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本论文对玉米秸秆生物降解生产单细胞蛋白(Single Cell Protein)进行了研究。目的在于通过对可再生资源的生物转化利用,拓广饲料来源,提高饲料质量,在有利于生态平衡的条件下同时解决粮食短缺及环境污染问题,使其作为一种清洁产业促进农业的可持续发展。工作中主要对秸秆的预处理方法、微生物产生纤维素酶条件、单细胞蛋白生产菌种选育等进行了初步探讨;研究了玉米秸秆同步固态发酵生产单细胞蛋白的方法,提出了生物降解秸秆生产单细胞蛋白的工艺路线。得到了以下研究结果: 探讨了秸秆经过粉碎处理后,稀酸、稀碱、氨水、冷冻四种预处理方法,对秸秆理化性质的影响;综合考虑和研究了各种预处理方法中纤维素的转化、酶解转化率、总转化率、对设备的要求、以及环境污染等因素。结果表明预处理可以在不同程度上降低纤维素的结晶度、分解木质素和降解半纤维素,并且能提高纤维素的酶解转化率。最佳预处理条件为氨水预处理方法,且采用 15%氨水处理 72h,纤维素总转化率为57.63﹪。 利用绿色木霉固态发酵生产纤维素酶曲。主要探讨了酶曲生产培养基配比、接种量、氮源、培养时间和培养温度等条件,通过测定其所产纤维素酶的 CMC 和 FPA 酶活,得出该菌株最佳的产酶条件为: 秸秆粉:麸皮为 2:1,固液比为 1:3,添加(NH4)2SO4为氮源,添加量为 2%,接种量 6%,30℃培养 84h 左右为宜。CMC、FPA 酶活分别达到372IU/g 和 69 IU/g。 利用纤维质原料生产单细胞蛋白菌种。根据实验条件分别以白地霉、产朊假丝酵母、热带假丝酵母、酿酒酵母为试验对象,四株菌株分离纯化后,通过液体摇床培养,分别测定其活菌数、细胞干重、粗蛋白含量等指标,选育出比生长速率大,粗蛋白含量高的菌株用于生产单细胞蛋白。结果表明产朊假丝酵母比生长速率大,粗蛋白含量高,且其所含氨基酸种类齐全,与进口鱼粉所含氨基酸种类与含量相近,确定为生产单细胞蛋白的最佳菌株。 同步固态发酵中,纤维素水解后产生的葡萄糖可以被不断地用于发酵,因而消除了葡萄糖和纤维二糖对纤维素酶的反馈抑制,有利于酶水解的进行,从而提高了糖化和发酵效率。采用单因素及正交试验对同步固态发酵条件和工艺参数进行了研究,结果表明:在纤维素酶曲用量 46IU/g(FPA),加水比 1:2~1:3 的情况下,接种产朊假丝酵母 10%,30℃发酵 48 小时可使秸秆粗蛋白含量从 0.86%提高到 7.40%。<WP=7>4 微生物降解玉米秸秆生产单细胞蛋白的研究