۳-۵-۸ معادلات و محاسبات تولید گاز
به منظور تعیین فراسنجه‏های تولید گاز از معادله P = b (1 – e-ct) استفاده شد (ارسکوف و مکدونالد ۱۹۷۹). در این معادله فراسنجه b گاز تولیدی از بخش تخمیر پذیر،c ثابت نرخ تولید گاز در ساعت، t زمان انکوباسیون بر حسب ساعت و P میزان گاز تولیدی (میلی‏لیتر) در زمان مورد نظر می‏باشد.
انرژی قابل متابولیسم[۲۰۲] (ME) و قابلیت هضم ظاهری مادهآلی[۲۰۳] (IVOMD) با بهره گرفتن از معادله منک و همکاران (۱۹۷۹) محاسبه گردید.
ME (MJ/Kg DM) = 2.2 + 0.136 GP + 0.057+0.0029 CP2
IVOMD (%) = 14.88 + 0.889 GP + 0.45 CP + 0.0651 Ash
DM: ماده خشک،CP : درصد پروتئین خامAsh : درصد خاکسترGP : میلی‏لیتر گاز خالص تولیدی از ۳۰۰ میلی‏گرم نمونه خشک پس از ۲۴ ساعت انکوباسیون.
PF: پارتیشنینگفاکتور، پس از ۲۴ ساعت انکوباسیون (مقیاسی از بازده تخمیر) به صورت نسبت ماده هضم شده واقعی به حجم گاز (میلی‏لیتر) تولید شده پس از ۲۴ ساعت انکوباسیون (بلومل و همکاران، ۱۹۹۷).
تولید توده میکروبی[۲۰۴] (MB) به صورت زیر محاسبه شد (بلومل و همکاران، ۱۹۹۷).
MB (mg / g DM) = mg TDS-(ml gas × ۲.۲mg / ml)
که ۲/۲ عامل استوکیومتری بر حسب میلی‏گرم کربن، هیدروژن و اکسیژن مورد نیاز برای ساخت اسیدهای چرب کوتاه زنجیر (SCFA) همراه با تولید یک میلی‏لیتر گاز و ماده آلی واقعا قابل تجزیه[۲۰۵] بر حسب میلی‏گرم (بلومل و همکاران، ۱۹۹۷).
پایان نامه - مقاله - پروژه
راندمان تولید پروتئین میکروبی به صورت نسبت توده میکروبی تولید شده (MP) به میلی‏گرم مادهآلی هضم شده واقعی محاسبه گردید.
خاکستر – باقی‌مانده – مقدار اولیه = ماده آلی هضم شده واقعی (میلی‌گرم)
۳-۵-۹ اندازه‌گیری pH
مقدار pH مایع شکمبه درون سرنگ‌ها و شیشه‏های کشت در روز پایانی بلافاصله پس از تخلیه سرنگ در ارلن به کمک دستگاه pH متر (متروم ۷۴۴، سوئیس) که از قبل در محیط آزمایشگاه دقت آن با بافرهای ۴= pH و ۷=pH تنظیم شده بود، اندازه‌گیری شد.
۳-۶ تکنیک کشت پیوسته دو جریانه
۳-۶-۱ مشخصات سیستم کشت پیوسته دوجریانه
سیستم کشت پیوسته دوجریانه در این آزمایش از ۸ فرمنتر با مخزن شیشه‏ای و امکان خروج جداگانه فاز مایع و فاز جامد تشکیل شده بود که هر فرمنتر دارای بخش‏های زیر می‏باشد:
مخزن شیشه‏ای،
سیستم تامین گرما،
همزن مغناطیسی،
سیستم کنترل pH،
سیستم تزریق گاز نیتروژن و تامین شرایط بی هوازی،
پمپ پریستالتیک تخلیه‏ی بزاق مصنوعی بداخل مخزن،
سیستم تنظیم نسبت رقیق شدن فاز مایع و فاز جامد،
مخزن خنک کننده‏ی فاز مایع و فاز جامد.
۳-۶-۲ محلول بزاق مصنوعی
ترکیب شیمیایی مورد نیاز جهت تهیه محلول بزاق مصنوعی جهت آزمایش سیستم کشت پیوسته دو جریانه، به شرح زیر است (ولر و پیلگریم، ۱۹۷۴).
۷۶/۱ گرم فسفات هیدروژن دی‏سدیم بدون آب[۲۰۶]
۵ گرم کربنات هیدروژن سدیم[۲۰۷]
۶/۰ گرم کلرید پتاسیم[۲۰۸]
۶/۱ گرم کربنات هیدروژن پتاسیم[۲۰۹]
۱۲/۰ گرم سولفات منیزیم ۷ آبه[۲۱۰]
موارد فوق را با یکدیگر مخلوط و بعد با بهره گرفتن از آب مقطر حجم آن به یک لیتر رسانیده شد و سپس با همزن کاملاً مخلوط گردید و برای شبیه سازی باز چرخ نیتروژن ۴/۰ گرم اوره[۲۱۱]به آن اضافه شد.
۳-۶-۳ آزمایش کشت پیوسته دو جریانه
۸ فرمنتر کشت پیوسته دو جریانه با حجم ۱۷۵۰ میلیلیتر در دو دوره متوالی ۹ روزه (۶ روز عادت پذیری و ۳ روز نمونهگیری) مورد استفاده قرار گرفت. فرمنترها با مایع شکمبه به دست آمده از کل محتویات شکمبه ۳ حیوان که با جیره معمولی گاو تغذیه شدند تلقیح گردیدند. دما در ۵/۳۸ درجه سانتیگراد و نرخ رقت فاز مایع (۱۰درصد بر ساعت) و فاز جامد (۵ درصد بر ساعت) ثابت نگه داشته شد. شرایط بیهوازی با تزریق مداوم نیتروژن حفظ شد. بزاق مصنوعی به طور مداوم به فلاسکهای تخمیر تزریق شده و برای شبیهسازی باز چرخ نیتروژن ۴/۰ گرم بر لیتر اوره به آن افزوده شد (ولر و پیلگریم[۲۱۲]، ۱۹۷۴). فرمنترها روزانه با ۱۲۰ گرم ماده خشک در سه بخش مساوی در ساعتهای ۸، ۱۶و ۲۴ تغذیه میشدند.
تیمارها با چینش طرح بلوک کامل تصادفی شامل تیمار یک شاهد (بدون کادمیوم)، تیمار دو سولفات کادمیوم (۲۰میلیگرم در کیلوگرم جیره)، تیمار سه سولفات روی و سولفات کادمیوم به ترتیب (۴۵۰ و۲۰ میلیگرم در کیلوگرم جیره) و تیمار چهار بنتونیت و سولفات کادمیوم به ترتیب (۴/۲ درصد ماده خشک جیره بنتونیت و ۲۰ میلیگرم کادمیوم در کیلوگرم جیره) با جیره مشابه آزمون تولید گاز به واحدهای آزمایشی اختصاص یافتند. کنترل pH با تزریق اسیدکلریدریک ۳ مولار یا سود ۵ مولار (هوور، ۱۹۷۶) توسط pH متر صورت گرفت.
۳-۶-۳ نمونهگیری
طی روزهای نمونهگیری (سه روز آخر هر دوره) مخازن جمعآوری خروجی های فلاسکهای تخمیر[۲۱۳] (فاز جامد و مایع) با قرار دادن در آب سرد با دمای ۲ درجه سانتیگراد خنک نگه داشته میشدند تا از فعالیت میکروبی جلوگیری به عمل آید. خروجی های فاز جامد و مایع با یکدیگر مخلوط شده و پس از همزده شدن به مدت یک دقیقه با بهره گرفتن از مخلوطکن، نمونهای ۵۰۰ میلیلیتری از کل مخلوط گرفته شد. در انتهای هر دوره نمونه های گرفته شده در طی سه روز گذشته، یکی شد و پس از مخلوط کردن به مدت دو دقیقه، نمونههایی برای اندازه گیری نیتروژن کل و نیتروژن آمونیاکی گرفته شد. مابقی نمونه خشک شده و برای ماده خشک، خاکستر، الیاف نامحلول در شوینده خنثی و الیاف نامحلول در شوینده اسیدی آنالیز شدند.
۳-۶-۴ تعیین نیتروژن کل
برای تعیین نیتروژن کل از روش کجلدال (Foss Tecator مدل ۲۳۰۰، سوئد) استفاده گردید. برای این منظور ۵/۰ گرم از ماده خشک نمونه به داخل فلاسکهای هضم کجلدال ریخته و پس از اضافه نمودن قرص کاتالیزور (حاوی ۵/۱ گرم سولفات پتاسیم K2SO4 و ۱۵/۰ گرم سولفات مس ۵ آبه CuSO4.5H2O) و ۷ میلیلیتر اسید سولفوریک ابتدا هضم و بعد ۷ میلیلیتر آب مقطر و سپس تیتراسیون آن صورت گرفت (AOAC[214]).
۳-۶-۵ اندازه گیری تغییرات نیتروژن آمونیاکی در فرمنترها
به منظور برآورد الگوی تغییرات نیتروژن آمونیاکی در دوره عادتپذیری کشت پیوسته، ۲ ساعت پس از خوراک دهی صبح و همچنین در روزهای نمونهگیری تا ۸ ساعت پس از خوراکدهی صبح برای هر دوره آزمایش نمونهبرداری از مایع شکمبه درون فلاسکهای تخمیر و جهت اندازه گیری جریان نیتروژن آمونیاکی، از خروجی فازهای مایع و جامد درون مخازن جمعآوری انجام پذیرفت. ۲۰ میلیلیتر از مایع شکمبه پس از صاف کردن با ۲۰ میلیلیتر اسیدکلریدریک ۲/۰ نرمال (۷/۱۶ میلیلیتر اسیدکلریدریک مرک ۳۷ درصد در یک لیتر آب مقطر) مخلوط گردید و بلافاصله در دمای ۲۰- درجه سانتیگراد نگهداری شد. در نهایت نیتروژن آمونیاکی مایع شکمبه بر طبق دستورالعمل زیر و با بهره گرفتن از دستگاه اسپکتروفتومتر (Biochrom مدل Libra ساخت کشور انگلیس) اندازه گیری شد (برودریک و کانگ[۲۱۵]، ۱۹۸۰).
۳-۶-۵-۱ آمادهسازی محلول فنل
ابتدا ۱۵/۰ گرم سدیم نیترو فروسیانید را در ۵/۱ لیتر آب مقطر حل نموده و سپس با ۳۳ میلیلیتر فنل ۹۰ درصد مخلوط و با افزودن آب مقطر حجم آن به ۳ لیتر رسانیده شد. محلول بدست آمده بلافاصله به شیشه تیره رنگ انتقال یافت.
۳-۶-۵-۲ آماده سازی محلول هیپوکلریت
در ابتدا ۱۵ گرم سود سوزآور مرک را در ۲ لیتر آب مقطر حل نموده و سپس ۶/۱۱۳ گرم دیسدیم هیدروژن فسفات ۷ آبه در حرارت ملایم به آن افزوده شد. پس از خنک شدن محلول حاصل، ۱۵۰ میلی لیتر سفید کننده تجاری به آن اضافه و حجم محلول با افزودن آب مقطر به ۳ لیتر رسانیده شد. در ادامه محلول به دست آمده توسط کاغذ واتمن شماره ۱ صاف شده و به بطری پلیاتیلنی انتقال یافت.
۳-۶- ۵-۳ آماده سازی محلول استاندارد
ابتدا ۶۶۰۷/۰ گرم سولفات آمونیوم به مدت ۱۲ ساعت در دمای ۹۰ درجه خشک نموده و سپس در ۱۰۰ میلیلیتر اسیدکلریدریک۱/۰ نرمال حل شد.
۳-۶-۶ اندازه گیری الیاف نامحلول در شوینده خنثی (NDF)
اندازه گیری الیاف نامحلول در شوینده خنثی با بهره گرفتن از روش ونسوست و همکاران (۱۹۹۱) صورت پذیرفت. بدین جهت برای تهیه محلول شوینده خنثی ۳۰ گرم سدیم لوریل سولفات، ۶۱/۱۸ گرم اتیلن دی آمین تترا استیک اسید (EDTA)، ۵۶/۴ گرم دیسدیم هیدروژن فسفات بدون آب + ۱۰ میلیلیتر ۲- اتوکسی اتانول، ۸۱/۶ گرم بوراکس (بورات سدیم ۱۰ آبه) به یک ارلن بزرگ انتقال یافته و پس از رساندن حجم آن با آب مقطر به یک لیتر، ۵/۰ گرم سولفات سدیم (جامد) به آن اضافه گردید. بعد مقدار یک گرم از نمونه مورد نظر توزین و با ۱۰۰ میلیلیتر از محلول شوینده خنثی به مدت یک ساعت جوشانیده شد. پس از طی این مرحله محلول با قیف بوخنر صاف شده و با آب داغ کاملاً شستشو داده شد. در ادامه مواد باقیمانده بر روی صافی به بوته چینی (توزین شده) منتقل و برای مدت ۲۴ ساعت درون آون قرار داده شد. سپس بوته و محتویات آن توزین و برای تعیین خاکستر به مدت ۴-۳ ساعت درون کوره الکتریکی در معرض دمای ۴۵۰ درجه قرار داده شد. در انتها بوته و خاکستر بر جای مانده توزین شده و محاسبات نهایی براساس اختلاف وزن بدست آمده انجام گردید.
۳-۶-۷ اندازه گیری الیاف نامحلول در شوینده اسیدی (ADF)

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...