利用淀粉废水和木薯酒糟发酵制备饲料酵母的工艺研究

论文摘要

本文对大米与玉米淀粉废水处理联产饲料酵母,利用酵母处理木薯酒糟制备蛋白饲料做了初步研究。针对淀粉废水有机营养物含量丰富、低pH、易酸化、厌氧处理难等特点,研究采用酵母处理方法。一方面,可有效提高废水pH值至8.2左右;另一方面,有效降低了废水COD,为后续处理减轻了处理难度;同时,还得到了饲料酵母。研究结果表明:产朊假丝酵母1087为淀粉废水处理最适酵母,在不灭菌条件下,接种量为5%、不补充氮磷、温度30℃、转速160rpm的情况下,酵母生长情况最好,pH从初始4.0上升至8.15,COD从6250mg/L降为3095mg/L,COD去除率为52%。针对木薯酒糟的高COD、高纤维素与半纤维素、低pH等特点,研究采用酶水解纤维素与半纤维素成单糖后,被热带假丝酵母Z4吸收利用,从而提高木薯酒糟蛋白含量。研究结果表明:黑曲霉F1制备的粗酶比其他单一酶具有更优活性,可高效水解木薯酒糟的纤维素与半纤维素;热带假丝酵母Z4更能充分利用水解得到的还原糖,充分降低废液COD,增加木薯酒糟蛋白含量,并且热带假丝酵母Z4的限制性氨基酸含量较产朊假丝1087更高;当尿素添加量为0.10%时,木薯酒糟可利用碳源与氮源被热带假丝酵母Z4充分吸收转化为粗蛋白。固体发酵木薯酒糟,无明显黑曲霉孢子产生,无需添加丙酸钙。在添加尿素2%与棉籽8%饼条件下,木薯酒糟粗蛋白均能稳定提高9个百分点。液体发酵木薯酒糟,蛋白含量提高6个百分点,且效果稳定。研究了利用稻草水解液培养饲料酵母。其最佳工艺为:接种量为10%,不添加N、P,初始pH为4.5,培养温度为30℃条件下,摇床转速为180rpm培养24h。酵母数量由初始1.12×10~7/mL增长达到最大值2.26×10~8/mL,此时还原糖浓度由28.99g/L下降至6.30g/L,并且趋于平衡,还原糖利用率为79.95%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 淀粉加工废水研究背景
• 1.1.1 玉米与大米淀粉生产废水特征
• 1.1.2 国内外淀粉加工废水的治理技术研究进展
• 1.1.3 国内外淀粉加工废水的资源化利用研究及应用进展
• 1.2 木薯酒糟研究背景
• 1.2.1 广西木薯酒精行业现状
• 1.2.2 木薯酒糟来源与特点
• 1.2.3 广西木薯酒糟治理现状
• 1.3 饲料酵母菌的研究进展
• 1.3.1 利用废弃资源生产饲用酵母现状
• 1.3.2 酵母菌废水处理技术研究状况
• 1.3.3 市场需求及竞争态势分析
• 1.4 本课题的主要研究内容与意义
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究意义
• 第2章 淀粉废水处理联产饲料酵母
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 菌种
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 培养基
• 2.1.4 实验原料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 测定方法
• 2.2.2 酵母菌种子液培养
• 2.2.3 大米淀粉废水的基本性质测定
• 2.2.4 酵母菌在废水中生长情况比较
• 2.2.5 添加 N、P 对淀粉废水处理的影响
• 2.2.6 利用酵母处理淀粉废水最佳发酵条件研究
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 淀粉废水的基本性质测定结果
• 2.3.2 处理淀粉废水的酵母菌筛选
• 2.3.3 N、P 添加对淀粉废水处理的影响
• 2.3.4 淀粉废水发酵最佳条件
• 2.4 小结与讨论
• 第3章 木薯酒糟处理联产蛋白饲料
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 菌种
• 3.1.2 实验原料
• 3.1.3 培养基
• 3.1.4 主要试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 还原糖浓度测定
• 3.2.2 粗蛋白含量测定
• 3.2.3 化学需氧量（Chemical Oxygen Demand）测定（见第2章 ）
• 3.2.4 酵母菌 Z4 的分类鉴定
• 3.2.5 黑曲霉 F1 菌种及酶液培养方法
• 3.2.6 饲料酵母菌的培养方法
• 3.2.7 酒糟酶解效果比较的实验方法
• 3.2.8 酵母菌对木薯酒糟处理效果的比较方法
• 3.2.9 纯酵母菌体粗蛋白与氨基酸含量比对的实验方法
• 3.2.10 氮源添加量对酒糟上清液总氮影响的实验方法
• 3.2.11 木薯酒糟固体发酵工艺研究
• 3.2.12 木薯全糟液体发酵工艺研究
• 3.3 木薯酒糟实验结果与讨论
• 3.3.1 酵母 Z4 分类鉴定
• 3.3.2 不同酶处理木薯酒糟酶解效果比较
• 3.3.3 不同饲料酵母菌发酵木薯酒糟效果比较
• 3.3.4 酵母菌体粗蛋白与氨基酸含量分析
• 3.3.5 氮源添加量对木薯酒糟处理的影响
• 3.3.6 木薯酒糟固体发酵工艺实验结果
• 3.3.7 木薯酒糟液体发酵工艺实验结果
• 3.4 小结与讨论
• 第4章 稻草水解液发酵饲料酵母研究
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 菌种
• 4.1.3 培养基
• 4.1.4 实验材料
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 还原糖与酵母菌数量测定方法
• 4.2.2 酵母种子液的培养
• 4.2.3 酵母在稻草水解液中生长比较
• 4.2.4 N、P 添加对水解液发酵饲料酵母影响
• 4.2.5 pH 值对发酵稻草水解液制饲料酵母的影响
• 4.2.6 发酵温度对发酵稻草水解液制饲料酵母的影响
• 4.2.7 通气量对发酵稻草水解液制饲料酵母的影响
• 4.2.8 稻草水解液发酵制备饲料酵母还原糖量随时间的变化
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同酵母菌株在稻草酸水解液中的生长情况
• 4.3.2 添加 N、P 对稻草水解液发酵制备饲料酵母的影响
• 4.3.3 pH 值对发酵稻草水解液制饲料酵母的影响
• 4.3.4 发酵温度对发酵稻草水解液制饲料酵母的影响
• 4.3.5 通气量对发酵稻草水解液制饲料酵母的影响
• 4.3.6 稻草水解液发酵制备饲料酵母还原糖量随时间的变化
• 4.4 讨论与小结
• 第5章 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间成果