水解及氨基酸的精制

1.4.1蛋白质的水解

1.4.2水解液的脱色

1.4.3氨基酸的精制

1.5氨基酸的浓缩与干燥

1.5.1氨基酸的浓缩

1.5.2氨基酸的干燥

1.6课题的来源与研究目的

1.6.1课题的来源

1.6.2研究的目的

1.6.3研究的内容

第2章微生物驯化

2.1引言

2.2实验材料

2.3实验方法

2.3.1营养液配制方法

2.3.2菌种驯化

2.4结果与讨论

2.5小结

第3章微生物量影响因素实验

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1仪器与试剂

3.2.2培养基的确定

3.2.3实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1培养基

3.3.2温度

3.3.3 COD浓度

3.3.4 BOD5浓度

3.3.5 TOC浓度

3.4小结

第4章水解实验

4.1引言

4.2酶水解

4.2.1材料与方法

4.2.2结果与分析

4.3酸水解

4.3.1材料与方法

4.3.2结果与分析

4.4碱水解

4.4.1材料与方法

4.4.2结果与分析

4.5小结

第5章复合氨基酸提取液脱色实验

5.1引言

5.2实验材料与方法

5.2.1仪器与试剂

5.2.2复合氨基酸原液的制备

5.2.3实验步骤

5.2.4实验分析方法

5.3结果与分析

5.3.1水解液脱色剂的选择

5.3.2不同脱色时间的选择

5.3.3吸附剂加入量的选择

5.3.4脱色温度的选择

5.3.5脱色pH值的选择

5.3.6正交实验

5.4小结

第6章复合氨基酸的精制实验

6.1引言

6.2主要仪器与试剂

6.3实验步骤

6.4结果与分析

6.5小结

第7章复合氨基酸的浓缩与干燥实验

7.1引言

7.2粗制及精制复合氨基酸的浓缩与干燥

7.2.1粗制复合氨基酸

7.2.2精制复合氨基酸

7.3小结

第8章结论及建议

8.1结论

8.2今后工作建议

致谢

参考文献

个人简历及发表论文