| 题名 | 纤维素酶固态发酵气相周期刺激强化研究 |
| 作者 | 李宏强 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-09-15 |
| 授予单位 | 中国科学院过程工程研究所 |
| 授予地点 | 过程工程研究所 |
| 导师 | 陈洪章 |
| 关键词 | 固态发酵 纤维素酶 绿色木霉 斜卧青霉 气相周期刺激 过程强化 |
| 其他题名 | Study on Cellulase Solid-state Fermentation with Gas Periodic Stimulation Intensification |
| 学位专业 | 生物化工 |
| 中文摘要 | 随着社会对环境、资源问题的日益关注，对木质纤维素原料生物转化有重大意义、具有节水、节能优势的固态发酵技术受到广泛重视。在已有研究的基础上，从气相双动态固态发酵反应器的内部环境、微生物呼吸代谢、培养基浓度梯度、关键酶活力和培养基预处理等方面对纤维素酶固态发酵气相周期刺激过程强化进行了研究。 论文的主要研究内容和结果如下： 1）在空气压力脉动带动下，反应器内部会产生空气温度和湿度的周期变化，变化幅度与空气压力脉动幅度相关，空气压力脉动幅度为0-0.2 MPa时，反应器内部空气温度的变化幅度达到4-5 °C，空气湿度的变化幅度为RH 20%，变化频率和空气压力脉动频率相同。内窥镜观察显示，反应器内部为强法向力、弱剪切力环境，这种环境对微生物菌丝体损伤小，有利于传热、传质。 2）培养方式和空气压力脉动的设定参数对微生物的呼吸代谢有显著影响。在气相周期刺激条件下，微生物的呼吸强度是静态培养的2倍以上，呼吸商也显著不同。增加空气压力脉动频率和幅度都可增加气相周期刺激强度，采用高频率、低幅度的组合方式更有利于微生物发酵。 3）建立了固态发酵培养基中含水量、生物量和纤维素酶活力的近红外快速测定方法。水分、生物量和酶活的预测标准差分别为2.32%，3.501 mg/g 培养基，和1.69 FPA/g 培养基。气相周期刺激可以有效地降低培养基中的浓度梯度。对于差别最为显著的生物量分布，强制通风固态发酵至72 h时，上中下三层生物量的相对浓度为1:0.87:0.67；气相双动态固态发酵时，上中下三层生物量的相对浓度仅为1:0.96:0.90。 4）空气压力脉动（0-0.2 MPa）并不会对微生物细胞膜的通透性产生影响。而细胞中的两种关键酶：己糖激酶和ATPase的活力却受气相双动态培养的影响。ATPase酶活力与失重率的变化有相关性，在气相双动态培养方式下其相关系数达到0.978。 5）玉米秸秆经过汽爆预处理后是很好的纤维素酶发酵培养基。但是对于特定的菌种，还需组合脱毒预处理。在5 m3工业汽爆罐1.6 MPa条件下的汽爆玉米秸杆经水洗脱毒后用于纤维素酶的气相双动态固态发酵取得了和实验室相似的结果。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-09-13 |
| 页码 | 211 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1184]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李宏强. 纤维素酶固态发酵气相周期刺激强化研究[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2008. |
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