細(xì)菌BF-6的產(chǎn)絮促進(jìn)因子及發(fā)酵工藝優(yōu)化研究.pdf

1、生物絮凝劑作為一種安全無毒、絮凝活性高、無二次污染的新型絮凝劑，對(duì)人類的健康與環(huán)境保護(hù)都有重要的現(xiàn)實(shí)意義。利用廢棄生物質(zhì)制備生物絮凝劑更是開發(fā)和應(yīng)用前景廣闊的生物技術(shù)之一。本研究即針對(duì)從發(fā)酵法生物制氫殘液中篩選出來的高效產(chǎn)絮菌BF-6，探討產(chǎn)絮促進(jìn)因子對(duì)細(xì)菌BF-6產(chǎn)絮能力的影響，以及發(fā)酵工藝的優(yōu)化，以期進(jìn)一步提高細(xì)菌BF-6的產(chǎn)絮能力。
　　碳源濃度對(duì)BF-6產(chǎn)絮的影響試驗(yàn)表明，向細(xì)菌BF-6的第二段發(fā)酵培養(yǎng)基中添加0.2g/L

2、葡萄糖時(shí)，細(xì)菌BF-6產(chǎn)絮能力很強(qiáng)，其發(fā)酵液絮凝率達(dá)到97％；控制碳氮比在10:1時(shí)細(xì)菌BF-6的產(chǎn)絮達(dá)到較高水平，其發(fā)酵液絮凝率是92.6%。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同的離子濃度下，Mn2+、Fe2+、Fe3+、Ca2+對(duì)細(xì)菌BF-6產(chǎn)絮能力的促進(jìn)作用較為明顯。當(dāng)發(fā)酵培養(yǎng)基中的單一金屬離子濃度分別達(dá)到Mn2+摩爾濃度為2.5mmol/L、Fe2+摩爾濃度為2.5mmol/L、Fe3+摩爾濃度為10mmol/L、Ca2+摩爾濃度為5mmol/L時(shí)

3、對(duì)BF-6產(chǎn)絮能力的促進(jìn)作用較強(qiáng)，其發(fā)酵液的絮凝率分別為94.1%、96.6%、95.1%和95%。
　　半胱氨酸、谷氨酸、丙氨酸對(duì)細(xì)菌BF-6產(chǎn)絮能力的促進(jìn)作用試驗(yàn)表明，在發(fā)酵培養(yǎng)基中單獨(dú)加入1mmol/L的半胱氨酸、0.5mmol/L的谷氨酸、0.5mmol/L的丙氨酸對(duì)BF-6產(chǎn)絮能力的促進(jìn)作用達(dá)到最高，此時(shí)細(xì)菌BF-6發(fā)酵液的絮凝率分別為93.4%、92.1%與95.9%。
　　實(shí)驗(yàn)表明，細(xì)菌BF-6的最優(yōu)化發(fā)酵工藝

4、條件優(yōu)化如下：發(fā)酵溫度30℃；搖床轉(zhuǎn)速140r/min；發(fā)酵時(shí)間24h；最佳磷酸鹽投加量KH2PO41.2g，K2HPO43g；發(fā)酵后段的補(bǔ)料調(diào)控策略為在發(fā)酵進(jìn)行18h時(shí)，單獨(dú)投加尿素和磷酸鹽0.04mol/L可使BF-6的產(chǎn)絮能力得到進(jìn)一步提高，將其發(fā)酵液絮凝率提高2.8%。
　　以菌種復(fù)配的方式也可實(shí)現(xiàn)細(xì)菌BF-6的發(fā)酵工藝優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，組合J1(BF-1+BF-6)與J3(BF-7+BF-6)發(fā)酵液的絮凝率效果好，絮凝率分