利用甘蔗糖蜜酒精废液生产腐植酸的研究

摘要

甘蔗糖蜜酒精废液营养丰富，可作为微生物的培养基。腐植酸含有多种活性官能团，应用非常广泛。本研究试图利用甘蔗糖蜜酒精废液生产腐植酸，研究取得的实验结果如下:
　　 通过选择培养、紫外光谱法初筛、复筛，从池塘污泥中筛选到一株适合于甘蔗糖蜜酒精废液生长并富产腐植酸的菌株H812。通过对菌株H812进行形态特征及ITS序列分析，初步推测该菌株为曲霉属真菌。
　　 通过单因素试验和正交试验优化了甘蔗糖蜜酒精废液浓度和菌株培养条件，实验结果表明，该菌株最适酒精废液浓度为16°Bx，最适培养条件为:时间8d、温度34℃、转速200 r/min、初始pH7.0、接种量12％和装液量50 mL/250 mL;在优化的条件下，腐植酸产量为38.12 g/L，较优化前提高了1.48倍。经过H812菌株发酵后，甘蔗糖蜜酒精废液的化学需氧量、生物需氧量、锤度、总糖、总氮分别下降了87.12％、70.36％、60.31％、59.03％、46％。
　　 通过单因素试验和正交试验优化了腐植酸的提取工艺，实验结果表明，最佳提取工艺参数为:NaOH浓度6 mol/L、Na4P2O7浓度0.025 mol/L、提取液加入量为35％、温度26℃、时间3h、酸化pH1.5。利用紫外光谱、红外光谱、荧光光谱以及化学方法对腐植酸的性质展开了研究，实验表明生化腐植酸芳香化程度较低、表观分子量小，但其含有更多的脂肪族化合物、蛋白质、多肽等物质，官能团种类较多、醇羟基和甲氧基含量较高、pH值较高，接近中性，絮凝极限很高。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 甘蔗糖蜜酒精废液概况

1．1．1 甘蔗糖蜜酒精废液的特点

1．1．2 甘蔗糖蜜酒精废液的处理方法

1．2 腐植酸的概述

1．2．1 腐植酸的起源及形成

1．2．2 腐植酸的分布

1．2．3 腐植酸的分类

1．2．4 腐植酸的元素组成

1．2．5 腐植酸的官能团

1．2．6 腐植酸的结构

1．2．7 腐植酸的性质

1．2．8 腐植酸的提取

1．2．9 腐植酸的应用

1．3 本研究的选题背景、目的和意义、主要内容

1．3．1 本研究的选题背景

1．3．2 本研究的目的及意义

1．3．3 本研究的主要内容

第二章 腐植酸生产菌株的筛选和鉴定

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 方法

2．2 结果与分析

2．2．1 初筛结果

2．2．2 复筛结果

2．2．3 菌株H812的遗传稳定性试验

2．2．4 菌株H812的培养特征

2．2．5 菌株H812的ITS序列分析

2．2．6 菌株H812的系统发育树的构建

2．3 本章小结

第三章 菌株发酵条件的优化

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 方法

3．2 结果与分析

3．2．1 菌株H812种子培养条件及其生长曲线

3．2．2 培养基浓度对腐植酸产量的影响

3．2．3 发酵时间对腐植酸产量的影响

3．2．4 发酵温度对腐植酸产量的影响

3．2．5 摇床转速对腐植酸产量的影响

3．2．6 初始pH对腐植酸产量的影响

3．2．7 接种量对腐植酸产量的影响

3．2．8 装液量对腐植酸产量的影响

3．2．9 发酵条件正交试验

3．2．10 斐林试剂测定葡萄糖标准曲线的绘制

3．2．11 处理前后酒精废液的总糖、总氮和锤度的变化

3．2．12 化学需氧量和生物需氧量的变化

3．3 本章小结

第四章 腐植酸提取及其性质测定

4．1 材料与方法

4．1．1 材料

4．1．2 方法

4．2 结果与分析

4．2．1 NaOH溶液浓度的选择

4．2．2 Na4P2O7溶液浓度的选择

4．2．3 提取液加入量的优化

4．2．4 提取时间的优化

4．2．5 提取温度的优化

4．2．6 酸析处理对提取效果的影响

4．2．7 提取条件正交试验

4．2．8 腐植酸浓度与UV254值的关系

4．2．9 紫外光谱

4．2．10 A4／A6分析

4．2．11 色调系数分析

4．2．12 荧光光谱分析

4．2．13 红外光谱分析

4．2．14 腐植酸pH值的测定

4．2．15 絮凝极限的测定

4．2．16 官能团的测定

4．3 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

附录

附录1 主要仪器

附录2 主要药品

附录3 主要溶液及试剂配置方法

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况