餐廚垃圾預處理及土著菌利用其水解液發(fā)酵產(chǎn)油脂研究.pdf

1、生物柴油由于其可再生性和環(huán)保性，被稱為“綠色能源”，具有廣闊的發(fā)展前景。其傳統(tǒng)原料為動植物油脂，但微生物油脂具有動植物油脂無法比擬的優(yōu)點，微生物細胞增殖快，生長周期短，其生長所需原料豐富且價廉，生產(chǎn)方法所需勞動力相對于動植物油脂較少，并不受季節(jié)、氣候等變化影響等，因此微生物油脂是生物柴油的理想原料。本文旨在研究產(chǎn)油脂微生物利用經(jīng)預處理及復合酶制劑水解得到的餐廚垃圾水解液發(fā)酵生產(chǎn)微生物油脂，以餐廚垃圾水解液為培養(yǎng)環(huán)境對釀酒酵母菌進行傳代馴

2、化培養(yǎng)，從富含油脂及糖類的土壤中分離純化出產(chǎn)油脂微生物并對其進行紫外線誘變，以期得到更高的油脂產(chǎn)量。研究結果如下:
　　(1)不同預處理方法（熱預處理，酸堿預處理，不同氧環(huán)境預處理）均對有機物的降解有明顯作用，有效提高了水解液中的還原糖百分數(shù)和氨基酸態(tài)氮含量。四種預處理方法的最佳條件:熱水解預處理，60℃條件下處理2h;酸預處理（pH值為2至7），原液在初始pH值為7的情況下最佳，堿預處理(pH值為7至11)，原液在初始pH值為8

3、時最佳，綜合得出，酸堿預處理中原液在初始pH值為8時為最佳條件;相比于好氧條件，兼氧條件下更適合有機物的降解。綜合上述三種預處理，獲得五種綜合預處理方法，得出在初始pH值為8，兼氧條件下于室溫中預處理24h效果最佳。預處理后，復合酶制劑能對餐廚垃圾的大分子有機物質進行高效水解，所形成的小分子物質能被微生物加以利用。其水解效果最佳的復合酶制劑投加量為淀粉酶16活力/g原料、糖化酶320活力/g原料、蛋白酶50活力/g原料、纖維素酶50活力

4、/g原料。酶水解需要適宜的環(huán)境，且不同的時間，溫度，pH值均會對水解效果產(chǎn)生影響，控制水解初始pH值為7，在55℃條件下水解2h，其水解效果最佳。
　　(2)結合平板初篩、蘇丹黑染色法、搖瓶發(fā)酵復篩及酸加熱法提取微生物中的油脂，從富含油脂及糖類的土壤樣本中篩選得到兩株油脂量較高的菌株，經(jīng)分子生物學以及形態(tài)學鑒定可知，菌種B為熱帶伯克霍爾德氏菌(Burkholderia tropica)，菌株D為球毛殼菌（Chaetomium gl

5、obosum）。發(fā)酵實驗結果表明球毛殼菌利用餐廚垃圾水解液發(fā)酵產(chǎn)微生物油脂最高，故對其進行紫外線誘變，誘變后其油脂含量及油脂得率分別達到31.27％和6.117g/L，相比未誘變分別提高了5.16％和1.128 g/L;其次對突變菌種進行連續(xù)傳代活化研究，發(fā)現(xiàn)其油脂含量及油脂得率分別穩(wěn)定在29.86％-33.55％，5.832g/L-6.226g/L，說明該菌株的遺傳性能較穩(wěn)定。
　　(3)對已知菌種——釀酒酵母菌在餐廚垃圾水解液