發(fā)布時(shí)間：2017-04-11 06:09

  本文關(guān)鍵詞：微生物油脂的分離提取工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著化石燃料的匱乏及環(huán)境的污染加劇,生物柴油作為可再生能源,對(duì)緩解能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題有著重要的意義。微生物油脂以其產(chǎn)油量高、生產(chǎn)周期短、不占用耕地等優(yōu)點(diǎn),有望成為生物柴油的優(yōu)質(zhì)原料。傳統(tǒng)的微生物油脂提取方法,大多需要進(jìn)行原料的徹底干燥,且同時(shí)有機(jī)溶劑的使用對(duì)生產(chǎn)車(chē)間防爆等要求較高。本課題主要研究粘紅酵母發(fā)酵生產(chǎn)微生物油脂的分離提取工藝優(yōu)化,以及殘余酵母菌泥的綜合利用,旨在開(kāi)發(fā)一條綠色簡(jiǎn)便的分離工藝,具體內(nèi)容如下：1.濕法分離提取微生物油脂工藝設(shè)計(jì)。構(gòu)建了一條包括微濾濃縮、吸水樹(shù)脂濃縮、高壓勻漿破碎、吸油材料提取等步驟的微生物油脂分離新工藝。本工藝綠色環(huán)保,不添加任何有機(jī)試劑,采用聚丙烯-乙烯共聚無(wú)紡布作為吸附油脂材料,以物理方法直接對(duì)濃縮后的濕原料進(jìn)行微生物油脂提取。吸油材料在聚丙烯原料中加入聚乙烯,共混改性提高無(wú)紡布的機(jī)械強(qiáng)度,當(dāng)原料熔融指數(shù)為913.4 g·10min-1時(shí),材料的拉伸最大負(fù)荷提高0.92倍,拉伸強(qiáng)度提高1.41倍,平均剝離強(qiáng)度提高1.40倍,提高吸油材料在實(shí)際發(fā)酵液中的使用批次達(dá)20余次。同時(shí)對(duì)無(wú)紡布的吸油影響因素進(jìn)行了優(yōu)化,最佳工藝條件為：150 rpm攪拌,單次吸附時(shí)間1 h、溫度60℃,材料用量0.5 cm2 mL-1發(fā)酵液,采用二級(jí)吸附,油脂總收率達(dá)到69.6%,分離成本為3.60元-kg-’油脂。2.干法提取分離微生物油脂工藝優(yōu)化。建立了一條包括微濾濃縮、酸熱法破碎、干燥、溶劑浸提的微生物油脂分離工藝路線,考察了溶劑浸提步驟的影響因素。得到最佳條件為：混合溶劑比例為甲醇：正己烷=2：1(v：v)、浸提時(shí)間2 h、提取溫度65℃,溶劑用量為菌體干重的65倍,總收率為91.500%0。分離成本為4.74元·kg-1油脂。3.酵母菌泥的綜合利用。提出了一種酶堿法提取廢棄粘紅酵母細(xì)胞菌泥中p-葡聚糖的工藝,葡聚糖提取率為12.21%,產(chǎn)品純度為80.14%,達(dá)到食品級(jí)(80%),提升了總工藝產(chǎn)值,實(shí)現(xiàn)了酵母細(xì)胞的綜合利用。
【關(guān)鍵詞】：粘紅酵母 生物分離 微生物油脂 無(wú)紡布
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ644;TE667
【目錄】：

• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-19
• 第一章 文獻(xiàn)綜述19-39
• 1.1 微生物油脂19-21
• 1.1.1 微生物油脂簡(jiǎn)介19-20
• 1.1.2 產(chǎn)油微生物的分類(lèi)20-21
• 1.1.3 微生物產(chǎn)生油脂機(jī)理21
• 1.1.4 從微生物到生物柴油基本工藝21
• 1.2 微生物油脂分離提取21-30
• 1.2.1 發(fā)酵液的濃縮22-25
• 1.2.1.1 膜分離法22-23
• 1.2.1.2 絮凝法23-25
• 1.2.1.3 加壓過(guò)濾法25
• 1.2.2 微生物細(xì)胞破碎技術(shù)25-28
• 1.2.2.1 化學(xué)破碎法26
• 1.2.2.2 酶融破碎法26-27
• 1.2.2.3 微波法27
• 1.2.2.4 超聲波破碎法27
• 1.2.2.5 滲透壓沖擊破碎法27
• 1.2.2.6 高壓勻漿破碎法27-28
• 1.2.2.7 高速攪拌珠研磨破碎法28
• 1.2.2.8 凍融破碎法28
• 1.2.3 油脂分離提取方法28-30
• 1.2.3.1 溶劑浸提法28-29
• 1.2.3.2 超臨界萃取法29-30
• 1.2.3.3 水酶法30
• 1.3 吸油材料制備及改性30-33
• 1.3.1 聚丙烯無(wú)紡布簡(jiǎn)介31
• 1.3.2 熔噴法制造聚丙烯無(wú)紡布原理31-32
• 1.3.3 聚丙烯材料改性32-33
• 1.4 酵母的綜合利用33-36
• 1.4.1 酵母細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)33
• 1.4.2 β-葡聚糖的生理功能33-34
• 1.4.3 β-葡聚糖的應(yīng)用領(lǐng)域34-35
• 1.4.4 β-葡聚糖的分離提取35
• 1.4.5 類(lèi)胡蘿卜素的生理功能及應(yīng)用35-36
• 1.4.6 類(lèi)胡蘿卜素的分離提取36
• 1.5 論文的研究意義和研究?jī)?nèi)容36-39
• 1.5.1 論文研究的意義36-37
• 1.5.2 論文研究的內(nèi)容37-39
• 1.5.2.1 微生物油脂濕法提取工藝37-38
• 1.5.2.2 微生物油脂干法提取工藝38
• 1.5.2.3 酵母的綜合利用38-39
• 第二章 微生物油脂濕法提取工藝研究39-63
• 引言39
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料39-41
• 2.1.1 菌株39
• 2.1.2 培養(yǎng)基及發(fā)酵條件39
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑39-40
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)儀器40
• 2.1.5 其他實(shí)驗(yàn)材料40-41
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法41-47
• 2.2.1 發(fā)酵液預(yù)處理41-42
• 2.2.1.1 微濾濃縮41-42
• 2.2.1.2 高吸水樹(shù)脂濃縮42
• 2.2.1.3 細(xì)胞破碎42
• 2.2.2 吸油材料性能表征42-44
• 2.2.2.1 吸油材料的制備42
• 2.2.2.2 吸油材料性能表征42-43
• 2.2.2.3 吸油材料力學(xué)性能的測(cè)試43-44
• 2.2.2.4 吸油材料吸附性能的測(cè)試44
• 2.2.3 濕法微生物油脂分離提取操作44
• 2.2.4 索氏提取微生物油脂操作44-45
• 2.2.5 分析方法45-46
• 2.2.5.1 含油量測(cè)定45
• 2.2.5.2 氣相色譜分析45
• 2.2.5.3 甲酯化方法45-46
• 2.2.6 濕法提取微生物油脂分離工藝流程和收率計(jì)算46-47
• 2.2.6.1 濕法提取微生物油脂分離工藝流程46
• 2.2.6.2 發(fā)酵液中總含油率計(jì)算46
• 2.2.6.3 吸油材料吸附工藝殘油率計(jì)算46-47
• 2.2.6.4 吸油材料吸附工藝收率計(jì)算47
• 2.2.7 濕法提取工藝成本核算47
• 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論47-62
• 2.3.1 發(fā)酵液的預(yù)處理47-48
• 2.3.2 吸油材料改性及性能表征48-54
• 2.3.2.1 吸油材料改性及性能表征48-49
• 2.3.2.2 吸油材料力學(xué)性能的比較49-51
• 2.3.2.3 吸油材料吸附性能的比較51-54
• 2.3.3 濕法提取微生物油脂條件的優(yōu)化54-60
• 2.3.3.1 單次吸附時(shí)間的確定55-57
• 2.3.3.2 吸油材料用量的確定57-58
• 2.3.3.3 吸油材料重復(fù)使用批次研究58-59
• 2.3.3.4 多級(jí)吸附工藝優(yōu)化59-60
• 2.3.4 濕法微生物油脂提取分離工藝總收率計(jì)算60
• 2.3.5 濕法微生物油脂提取分離工藝成本核算60-62
• 2.4 結(jié)論62-63
• 第三章 微生物油脂干法提取工藝研究63-79
• 引言63
• 3.1 實(shí)驗(yàn)材料63
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑63
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器63
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法63-66
• 3.2.1 干法微生物油脂分離提取63-64
• 3.2.1.1 細(xì)胞破碎64
• 3.2.1.2 回流提取微生物油脂64
• 3.2.2 分析方法64-65
• 3.2.2.1 氣質(zhì)聯(lián)用測(cè)定油脂組成64
• 3.2.2.2 氣相色譜法測(cè)定類(lèi)胡蘿卜素含量64-65
• 3.2.3 干法提取微生物油脂分離工藝流程和收率計(jì)算65-66
• 3.2.3.1 干法提取微生物油脂分離工藝流程65
• 3.2.3.2 干法提取工藝提取率計(jì)算65-66
• 3.2.3.3 干法提取工藝收率計(jì)算66
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論66-77
• 3.3.1 干法提取微生物油脂條件的優(yōu)化66-75
• 3.3.1.1 預(yù)處理對(duì)干法提取的影響66-67
• 3.3.1.2 溶劑種類(lèi)對(duì)油脂的提取影響67-71
• 3.3.1.3 混合溶劑組分優(yōu)化71-72
• 3.3.1.4 提取時(shí)間的確定72-74
• 3.3.1.5 溶劑用量?jī)?yōu)化74-75
• 3.3.2 干法微生物油脂提取分離工藝總收率計(jì)算75
• 3.3.3 干法微生物油脂提取分離工藝成本核算75-77
• 3.3.4 濕法提取及干法提取工藝對(duì)比77
• 3.4 結(jié)論77-79
• 第四章 酵母菌泥的綜合利用79-97
• 引言79
• 4.1 實(shí)驗(yàn)材料79
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑79
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器79
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方法79-84
• 4.2.1 p-葡聚糖提取方法80
• 4.2.2 甘露糖蛋白提取方法80
• 4.2.3 蛋白質(zhì)提取方法80
• 4.2.4 類(lèi)胡蘿卜素提取方法80
• 4.2.5 分析方法80-83
• 4.2.5.1 水含量測(cè)定方法80-81
• 4.2.5.2 蛋白含量的測(cè)定方法——考馬斯亮藍(lán)法81
• 4.2.5.3 多糖含量的測(cè)定方法——苯酚硫酸法81-82
• 4.2.5.4 油脂含量的測(cè)定方法82
• 4.2.5.5 β-葡聚糖含量的測(cè)定方法82-83
• 4.2.5.6 β-葡聚糖紅外吸收光譜分析83
• 4.2.5.7 氣相色譜法檢測(cè)類(lèi)胡蘿卜素83
• 4.2.6 酵母綜合利用分離工藝流程83-84
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論84-92
• 4.3.1 粘紅酵母菌體細(xì)胞壁成分分析84-87
• 4.3.1.1 含水量測(cè)定84-85
• 4.3.1.2 油脂含量測(cè)定85
• 4.3.1.3 多糖含量測(cè)定85
• 4.3.1.4 蛋白含量測(cè)定85
• 4.3.1.5 成分分析85-87
• 4.3.2 色素提取87-88
• 4.3.3 β-葡聚糖提取88-92
• 4.4 綜合利用成本核算92-95
• 4.4.1 酵母綜合利用工藝流程92
• 4.4.2 β-葡聚糖生產(chǎn)成本核算92-94
• 4.4.3 經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)94-95
• 4.5 結(jié)論95-97
• 第五章 結(jié)論與建議97-99
• 5.1 結(jié)論97
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)97-98
• 5.3 建議98-99
• 參考文獻(xiàn)99-105
• 致謝105-107
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文107-109
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介109-110
• 專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文答辯委員會(huì)決議書(shū)110-111

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本文編號(hào)：298470