目前,生物發(fā)酵法生產(chǎn)丁醇主要存在的問(wèn)題有:（1）菌種嚴(yán)格厭氧,不利于生產(chǎn)操作,除氧過(guò)程導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加;（2）丁醇的產(chǎn)量和產(chǎn)率低;（3）使用糧食類原料生產(chǎn),成本較高。本研究從獲取耐氧的丁醇生產(chǎn)菌、提高丁醇產(chǎn)量與產(chǎn)率、使用廉價(jià)的酒糟作為原料、改良發(fā)酵工藝等方面入手,通過(guò)深入研究擬解決上述問(wèn)題。自濃香型窖泥中分離得到一株具有耐氧能力且性狀穩(wěn)定的丁醇生產(chǎn)菌,經(jīng)16S rDNA鑒定,將該菌株命名為Clostridium beijerinckii LY-5。通過(guò)單因素試驗(yàn)確定C.beijerinckii LY-5具有耐氧能力,丁醇發(fā)酵的最適溫度為34℃,產(chǎn)量為12.5 g/L。通過(guò)Plackett-Burman試驗(yàn)得出葡萄糖,蛋白胨,七水硫酸鎂的含量變化對(duì)丁醇的產(chǎn)量具有顯著的影響,并且影響程度依次降低。利用中心復(fù)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)組合,數(shù)據(jù)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)搭建模型,采用遺傳算法尋找最優(yōu)解,預(yù)測(cè)葡萄糖、蛋白胨和七水硫酸鎂的最適含量分別為85、4.3和0.18 g/L,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證的丁醇產(chǎn)量為13.6g/L,與優(yōu)化前相比提高了8.8%。酒糟的基本成分檢測(cè)結(jié)果顯示,酒糟用于C.beijerinckii LY-... 

【文章來(lái)源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 丁醇概況
        1.1.1 丁醇簡(jiǎn)介
        1.1.2 生物發(fā)酵法生產(chǎn)丁醇的原料研究進(jìn)展
    1.2 白酒糟的概況
        1.2.1 白酒糟的現(xiàn)狀
        1.2.2 酒糟的微生物轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展
    1.3 微生物的培養(yǎng)基成分優(yōu)化研究進(jìn)展
        1.3.1 Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化
        1.3.2 響應(yīng)面優(yōu)化
        1.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬與遺傳算法優(yōu)化
    1.4 微生物的共培養(yǎng)研究進(jìn)展
    1.5 課題的研究目的與意義
        1.5.1 課題研究目的
        1.5.2 課題研究意義
        1.5.3 研究路線
第2章 耐氧型丁醇生產(chǎn)菌的篩選與發(fā)酵條件優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 材料與試劑
        2.2.1 主要試劑與原料
        2.2.2 主要儀器設(shè)備
        2.2.3 培養(yǎng)基
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 分析方法
        2.3.2 菌種的富集
        2.3.3 菌株的分離
        2.3.4 菌種鑒定
        2.3.5 菌株穩(wěn)定性測(cè)定
        2.3.6 菌種保藏與活化
        2.3.7 培養(yǎng)溫度優(yōu)化與耐氧驗(yàn)證
        2.3.8 培養(yǎng)基成分優(yōu)化
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 丁醇檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)曲線
        2.4.2 樣品富集的結(jié)果
        2.4.3 菌落形態(tài)與顯微形態(tài)觀察的結(jié)果分析
        2.4.4 菌株的16S rDNA鑒定的結(jié)果分析
        2.4.5 菌種的穩(wěn)定性的結(jié)果分析
        2.4.6 溫度優(yōu)化的結(jié)果分析
        2.4.7 PB試驗(yàn)的結(jié)果分析
        2.4.8 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法優(yōu)化的結(jié)果分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 酒糟水解與預(yù)處理的工藝優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 材料與試劑
        3.2.1 主要試劑與原料
        3.2.2 主要設(shè)備
        3.2.3 培養(yǎng)基
    3.3 試驗(yàn)方法
        3.3.1 分析方法
        3.3.2 酒糟的基本成分檢測(cè)
        3.3.3 酒糟的水解
        3.3.4 酒糟的預(yù)處理
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 酒糟基本成分檢測(cè)的結(jié)果分析
        3.4.2 酒糟水解的結(jié)果分析
        3.4.3 酒糟預(yù)處理的結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 共培養(yǎng)提高丁醇產(chǎn)量的工藝優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 材料與試劑
        4.2.1 主要試劑
        4.2.2 主要設(shè)備
    4.3 試驗(yàn)方法
        4.3.1 檢測(cè)分析方法
        4.3.2 菌種活化
        4.3.3 C.beijerinckii LY-5 生長(zhǎng)曲線的測(cè)定
        4.3.4 利用半合成培養(yǎng)基發(fā)酵產(chǎn)丁醇
        4.3.5 利用酒糟水解液發(fā)酵產(chǎn)丁醇
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 生長(zhǎng)曲線的結(jié)果分析
        4.4.2 半合成培養(yǎng)基共培養(yǎng)的結(jié)果分析
        4.4.3 酒糟水解液共培養(yǎng)結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
    5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]降解檸檬苦素菌株的篩選鑒定及其發(fā)酵條件的優(yōu)化[J]. 朱平平,單楊,夏金蘭,聶珍媛.  食品工業(yè)科技. 2020(19)
[2]北冰洋來(lái)源廣譜抗菌海洋細(xì)菌的篩選及發(fā)酵條件優(yōu)化[J]. 劉一平,金黎明,王曉彤,俞勇,鄭立,宮小明.  中國(guó)釀造. 2020(01)
[3]金黃色葡萄球菌在萬(wàn)古霉素中的表型可塑性[J]. 鄭旭陽(yáng),戎夢(mèng)迪,白珺,何曉青,謝響明,金一.  福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020(02)
[4]石墨消解儀-自動(dòng)定氮法測(cè)定植物果實(shí)中的全氮[J]. 吳剛,張兆法,宋凡,劉顯,馬會(huì)春,龐雪敏,張佳林,柳燕云.  巖礦測(cè)試. 2020(02)
[5]解淀粉芽胞桿菌HRH317對(duì)串珠鐮孢菌菌絲形態(tài)和超微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 趙欣,郝林.  植物保護(hù)學(xué)報(bào). 2020(01)
[6]Plackett-Burman和Box-Behnken實(shí)驗(yàn)優(yōu)化茶渣吸水樹(shù)脂的制備工藝[J]. 王淑培,張靜,郭巧真,吳玉瓊,趙泰霞,傅新征.  廣州化工. 2020(04)
[7]生物技術(shù)生產(chǎn)丁酸的研究進(jìn)展[J]. 王杰明,石雅麗,劉安禮,劉占英,蘭輝,郝健霞,姚梽鵬,張清翠.  生物技術(shù)進(jìn)展. 2020(01)
[8]國(guó)內(nèi)外丁醇市場(chǎng)分析及技術(shù)進(jìn)展[J]. 丁國(guó)榮,姜皓巖,范英杰.  乙醛醋酸化工. 2019(12)
[9]酒糟綜合利用現(xiàn)狀及存在的關(guān)鍵問(wèn)題[J]. 張銀,任廷遠(yuǎn).  農(nóng)產(chǎn)品加工. 2019(16)
[10]白酒酒糟綜合利用技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 胡志強(qiáng),李存福,張國(guó)順,梁吉雷,何清明,丁志陽(yáng),劉露.  山東化工. 2019(15)

博士論文
[1]幾種非糧原料丁醇發(fā)酵效果初探及蕨根丁醇發(fā)酵機(jī)制研究[D]. 毛碧飛.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]代謝工程改造丙酮丁醇梭菌強(qiáng)化丁醇合成及廉價(jià)生物質(zhì)利用[D]. 廖正平.華南理工大學(xué) 2019
[3]拜氏梭菌耐氧突變及黃姜糖液發(fā)酵高產(chǎn)丁醇機(jī)理分析[D]. 肖川.華中科技大學(xué) 2018
[4]濃香型白酒微生物生物質(zhì)代謝機(jī)制及其轉(zhuǎn)化與利用[D]. 鄭琦.福建農(nóng)林大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID算法在生物質(zhì)發(fā)酵控制中的應(yīng)用研究[D]. 魏同發(fā).齊魯工業(yè)大學(xué) 2019
[2]濃香型白酒窖泥微生物的研究[D]. 張志偉.齊魯工業(yè)大學(xué) 2018
[3]丁酸梭菌培養(yǎng)工藝及方法研究[D]. 邢宏觀.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[4]丁醇生產(chǎn)菌的篩選及以纖維素為底物共培養(yǎng)體系的構(gòu)建[D]. 傅德豐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[5]酒糟水解工藝研究及發(fā)酵產(chǎn)富馬酸的應(yīng)用[D]. 張玉嶺.北京化工大學(xué) 2015
[6]丁醇高產(chǎn)菌株的誘變篩選及發(fā)酵技術(shù)的研究[D]. 彭牡丹.中南林業(yè)科技大學(xué) 2014
[7]白酒酒糟發(fā)酵生產(chǎn)丁二酸[D]. 周小兵.江南大學(xué) 2013
[8]利用雙菌共培養(yǎng)模式發(fā)酵廉價(jià)生物質(zhì)生產(chǎn)丁醇的研究[D]. 李林.華南理工大學(xué) 2013
[9]連續(xù)發(fā)酵生產(chǎn)生物丁醇新工藝[D]. 蔡的.北京化工大學(xué) 2013
[10]應(yīng)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法優(yōu)化蘇云金芽孢桿菌BRC-LLP29、BRC-LLB19及BRC-ZQL3菌株的發(fā)酵培養(yǎng)基[D]. 郭慧慧.福建農(nóng)林大學(xué) 2013



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