米根霉利用鱼粉废水和淀粉废水直接发酵产L-乳酸的研究

论文摘要

本研究以米根霉（Rhizopus oryzae）AS 3.254为主要菌株,考察了菌株同时利用鱼粉废水和淀粉废水直接发酵产乳酸的过程参数影响,探讨了实现这两类废水的循环利用及低成本生产乳酸的新途径。研究中先以鱼粉废水和淀粉作为培养基,考察了鱼粉废水浓度、淀粉量、pH、菌种形态对菌株产乳酸的影响。通过正交实验设计优化了培养基组分、接菌量和CaCO3投加量,利用方差分析（ANVOA）评价了各因素对乳酸产量的影响效果。结果表明:淀粉作为碳源是最主要的影响因素,其次是pH值,然后是鱼粉废水和接菌量。培养基组分最佳浓度为:淀粉120g/L,鱼粉废水4000mg COD/L:最佳CaCO3浓度和接菌量分别为20g/L和3%。按照最佳培养基的浓度配比,淀粉废水浓缩3倍。米根霉对淀粉废水和鱼粉废水直接进行发酵,经过72h发酵,乳酸产量达76.0g/L,生物量为5.3g/L,COD去除率达95%以上。废水发酵24h时,脱氮率已达到最高72.7%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 研究背景
• 1.1 乳酸的性质、结构及应用
• 1.1.1 乳酸的性质和结构
• 1.1.2 乳酸的应用
• 1.2 米根霉乳酸发酵的研究进展
• 1.2.1 米根霉
• 1.2.2 米根霉发酵代谢途径
• 1.2.3 米根霉产乳酸的发酵底物
• 1.2.5 米根霉发酵工艺
• 1.2.6 米根霉菌体形态对乳酸发酵的影响
• 1.3 鱼粉废水
• 1.3.1 鱼粉废水的来源与分布
• 1.3.2 鱼粉废水的特征
• 1.3.3 鱼粉废水的传统处理方式
• 1.3.4 鱼粉废水资源化利用
• 1.4 淀粉废水
• 1.4.1 淀粉废水的传统处理方式
• 1.4.2 淀粉废水资源化利用
• 1.4.3 处理方法比较
• 1.5 本课题的研究意义
• 2 实验内容、材料与方法
• 2.1 实验方案
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 菌株
• 2.2.2 培养基
• 2.3 实验仪器
• 2.4 实验试剂
• 2.5 培养方法
• 2.6 分析方法
• 2.6.1 生物量的测定
• 2.6.2 乳酸的测定
• 2.6.3 还原糖的测定
• 2.6.4 水质指标测定方法
• 2.7 废水组成与特征
• 2.7.1 鱼粉废水
• 2.7.2 淀粉废水
• 2.8 淀粉产率及碳氮比的计算公式
• 3 米根霉发酵处理鱼粉废水与淀粉废水的研究
• 3.1 R.oryzae AS 3.14与R.oryzae AS 3.254对淀粉的发酵效果考察
• 3.2 淀粉液化后产酸
• 3.3 液化淀粉与葡萄糖的发酵效果比较
• 3.4 乳酸发酵的影响因素考察
• 3.4.1 鱼粉废水浓度对产乳酸的影响
• 3.4.2 淀粉浓度对产乳酸的影响
• 3.4.3 pH对产乳酸的影响
• 3.4.4 C/N及菌形态对产乳酸的影响
• 3.5 设计正交实验优化乳酸发酵的影响因素
• 3.5.1 各因素对产酸的影响效果
• 3.5.2 最佳组分浓度的确定
• 3.6 淀粉废水与鱼粉废水直接发酵产乳酸
• 3.6.1 代谢过程的动力学特征
• 3.6.2 废水的处理效果
• 3.7 发酵产酸的经济效益估算
• 4 结论
• 参考文献
• 附录A 发酵液成分的液相色谱分析
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢