一种亚麻粗纱生物脱胶方法_2

文档序号:9703856阅读:来源:国知局
[0031] 由于脱胶酶液进行了多次循环利用,且脱下的酶解物部分被脱胶菌种作为营养物 质利用且产脱胶酶,因此,大大减少了废水排放量和废水C0D,减轻废水处理难度,且显著降 低生产成本。
[0032] 本发明采用的二号培养基,其中添加有亚麻韧皮粉,既可作为营养物质供菌种生 长繁殖,又可刺激菌种产脱胶酶用于亚麻粗纱脱胶。
[0033]以下为实施例:
[0034]下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,本发明使用的芽孢 杆菌BaciIIus sp. HG-28,已于2013年7月2号提交给中国典型培养物保藏中心(简称CCTCC, 地址在中国湖北省武汉市武汉大学)保藏,保藏编号为CCTCC N〇:M 2013308。
[0035] 实施例1
[0036] 31、脱胶菌种活化培养步骤:将保存在-80°(3冰箱的芽孢杆菌8&(^111^叩.邪-28 的EP管移至室温下保持5min,然后将菌液按1 %的接种量接种到装有20ml-号培养基的 100mL锥形瓶中,在32°C的温度下,保持150r/min的转速,于摇床上培养5h,得到菌液A;将菌 液A按1 %接种量接种到装有200ml-号培养基的IL锥形瓶中,在32°C的温度下,保持150r/ min的转速,于摇床上培养4h,得到菌液B; -号培养基配方是:单位体积的水中混合有10g/L 的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉与10g/L的NaCl,并调节初始pH值为7.0。
[0037] S2、种子液扩大培养步骤:将菌液B即种子液按1 %的接种量接种到盛放灭菌的35L 一号培养基的50L发酵罐中,于32°C,pH 7.0,100r/min转速和lm3/h通气量的条件下培养 3h,得到种子菌液。
[0038] S3、发酵产酶:将种子菌液按2.5 %的接种量接种到装有事先灭过菌的500L二号培 养基的1吨发酵罐中,并添加亚麻韧皮粉5kg,于32°C,pH7.0,60r/min和3m3/h通气量的条件 下培养4h,得到发酵液D。其中,二号培养基的配方是:5g/L的黄豆柏粉、5g//L的麸皮、以及 l〇g/L的亚麻韧皮粉,调节初始pH值为6.8。
[0039] S4、生物脱胶:(1)将发酵液D即脱胶菌液经与发酵罐耦联的微滤装置过滤,分别得 到含粗酶的清液和浓缩的菌液,浓缩的菌液经管道直接返回到发酵罐中,补充新鲜的灭过 菌的二号培养基至500L继续发酵产酶3h; (2)然后将上述过滤得到的含脱胶酶的清液经管 道送入事先装有水浸泡的亚麻粗纱的开放式脱胶槽中进行脱胶3h,使得含粗酶的清液和水 的体积比为1:8; (3)脱胶后,将400L亚麻脱胶液经与脱胶槽耦联的另一个微滤装置过滤除 去杂菌后,得到的滤液经管道直接送入上述发酵罐作为营养物,并补充100L新鲜的灭过菌 的二号培养基,供菌体生长和继续发酵产酶31!。(4)重复进行上述步骤2次,完成第一批次亚 麻粗纱生物脱胶。
[0040] 取出已脱胶的亚麻粗纱,再将新一批未脱胶的亚麻粗纱浸入原脱胶槽中,重复进 行生物脱胶,完成新一批次的亚麻粗纱生物脱胶;待完成2批次的亚麻粗纱生物脱胶后,排 空并清洗发酵罐及脱胶槽系统,重复开始新一轮的发酵及生物脱胶过程。
[0041] 生物脱胶完成后,水洗、烘干并检测相关指标,脱胶后的亚麻粗纱束纤维断裂强度 为5 · 03 ± 0 · 57cN/dtex,残胶率为2 · I ± 0 · 21 %,纤维得率为83 · 2 ± 2 · 4 %。
[0042] 实施例2
[0043] 31、脱胶菌种活化培养步骤:将保存在-80°(3冰箱的芽孢杆菌8&(^111^叩.邪-28 的EP管移至室温下保持5min,然后将菌液按1 %的接种量接种到装有20ml-号培养基的 100mL锥形瓶中,在34°C的温度下,保持170r/min的转速,于摇床上培养5h,得到菌液A;将菌 液A按4 %接种量接种到装有3 0 0m 1 -号培养基的的IL锥形瓶中,在3 5 °C的温度下,保持 170r/min的转速,于摇床上培养6h,得到菌液B; -号培养基配方是:单位体积的水中混合有 l〇g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉与10g/L的NaCl,并调节初始pH值为7.2。
[0044] S2、种子液扩大培养步骤:将菌液B即种子液按4%的接种量接种到装有事先灭过 菌的35L-号培养基的50L发酵罐中,于35°C,pH 7.2,120r/min转速和2m3/h通气量的条件 下培养5h,得到菌液C。
[0045] S3、发酵产酶:将菌液C即种子菌液按5%的接种量接种到装有事先灭过菌的800L 二号培养基的1吨发酵罐中,于35°(3 4117.2,8(^/1^11和61113/11通气量的条件下培养611,得到 发酵液D。其中,二号培养基的配方是:10g/L的黄豆柏粉、10g/L的麸皮、35g/L的亚麻韧皮 粉、2 · 5g/L的NaCl、0 · 05g/L的 K2HP〇4、0 · 05g/L的(NH4)2S〇4,调节初始 pH 值为7 · 2。
[0046] S4、生物脱胶:(1)将发酵液D即脱胶菌液经与发酵罐耦联的微滤装置过滤,分别得 到含粗酶的清液和浓缩的菌液,浓缩的菌液经管道直接返回到发酵罐中,并补充新鲜的灭 过菌的二号培养基至800L,继续发酵产酶4.5h; (2)然后将上述过滤得到的含脱胶酶的清液 经管道送入事先装有水浸泡的亚麻粗纱的开放式脱胶槽中进行脱胶4.5h,使得含粗酶的清 液和水的体积比为1:5. (3)脱胶后,将600L亚麻脱胶液经与脱胶槽耦联的另一个微滤装置 过滤除去杂菌后,得到的滤液经管道直接送入上述发酵罐作为营养物,并补充200L新鲜的 灭过菌的二号培养基,供菌体生长和继续发酵产酶4.5Κ(4)重复进行上述步骤3次,完成第 一批次亚麻粗纱生物脱胶。
[0047]取出脱胶的亚麻粗纱,再将新一批未脱胶的亚麻粗纱浸入原脱胶槽中,重复进行 生物脱胶,完成新一批次的亚麻粗纱生物脱胶;待完成5批次的亚麻粗纱生物脱胶后,排空 并清洗发酵罐及脱胶槽系统,重复开始新一轮的发酵及生物脱胶过程。
[0048]生物脱胶完成后,水洗、烘干并检测相关指标,脱胶后的亚麻纱束纤维断裂强度为 5 · 25 ± 0 · 48cN/dtex,残胶率为1 · 9 ± 0 · 26 %,纤维得率为85 · 7 ± 3 · 1 %。
[0049] 实施例3
[0050] 31、脱胶菌种活化培养步骤:将保存在-80°(3冰箱的芽孢杆菌8&(^111^叩.邪-28 的EP管移至室温下保持5min,然后将菌液按1 %的接种量接种到装有20ml-号培养基的 100mL锥形瓶中,在37°C的温度下,保持180r/min的转速,于摇床上培养6h,得到菌液A;将菌 液A按5 %接种量接种到装有400ml -号培养基的的IL锥形瓶中,在38°C的温度下,保持 200r/min的转速,于摇床上培养4h,得到菌液B; -号培养基配方是:单位体积的水中混和有 l〇g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉与10g/L的NaCl,并调节初始pH值为7.5。
[0051 ] S2、种子液扩大培养步骤:将菌液B即种子液按5 %的接种量接种到装有事先灭过 菌的35L-号培养基的50L发酵罐中,于38°C,pH 7.5,150r/min转速和3m3/h通气量的条件 下培养6h,得到菌液C。
[0052] S3、发酵产酶:将菌液C即种子菌液按8%的接种量接种到装有事先灭过菌的600L 二号培养基的1吨发酵罐中,于38°C,pH 7.5,100r/min和8m3/h通气量的条件下培养8h,得 到发酵液D。其中,二号培养基的配方是:20g/L的黄豆柏粉、20g/L的麸皮、15g/L的亚麻韧皮 粉、5g/L的NaCl、0 · lg/L的K2HP〇4、0 · lg/L的(NH4)2S〇4,调节初始pH值为7 · 7。
[0053] S4、生物脱胶:(2)将发酵液D即脱胶菌液经与发酵罐耦联的微滤装置过滤,分别得 到含粗酶的清液和浓缩的菌液,浓缩的菌液经管道直接返回到发酵罐中,并补充新鲜的灭 过菌的二号培养基至600L,继续发酵产酶6h; (2)然后将上述过滤得到的清液经管道送入事 先装有水浸泡的亚麻粗纱的开放式脱胶槽中进行脱胶6h,使得含粗酶的清液和水的体积比 为1:7; (3)脱胶后,将450L亚麻脱胶液经与脱胶槽耦联的另一个微滤装置过滤除去杂菌后, 得到的滤液经管道直接送入上述发酵罐作为营养物,并补充150L新鲜的灭过菌的二号培养 基,供菌体生长和继续发酵产酶6h; (4)重复进行上述步骤4次,完成第一批次亚麻粗纱生物 脱胶。
[0054] 取出脱胶的亚麻粗纱,再将新一批未脱胶的亚麻粗纱浸入原脱胶槽中,重复进行 生物脱胶,完成新一批次的亚麻粗纱生物脱胶;待完成8批次的亚麻粗纱生物脱胶后,排空 并清洗发酵罐及脱胶槽系统,重复开始新一轮的发酵及生物脱胶过程。
[0055] 生物脱胶完成后,水洗、烘干并检测相关指标,脱胶后的亚麻纱束纤维断裂强度为 5.14±0.33。~/扣6叉,残胶率为2.0±0.21%,纤维得率为82.4±2.6%。
[0056] 实施例4
[0057] 31、脱胶菌种活化培养步骤:将保存在-80°(3冰箱的芽孢杆菌8&(^111^叩.邪-28 的EP管移至室温下保持lOmin,然后将菌液按2%的接种量接种到装有30ml-号培养基的 100mL锥形瓶中,在35°C的温度下、保持180r/min的转速,于摇床上培养4h,得到菌液A;将菌 液A按3 %接种量接种到装有3 0 0m 1 -号培养基的的IL锥形瓶中,在3 6 °C的温度下,保持 170r/min的转速,于摇床上培养5h,得到菌液B; -号培养基配方是:单位体积的水中混和有 l〇g/L的蛋白胨、5g/L的酵母浸粉与10g/L的NaCl,并调节初始pH值
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