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Evaluation of Bacillus sp. MZS10 for decolorizing Azure B dye and its decolorization mechanism

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Journal of Environmental Sciences 2014年第5期26卷 1125-1134页

作者： Huixing Li Ruijing Zhang Lei Tang Jianhua Zhang zhonggui mao The Key Laboratory of Industrial Biotechnology Ministry of Education School of Biotechnology Jiangnan University School of Biological and Chemical Engineering Nanyang Institute of Technology

To evaluate decolorization and detoxification of Azure B dye by a newly isolated Bacillus sp. MZS 10 strain, the cultivation medium and decolorization mechanism of the isolate were investigated. The decolorization was discovered to be dependent on cell density of the isolate and reached 93.55% （0.04 g/L） after 14 hr of cultivation in a 5 L stirred-tank fermenter at 2.0 g/L yeast extract and 6.0 g/L soluble starch and a small amount of mineral salts. The decolorization metabolites were identified with ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectroscopy （UPLC-MS）. A mechanism for decolorization of Azure B was proposed as follows： the C=N in Azure B was initially reduced to -NH by nicotinamide adenine dinucleotide phosphate （NADPH）-dependent quinone dehydrogenase, and then the -NH further combined with -OH derived from glucose to form a stable and colorless compound through a dehydration reaction. The phytotoxicity was evaluated for both Azure B and its related derivatives produced by Bacillus sp. MZS 10 decolorization, indicating that the decolorization metabolites were less toxic than original dye. The decolorization efficiency and mechanism shown by Bacillus sp. MZS10 provided insight on its potential application for the bioremediation of the dye Azure B.

关键词： Azure B Bacillus sp. decolorization ultra performance liquid chromato graphy-tandem mass spectroscopy phytotoxicity

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燃料乙醇制造的“零能耗零污染”趋势

生物工程学报 2008年第6期24卷 946-949页

作者：毛忠贵张建华江南大学生物工程学院无锡214122

酒精蒸馏废液有充足的非淀粉生物质可供沼气转化,沼液营养丰富可作酵母发酵工艺用水。通过酒精高浓度发酵、沼气高效转化、沼气热电联产、差压蒸馏、环形过程工艺等产能、节能、无废技术的研发和集成,将最终完成木薯原料燃料酒精制造向... 详细信息

酒精蒸馏废液有充足的非淀粉生物质可供沼气转化,沼液营养丰富可作酵母发酵工艺用水。通过酒精高浓度发酵、沼气高效转化、沼气热电联产、差压蒸馏、环形过程工艺等产能、节能、无废技术的研发和集成,将最终完成木薯原料燃料酒精制造向"零能耗、零污染"生产技术的转型。

关键词：酒精发酵木薯沼气发酵零能耗零污染

乙醇-沼气双发酵耦联工艺对酒糟蛋白饲料的影响

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食品与生物技术学报 2017年第12期36卷 1330-1335页

作者：王柯张建华毛忠贵江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122 江南大学生物工程学院江苏无锡214122

乙醇-沼气双发酵耦联工艺可有效解决玉米乙醇生产过程存在的能耗大、废水处理成本高的问题。作者研究了耦联工艺对玉米乙醇生产过程的主要副产物酒糟蛋白饲料的影响。结果表明,与传统的干磨工艺比较,耦联工艺所得的酒糟蛋白饲料含有较... 详细信息

乙醇-沼气双发酵耦联工艺可有效解决玉米乙醇生产过程存在的能耗大、废水处理成本高的问题。作者研究了耦联工艺对玉米乙醇生产过程的主要副产物酒糟蛋白饲料的影响。结果表明,与传统的干磨工艺比较,耦联工艺所得的酒糟蛋白饲料含有较高质量分数的蛋白质和氨基酸,较低质量分数的盐,因此拥有更高的营养价值。利用电子鼻和气质联用对酒糟蛋白饲料气味进行分析,发现循环批次所得酒糟蛋白饲料与第一批在气味上表现出一定的差异,但是不会影响家畜的食用。

关键词：乙醇发酵厌氧消化废水处理酒糟蛋白饲料电子鼻

基于人工神经网络和遗传算法研究锰过氧化酶脱色甲基橙

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环境工程学报 2014年第9期8卷 3737-3742页

作者：李慧星张建华毛忠贵江南大学工业生物技术教育部重点实验室无锡214122 江南大学生物工程学院无锡214122

基于锰过氧化物酶(MnP)氧化脱色偶氮类染料的原理,实验研究MnP对甲基橙的脱色工艺,采用人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)建立脱色模型并优化工艺。建立的ANN模型的误差、相关系数、均方根误差和绝对平均偏差分别为0.0009、0.9971、1.21... 详细信息

基于锰过氧化物酶(MnP)氧化脱色偶氮类染料的原理,实验研究MnP对甲基橙的脱色工艺,采用人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)建立脱色模型并优化工艺。建立的ANN模型的误差、相关系数、均方根误差和绝对平均偏差分别为0.0009、0.9971、1.21和6.82,模型有效且能够用于预测和工艺优化。采用GA对ANN模型进行数值寻优,得到的最佳工艺条件为酶液量0.6 mL,Mn2+浓度4 mmol/L,H2O2浓度0.49 mmol/L。该条件下脱色率达到(90.74±0.59)%。ANN耦合GA有效地建立了锰过氧化物酶脱色甲基橙的模型,并优化了工艺参数,为甲基橙脱色的研究提供一定参考。

关键词：甲基橙锰过氧化物酶人工神经网络遗传算法

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酶法反应液中谷氨酰胺的提取工艺研究

食品与发酵工业 2004年第12期30卷 77-79页

作者：刘金山段作营毛忠贵江南大学工业生物技术教育部重点实验室

根据谷氨酸和谷氨酰胺的电离常数的差异,针对谷氨酰胺酶法反应液的性质,采用单根强碱性阴离子Cl-型拄,从酶法反应液中提取谷氨酰胺。经预处理、脱色、离交分离、浓缩结晶,反应液中谷氨酰胺总提取收率为519%,纯度为968%,谷氨酸去除率964%。

关键词：谷氨酰胺酶酶法谷氨酸提取工艺 l-型分离研究反应液提取收率浓缩结晶

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AMP脱氨酶活性测定的一种改进方法

食品与发酵工业 2001年第7期27卷 30-33页

作者：刘军昌段作营毛忠贵无锡轻工大学生物工程学院无锡214036

改进了测定腺苷酸脱氨酶活力的紫外分光光度法 ,探讨了影响酶活测定的因素 ,得到最佳的酶活测定条件 :酶反应温度 30℃ ,pH范围 6 .1± 0 2 ,反应 15min加 10 %过氯酸溶液终止。此外。

关键词： AMP脱氨酶酶活性测定紫外分光光度法改进

沼液中悬浮物对乙醇发酵的影响及其絮凝处理的研究

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环境科学学报 2014年第6期34卷 1455-1463页

作者：刘培张建华王柯唐蕾毛忠贵江南大学生物工程学院无锡214122 工业生物技术教育部重点实验室无锡214122

乙醇-沼气双发酵耦联工艺的应用有望实现乙醇工业工艺废水"零排放"的目标.本研究对该耦联工艺的回用配料水——中温沼液中的悬浮物对乙醇发酵的影响进行了考察,并对其去除方法进行了确定.结果表明,沼液中悬浮物的存在会促进酵母细胞的繁... 详细信息

乙醇-沼气双发酵耦联工艺的应用有望实现乙醇工业工艺废水"零排放"的目标.本研究对该耦联工艺的回用配料水——中温沼液中的悬浮物对乙醇发酵的影响进行了考察,并对其去除方法进行了确定.结果表明,沼液中悬浮物的存在会促进酵母细胞的繁殖,提高发酵速率,但副产物甘油及小分子有机酸的量大幅上升,而主产物乙醇的生成量减少,悬浮物对乙醇合成的临界抑制浓度为0.35 g·L-1(干重).采用不同的絮凝剂及絮凝方式对沼液中的悬浮物进行去除,发现絮凝剂聚合氯化铝(PAC,300 mg·L-1)与阳离子聚丙烯酰胺(CPAM,2 mg·L-1)协同处理时效果最佳,对沼液浊度、色度的去除率分别为92.4%、23.7%,所得上清液的悬浮物粒径小于2μm,PAC、CPAM的残留量分别为0.82、0.03mg·L-1.絮凝处理后消除了悬浮物对乙醇合成的抑制作用,且絮凝处理后沼液回用的发酵性能略优于离心所得沼液回用的发酵水平,达到了预期的目的.

关键词：沼液乙醇发酵悬浮物絮凝剂浊度色度

链霉菌M-Z18膜蛋白ε-聚赖氨酸降解酶的分离纯化、酶学性质及应用

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微生物学报 2014年第9期54卷 1022-1032页

作者：刘庆瑞陈旭升曾昕韩岱毛忠贵江南大学生物工程学院工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

【目的】研究链霉菌Streptomyces sp.M-Z18ε-聚赖氨酸降解酶(Pld)的分离纯化及其生理生化特性,并利用该酶制备低聚合度ε-聚赖氨酸(ε-PL)。【方法】菌体细胞经超声破碎、NaSCN溶解和HiTrapTMButyl HP疏水层析制备到Pld,随后研究了其... 详细信息

【目的】研究链霉菌Streptomyces sp.M-Z18ε-聚赖氨酸降解酶(Pld)的分离纯化及其生理生化特性,并利用该酶制备低聚合度ε-聚赖氨酸(ε-PL)。【方法】菌体细胞经超声破碎、NaSCN溶解和HiTrapTMButyl HP疏水层析制备到Pld,随后研究了其酶学性质、动力学和降解ε-PL过程,最后利用常量稀释法比较了不同聚合度范围ε-PL的最小抑菌浓度。【结果】从Streptomyces sp.M-Z18细胞膜上分离纯化到Pld,纯化倍数为80.4倍,回收率达到59.3%。以L-赖氨酰对硝基苯胺为底物,酶促反应的最适温度为37℃,最适pH为7.0,动力学常数Km为0.621 mmol/L,Vmax为701.16 nmol/min·mg;酶活在pH 7.0-10.0和50℃以下稳定。降解ε-PL实验发现,纯化到的Pld以内切方式降解ε-PL。抑菌实验表明,高聚合度ε-PL(30-35)对细菌的抑制效果较好,而低聚合度ε-PL(8-20)更有利于抑制酵母菌的生长,各种聚合度ε-PL对霉菌的生长抑制均较差。【结论】从ε-PL产生菌中分离纯化到内切型ε-PL降解酶,发现不同聚合度范围ε-PL对微生物的抑制能力存在显著差异。

关键词： ε-聚赖氨酸降解酶链霉菌分离纯化聚合度最小抑菌浓度

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高温流化α-化工艺对酿造黄酒风味的影响

食品与发酵工业 2008年第5期34卷 92-96页

作者：张建华陶绍木毛忠贵江南大学工业生物技术教育部重点实验室

以传统蒸饭黄酒为参照,分析了高温流化α-化工艺对酿造黄酒风味的影响。结果表明:高温流化α-化米黄酒和蒸饭黄酒的酒精度、糖分、酸度和挥发酯含量基本相同,但氨基酸含量降低。呈味物质中,甜味、鲜味、涩味氨基酸含量相差不大,但苦味... 详细信息

以传统蒸饭黄酒为参照,分析了高温流化α-化工艺对酿造黄酒风味的影响。结果表明:高温流化α-化米黄酒和蒸饭黄酒的酒精度、糖分、酸度和挥发酯含量基本相同,但氨基酸含量降低。呈味物质中,甜味、鲜味、涩味氨基酸含量相差不大,但苦味氨基酸含量明显低于蒸饭黄酒,有机酸含量则高于蒸饭黄酒;主要呈香物质中,酯类物质的种类增多,含量也高于蒸饭黄酒,以丙醇、异丁醇、异戊醇为代表的高级醇含量明显高于蒸饭黄酒,含氮杂环类香味化合物无论从种类上还是从含量上都明显高于蒸饭黄酒,赋予黄酒特殊的香味。由于2种黄酒的酿造工艺相同,说明大米高温流化α-化工艺是影响酿造黄酒风味的主要因素。

关键词：高温流化α-化黄酒风味