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制糖澄清工艺中,为了改善蔗汁沉降效果并提高清汁质量,往往需要向预灰的蔗汁中添加絮凝剂。目前,糖厂普遍使用的絮凝剂是有机高分子絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM),而其使用安全问题受到了越来越多的质疑。微生物絮凝剂是一种新型絮凝剂,是微生物在生长代谢过程中产生的具有絮凝活性的代谢产物,具有易生物降解、安全无毒、无二次污染等优点。本文将筛选得到的微生物絮凝剂应用于蔗汁澄清工艺,以期替代或减少PAM使用量,提高成品糖的食用安全。以污水处理厂活性污泥为菌源,经富集培养、稀释涂布平板、平板划线分离、初筛及复筛后得到2株絮凝率高、絮凝活性稳定的菌株N-25和Z-24。通过菌落及菌体形态观察、生理生化测试、16S r DNA测序及系统发育学分析,鉴定菌株N-25和Z-24分别为普通变形杆菌(Proteus vulgaris)和肺炎克雷伯氏菌肺炎亚种(Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae)。将菌株N-25和Z-24产生的絮凝剂BN-25和BZ-24应用于蔗汁澄清工艺,以提高蔗汁澄清效果为目的,对菌株的培养条件和澄清工艺条件进行了优化。在最佳培养条件和最佳絮凝条件下,比较絮凝剂BN-25、BZ-24和传统工业常用絮凝剂PAM(聚丙烯酰胺)对蔗汁的澄清效果,发现微生物絮凝剂在沉降速度、泥汁体积、简纯度和脱色率上明显优于PAM,但除浊效果不及PAM。为获得良好蔗汁澄清效果,并有效降低PAM用量,将微生物絮凝剂与PAM复配处理蔗汁,通过正交实验确定BN-25及BZ-24分别与PAM复配处理蔗汁的最佳工艺条件。与单独添加PAM处理蔗汁的澄清效果对比,将微生物絮凝剂BN-25和BZ-24与PAM复配,可分别有效降低PAM的添加量达75%和62.5%,其中脱色率分别比单独添加PAM提高27.62%和22.19%,BN-25与PAM复配后除浊率比单独添加PAM增加6.23%,BZ-24与PAM复配后,除浊效果与单独添加PAM无显著性差异,同时,沉降时间、泥汁体积和简纯度与单独添加PAM相比均有较大的优势。测定了絮凝剂BN-25和BZ-24的化学组成,得到BN-25的总糖含量为89.1%,蛋白质含量为9.3%,糖醛酸、中性糖、氨基糖含量分别为12.3%、72.5%、4.3%,絮凝剂BZ-24的总糖含量为76.5%,蛋白质含量为22.8%,糖醛酸、中性糖、氨基糖含量分别为7.9%、51.7%、1.1%。紫外光谱扫描结果进一步验证了两种絮凝剂均不含核酸,含有少量蛋白质。红外光谱扫描发现BN-25和BZ-24都含有大量的氨基、羟基、羧基硫酸根等有利于絮凝的活性基团。凝胶渗透色谱测定两种絮凝剂的分子量,BN-25多糖分子量主要集中在2.61×105Da和1.14×104Da,且二部分含量相当,絮凝剂BZ-25多糖分子量主要集中在1.95×104Da。