細菌纖維素的發(fā)酵生產(chǎn)及其對重金屬離子的吸附作用.pdf

1、對實驗室篩選出的駒型桿菌（Komagataeibacter medellinensis）進行研究，在試驗中研究了不同的發(fā)酵培養(yǎng)條件和營養(yǎng)成分對細菌纖維素合成量（Bacterial Cellulose，簡稱 BC）的影響，并對影響細菌纖維素生產(chǎn)量的因子進行優(yōu)化。通過對培養(yǎng)基中碳源、氮源、有機酸和磷酸鹽，發(fā)酵培養(yǎng)條件中 pH、接種量、培養(yǎng)溫度多個因素進行考察，在單因素實驗探究各個培養(yǎng)基組分的濃度對細菌纖維素合成量的影響試驗中得出，3個主要要

2、素的響應(yīng)面試驗設(shè)計的中心點為30 g/L、2 mL/L、1.0 g/L。最終通過響應(yīng)面分析法得到發(fā)酵培養(yǎng)基的配方，BC的最高合成量能夠達到6.281 g/L。確定的最佳培養(yǎng)基組成為：葡萄糖24 g/L，蔗糖17 g/L，酵母浸粉32.153g/L，醋酸2.013mL/L，KH2PO41.026g/L。借助正交試驗可以得出最佳的培養(yǎng)條件組合是溫度32 oC，接種量2％，初始pH5.0。依據(jù)驗證實驗得到使用優(yōu)化后的培養(yǎng)條件發(fā)酵生產(chǎn)BC可以得

3、到6.713 g/L。
　　本研究借助多種分析儀器對所獲得的細菌纖維素進行研究，主要是它的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。首先利用傅里葉紅外光譜分析得到的K. medellinensis C-3-1產(chǎn)物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與纖維素標品中含有的主要基團相符，并且其主要吸收峰形狀和出現(xiàn)的位置與標品一致，說明實驗中提取的為細菌纖維素；通過將細菌纖維素溶解利用比色法檢測實驗室獲取的細菌纖維素純度，結(jié)果表明實驗室獲得的細菌纖維素純度超過了98%，細菌纖維素的純度達到較高

4、水平；通過掃描電鏡對細菌纖維素進行觀察，可看到細菌纖維素呈現(xiàn)出超微的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大量微小的超微纖維素絲之間的相互纏繞和無規(guī)則的絮狀折疊而成。對細菌纖維素進行持水性分析，可以看出細菌纖維素膜具有較高的含水率和吸水性能。由于細菌纖維素是納米級的超微結(jié)構(gòu)，而干燥的過程會使細菌纖維素原來的結(jié)構(gòu)遭到破壞，不能再恢復(fù)到干燥前的溶脹狀態(tài)，造成纖維素的含水率高于吸水率?？疾炝思毦w維素對一些重金屬離子的吸附效果。以Cr6+和Cu2+兩種金屬離子為考察對

5、象，測定在不同條件下：溶液pH、離子初始濃度和吸附劑用量對實驗結(jié)果的影響，可結(jié)果可看出細菌纖維素對Cu2+和Cr6+均有一定的吸附效果，在影響吸附的因素中，對于Cr6+的吸附條件為pH1.5，細菌纖維素用量為1 g/L，離子濃度為100μg/mL時吸附效果最好，對Cu2+的吸附條件為pH為5.0，纖維素用量為1 g/L，離子濃度為100μg/mL時，吸附效果最好。細菌纖維素對 Cr6+的吸附效果比 Cu2+的要好，單位吸附量分別為16.