我國(guó)科技的較快發(fā)展加快了對(duì)酵母菌的研究,在研究過程中根據(jù)酵母菌的一些特點(diǎn)將其應(yīng)用在一些領(lǐng)域中,不但有較好的應(yīng)用效果,而且在較大程度上可提高我國(guó)食品工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。此外,酵母菌是食品工業(yè)廢水處理過程中最重要的物質(zhì),能夠?qū)?a href="http://m291.cn/" target="_blank" class="keylink">水質(zhì)有較大的凈化作用,較好地應(yīng)用在有毒廢水、高濃度有機(jī)廢水以及生活廢水中,對(duì)我國(guó)廢水處理具有較大的促進(jìn)作用,極大地促進(jìn)了我國(guó)食品工業(yè)的發(fā)展。
1、酵母菌的分類
酵母菌是真核微生物的統(tǒng)稱,在我國(guó)有較為廣泛的分布,一般情況下在含糖量比較高的環(huán)境中生存,能夠在pH值為5.0的酸性環(huán)境中生存,適宜出水溫度在45~60℃。此外,在傳統(tǒng)的食品行業(yè)當(dāng)中,能夠通過有效方法來調(diào)節(jié)出水溫度,再實(shí)施氧化反應(yīng),一般這種酵母菌存活的適宜溫度是25~30℃。酵母菌與細(xì)菌相比有種類相對(duì)較少,但是在不同行業(yè)領(lǐng)域中有較為廣泛的應(yīng)用,如圖1所示。比如面包、甘油以及蔗糖等領(lǐng)域。
由于酵母菌在不同領(lǐng)域中應(yīng)用方式不同,可將其分為以下2個(gè)類別:
①發(fā)酵型酵母菌。能夠通過糖類發(fā)酵為二氧化碳以及有機(jī)物;
②氧化型酵母菌。具有較強(qiáng)的氧化能力而發(fā)酵能力較弱,主要有漢遜酵母、假絲酵母等,可以對(duì)不同有機(jī)物進(jìn)行利用。酵母菌對(duì)有機(jī)物利用的機(jī)理如下:水解酶把大分子有機(jī)物水解成小分子有機(jī)物,并根據(jù)糖酵解進(jìn)行丙酮酸的轉(zhuǎn)化,并產(chǎn)能供給酵母菌。發(fā)酵型酵母菌可以將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?氧化型酵母菌能夠把丙酮酸轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶,最后轉(zhuǎn)化為水與二氧化碳,由此可以看出在進(jìn)行廢水處理過程中,氧化型酵母菌的應(yīng)用最為關(guān)鍵。
2、酵母菌的特點(diǎn)
酵母菌具有耐酸性,可形成絮體,繁殖能力較強(qiáng),并且代謝比較旺盛。一些細(xì)菌對(duì)環(huán)境酸堿性較為敏感,無(wú)法在強(qiáng)酸環(huán)境中生長(zhǎng),而酵母菌可在強(qiáng)酸下生長(zhǎng),在pH值為3.0的酸性溶液中依然能夠生長(zhǎng),并能夠?qū)υ闼M(jìn)行發(fā)酵,生產(chǎn)酒精,這在較大程度上能夠?qū)崿F(xiàn)廢水凈化的目的。
此外,一些酵母菌不但能夠在酸性溶液中生長(zhǎng),而且在較大程度上可耐高溫,在pH2.0的環(huán)境中可以對(duì)活性黑B實(shí)施脫色,其特點(diǎn)使酵母菌株可在強(qiáng)酸環(huán)境中進(jìn)行繁殖,若酵母菌沒有耐酸特點(diǎn),會(huì)在較大程度上被酸性抑制,無(wú)法達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。此外,酵母菌的耐滲透壓能力比較高,可在水分活度為0.70時(shí)進(jìn)行正常生長(zhǎng),這表明酵母菌在生長(zhǎng)過程中能夠適應(yīng)較為惡劣的環(huán)境,并且還可以有效地降解一些較難降解的有機(jī)毒物物質(zhì)。通過對(duì)酵母菌的深入研究發(fā)現(xiàn),能夠?qū)Υ值矸?、苯酚以及甘油酯等物質(zhì)進(jìn)行有效降解,其中酵母菌內(nèi)脫氫酶活性能夠促進(jìn)硫酸根離子的生長(zhǎng),該離子濃度變化不會(huì)對(duì)酵母菌產(chǎn)生影響,還能夠有效殺滅細(xì)菌,而且在較大程度上能分解有機(jī)質(zhì)。
3、食品工業(yè)廢水處理中酵母菌的使用分析
3.1 酵母生產(chǎn)法
(1)單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)。
酵母菌在進(jìn)行單細(xì)胞蛋白的生產(chǎn)過程中,蛋白質(zhì)量能夠達(dá)到干質(zhì)量的一半,能夠在較大程度上對(duì)B族維生素進(jìn)行有效提取,并在此基礎(chǔ)上也可以提取輔酶A,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。此外,酵母菌在進(jìn)行單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)的過程中有較多特點(diǎn),比如利用率高、生產(chǎn)率較高以及占地面積較小等。酵母菌通過蛋白質(zhì)的大量生產(chǎn),能夠在較大程度上彌補(bǔ)糧食的不足。該方法在我國(guó)主要應(yīng)用于假絲酵母以及啤酒酵母中,通過將2柱菌株進(jìn)行有效結(jié)合能夠大大提高產(chǎn)量。
(2)生產(chǎn)油脂。
油脂主要是指微生物分子在特定環(huán)境下,通過將碳?xì)浠衔镆约疤妓衔镒鳛樘荚串a(chǎn)生的一種油脂,其油脂的生產(chǎn)有一定的周期性,并且生產(chǎn)量較高,不受環(huán)境的影響,在較大程度上具有較高的安全性。
(3)酵母菌的分離。
主要采用馬丁氏和YPD2種培養(yǎng)基,酵母菌的純化在超凈工作臺(tái)中,將分離平板上的酵母菌單菌落挑取接種于純化培養(yǎng)基上,在28℃環(huán)境中培養(yǎng)3d,接著挑取單菌落接種于純化培養(yǎng)基上培養(yǎng),并重復(fù)數(shù)次,最后得到單一菌落。形態(tài)觀察挑取培養(yǎng)2~3d的單菌落,觀察平板上酵母菌的菌落特征。用美藍(lán)染色酵母菌細(xì)胞,然后用光學(xué)顯微鏡觀察酵母菌的菌體形態(tài)。
3.2 酵母菌廢水處理技術(shù)
酵母菌廢水處理技術(shù)的主要目的就是對(duì)廢水進(jìn)行有效的凈化,此項(xiàng)技術(shù)是對(duì)能夠在廢水中生長(zhǎng)且可分解有機(jī)質(zhì)的酵母菌菌種進(jìn)行有效混合,通過好氧方法使酵母菌廢水中的有機(jī)質(zhì)實(shí)施利用與分解,對(duì)廢水中的COD進(jìn)行有效降低,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。此外,由于廢水中有混合菌種,進(jìn)入沉降池后通過酵母菌分離出固體,能夠使廢水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。酵母菌廢水處理技術(shù)具有較多的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)比如投資小、污染少、需要場(chǎng)地小以及后續(xù)處理簡(jiǎn)單等。我國(guó)在對(duì)酵母菌進(jìn)行研究過程中,進(jìn)行了味精廢水試驗(yàn),并選擇出能夠適應(yīng)味精廢水環(huán)境的菌群,進(jìn)行了酵母菌廢水處理技術(shù)的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)結(jié)果顯示:酵母菌混合菌群的活性不受高濃度氨氮與硫酸鹽環(huán)境的影響,在一定穩(wěn)定環(huán)境中,處理后能夠得到單細(xì)胞蛋白,并可進(jìn)行飼料添加劑的回收。
4、發(fā)展趨勢(shì)
(1)基因工程技術(shù)提升廢水處理效果。
我國(guó)學(xué)者在酵母菌對(duì)廢水處理過程中,采用基因工程技術(shù)可以把脂肪酶導(dǎo)入到解脂耶氏酵母中,能夠在較大程度上對(duì)脂肪酶進(jìn)行表達(dá),可有效去除COD與油脂。此外,由于我國(guó)基因工程技術(shù)的不斷發(fā)展,能夠在較大程度上對(duì)酵母菌遺傳學(xué)實(shí)施改造,以此得到高質(zhì)量的酵母菌株,但是酵母菌株的基因組測(cè)序工作還處于初始階段,遺傳學(xué)背景較為模糊,也還沒有較為成熟的操作平臺(tái),所以在進(jìn)行基因工程技術(shù)完善與優(yōu)化時(shí)需要進(jìn)行更加深入的探究。
(2)通過混合菌群去除廢水中有機(jī)物。
污水處理主要是通過混合菌群來完成,通過之間的互相協(xié)作,采用不同菌種的梅系對(duì)廢水實(shí)施降解,可在較大程度上去除廢水中有機(jī)物。此外,我國(guó)學(xué)者通過采用光合細(xì)菌與酵母菌對(duì)皂素廢水進(jìn)行凈化,結(jié)果顯示去除率達(dá)87.2%,若將酵母菌與光合細(xì)菌進(jìn)行單獨(dú)使用,去除率只有53%,由此可以看出采用2種不同的菌類能夠在較大程度上提高去除率,對(duì)廢水凈化有較大的效果。
(3)新熱點(diǎn)的應(yīng)用。
隨著我國(guó)科技技術(shù)的不斷發(fā)展,我國(guó)研究出了微生物固定化技術(shù),并將其較好地應(yīng)用于廢水處理中,這對(duì)酵母菌的應(yīng)用開啟了一個(gè)新的熱點(diǎn)。
5、結(jié)語(yǔ)
食品工業(yè)廢水處理過程中應(yīng)用酵母菌,不但能夠凈化廢水水質(zhì),而且在較大程度上可提升食品工業(yè)的未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展。此外,酵母菌在廢水處理方面是一種較為重要的資源,其具有耐高滲透壓、耐酸以及代謝旺盛等特點(diǎn),能夠很好地對(duì)水質(zhì)進(jìn)行有效凈化,并在此基礎(chǔ)上還可進(jìn)行微生物油脂的生產(chǎn),可對(duì)資源進(jìn)行回收利用。我國(guó)對(duì)酵母菌的研究與其他國(guó)家相比起步相對(duì)較晚,這就需要加大研究力度,使之成為我國(guó)廢水處理中珍貴的資源。( >
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