油脂降解菌的筛选及降解条件的研究

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随着我国餐饮服务业规模不断扩大,餐饮废水的排放量越来越大。餐饮废水中的大量油脂不但会污染环境,干扰污水处理厂正常运转,更有不法商贩将其制作成“地沟油”重回餐桌,带来一系列安全问题。研究利用微生物降解餐余油脂并生产有价值的表面活性剂(鼠李糖脂)具有重要的社会和经济效益。本研究以寻找高效油脂降解菌为目的,利用透明圈法筛选油脂降解菌,对筛选的QZX-A菌株进行了形态学、生理生化和基因鉴定;以菜籽油为底物,以鼠李糖脂含量为指标,利用葸酮硫酸法为分析方法研究优化了QZX-A菌株分批发酵生产鼠李糖脂工艺和分批补料发酵生产鼠李糖脂工艺;考察了QZX-A菌株对各种餐饮废油的降解作用。主要研究结果如下:   (1)在我校教工食堂油烟排出口附近的土壤中分离出6株油脂降解菌;对油脂降解率最高的QZX-A菌株进行了形态学、生理生化及基因测序研究,结果表明QZX-A菌株的形态学、生理生化指标与假单孢菌属的特性吻合,QZX-A菌株基因序列与铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa)的同源性达到98%。   (2)对QZX-A菌株的性能进行研究。QZX-A菌株的发酵液具有排油活性;经亚甲基兰-氯仿试验证明发酵液中存在阴离子表面活性剂,表面活性剂的乳化率能够稳定维持36h;发酵液的TLC结果表明其中存在糖脂类表面活性剂;对从发酵液中纯化得到的单一组分进行红外光谱分析鉴定,该物质与鼠李糖脂的特征官能团相符。   (3)利用响应面法优化鼠李糖脂的分批发酵工艺,得到1)培养基:菜籽油2.00%,NaNO30.21%,K2HPO40.82%,KH2PO40.04%,MgSO40.02%(pH8.0);2)培养条件:温度30.7℃,装液量20%,转速130r/min。优化后的鼠李糖脂产量为12.77g/L(发酵96h),较优化前的产量提高了8.93倍。   (4)初步探索了鼠李糖脂分批补料发酵工艺。发酵第48h开始补料,每隔12h补加3.3mL高浓度发酵培养基,发酵至144h,鼠李糖脂的产量可达到21.32g/L,比补料前的产量提高了66.95%。   (5)研究了QZX-A菌株对废弃餐饮油脂的降解性能。QZX-A菌株降解过期菜籽油,鼠李糖脂产量达到12.12g/L;降解煎炸油,鼠李糖脂产量达到7.32g/L;降解猪油,鼠李糖脂产量达到6.32g/L。QZX-A菌株虽不能利用油烟冷凝油生产鼠李糖脂,但其发酵液对油烟冷凝油有显著的乳化作用。
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