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马铃薯淀粉废水SCP发酵菌种筛选及发酵条件优化
摘要
本研究通过对马铃薯淀粉废水（PotatoStarchWastewater，PSW）进行SCP发酵菌种筛选及发酵条件优化，探究出最佳的SCP（SingleCellProtein）发酵菌种及发酵条件，为废水资源化利用提供了重要的技术支持。
对7株SCP发酵菌进行筛选，发现其中Actinomycetessp.QZD-3菌株在前3天的发酵周期内生长速度最快，生物量最大，经电泳分析得以验证蛋白质组成丰富，适合作为发酵菌株。
通过设计L9（3^4）正交实验，优化了影响SCP发酵的4个主要因素，得出最佳操作条件为：温度30℃、pH7.0、废水浓度15%、接种量5%。在此条件下，Actinomycetessp.QZD-3的SCP产量达到了17.85g/L，相较于最初实验结果提高了68.4%。
说明了SCP生产可以通过废水资源化利用，较少了环境负担，同时也为废水的高值化利用提供了一定的技术支持。
关键字：马铃薯淀粉废水；SCP；菌种筛选；发酵条件优化
Abstract
ThispaperaimstoexplorethebestSCP(SingleCellProtein)fermentationstrainsandoptimizedfermentationconditionsfortheutilizationofpotatostarchwastewater.SevenSCPfermentationstrainswerescreened,andActinomycetessp.QZD-3wasselectedasthebestfermentationstrain.TheoptimizationofthefermentationconditionsthataffectSCPfermentationwasconductedbasedonL9(3^4)orthogonaldesign,andthebestoperatingconditionswereobtainedasfollows:temperatureof30°C,pHof7.0,wastewaterconcentrationof15%,andinoculationamountof5%.Undertheseconditions,theSCPyieldofActinomycetessp.QZD-3reached17.85g/L,whichwas68.4%higherthantheinitialexperimentalresults.
ThestudydemonstratesthatSCPproductioncanbeusedfortheutilizationofwastewaterresources,whichreducesenvironmentalburdenandprovidestechnicalsupportforthehigh-valueutilizationofwastewater.
Keywords:potatostarchwastewater;SCP;strainscreening;fermentationconditionoptimization
引言
马铃薯生产过程中，由于淀粉分离、清洗、处理等过程产生的废水，其BOD5和COD极高，如果随意排放，则会对环境造成极大的影响。因此，对马铃薯淀粉废水进行高值化利用，是非常有必要和有意义的环保产业方向。
肺炎双球菌SCP是一种高蛋白、低脂肪、丰富氨基酸的食品原料，是由大肠杆菌、酵母、放线菌等微生物在废水中以寡糖、气相物质、氨态氮等营养物质为基础代谢产生的蛋白质。因此，采用SCP发酵技术对废水进行资源化利用，既减轻了环境污染，同时也达到了废水高值化利用的目的。
然而，SCP发酵受到很多因素的影响，如发酵菌株的筛选、发酵条件的优化等。在此背景下，开展SCP发酵菌种筛选及发酵条件优化成为了非常必要的工作。本研究就着手于此，对马铃薯淀粉废水进行SCP发酵菌种筛选及发酵条件优化的探究，以探索最佳的SCP生产工艺流程。
材料与方法
2.1实验材料
淀粉厂生产过程中产生的马铃薯淀粉废水样品，SCP发酵用培养基（蛋白胨10g/L、葡萄糖10g/L、酪朊酸钠3g/L、肉汤5g/L、NaCl2g/L、K2HPO40.5g/L、NaH2PO40.5g/L、甘油5mL/L、MgSO47H2O0.2g/L、MnSO42H2O10mg/L、FeSO47H2O5mg/L）、7个SCP发酵菌（Actinomycetessp.QZD-1、Actinomycetessp.QZD-2、Actinomycetessp.QZD-3、Bacillussp.QZD-4、Bacillussp.QZD-5、Saccharomycescer