一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法与流程

文档序号:11126010阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法,包括以下步骤:

(1)造纸污泥的预处理

用清水将造纸污泥配置成质量浓度在5%~10%的泥水;利用离心机,在2000~3000 转/分的转速下,将泥水分离10~20分钟后,除去上层清液和沉淀物底层的三分之一,得到沉淀物上层的三分之二混合物,常温挤压脱水,得到含水量为40%~60%的粗污泥;

(2)碳源底物的制备

利用质量浓度为15%~25%的磷酸溶液,在55~70℃温度下,与粗污泥搅拌反应1~2小时,反应过程物料配比为磷酸20~40份、粗污泥20~40份,反应完成后常温挤压脱水得到含水量40%~60%的一段污泥;

利用质量浓度为1.0%~1.5%的硫酸溶液,在微沸的条件下消煮一段污泥30~60分钟,反应过程物料配比为硫酸溶液60~90份、一段污泥10~30份,反应完成后常温挤压脱水得到含水量40%~60%的二段污泥;

利用质量浓度为1.0%~1.5%的氢氧化钠溶液,在微沸的条件下消煮二段污泥30~60分钟,反应过程物料配比为磷酸溶液60~90份、二段污泥10~30份,反应完成后常温挤压脱水得到含水量40%~60%的三段污泥;

在抽滤的条件下,利用质量浓度为5%~10%的乙醇溶液清洗三段污泥,清洗过程物料配比为乙醇溶液60~90份、三段污泥5~10份,然后用清水清洗至pH值6.0~7.0范围,清洗后烘干,得到碳源底物;

(3)纤维素酶的培养

菌种的活化:将里氏木霉菌种转移至斜面培养基,置入生化培养箱中,在26℃环境下培养7天,得到活化菌种;

其中斜面培养基为综合马铃薯培养基种子液的培养:用接种环将活化菌种转入装有50ml种子培养基的250ml种子瓶中,置于水浴恒温摇床上,在30℃、摇床转速180 r/min的环境下培养2天,得到种子液;

其中种子培养基为葡萄糖40g/L,示蛋白胨1g/L,硫酸铵2.2g/L,尿素0.5g/L,磷酸二氢钾2g/L,硫酸镁0.3g/L,氯化钙0.3g/L,Mandels 微量元素1ml,并用柠檬酸缓冲液调节pH值为5.0的混合溶液

产酶培养基的配置与灭菌:将碳源底物与氮源和无机营养物按比例配置成产酶培养基,配置过程碳源底物浓度为40~60 g/L,并用柠檬酸缓冲液调节pH值为5.0后,置于121℃的高温灭菌锅中灭菌30min;

其中氮源为示蛋白胨1g/L、硫酸铵2.2g/L和尿素0.5g/L的混合物其中无机营养物为磷酸二氢钾2g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钙0.3g/L、Mandels 微量元素1ml和T-80 1mL的混合物纤维素酶的培养:将种子液接种到装有50ml产酶培养基的250ml三角瓶内,置于摇床上,在温度28~40℃下,通气培养6~7天,得到发酵液;发酵液经抽滤除去菌体及杂质,即为纤维素酶。

2.根据权利要求1所述的一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法,其特征在于,步骤(1)中所示的离心预处理工艺段,造纸污泥质量浓度为5%~10%,离心转速2000~3000 转/分,离心时间10~20分钟。

3.根据权利要求1所述的一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法,其特征在于,步骤(2)中所示的一段污泥工艺段,磷酸溶液质量浓度为15%~25%,反应过程物料配比为磷酸溶液20~40份、粗污泥20~40份,反应温度为55~70℃,反应时间为1~2小时。

4.根据权利要求1所述的一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法,其特征在于,步骤(2)中所示的二段污泥工艺段,硫酸溶液质量浓度为1.0%~1.5%,反应过程物料配比为硫酸溶液60~90份、一段污泥10~30份,反应温度为微沸,反应时间为30~60分钟。

5.根据权利要求1所述的一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法,其特征在于,步骤(2)中所示的三段污泥工艺段,氢氧化钠溶液质量浓度为1.0%~1.5%,反应过程物料配比为氢氧化钠溶液60~90份、二段污泥10~30份,反应温度为微沸,反应时间为30~60分钟。

6.根据权利要求1所述的一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法,其特征在于,步骤(3)中所示的清洗工艺段,乙醇溶液质量浓度为5%~10%,清洗过程物料配比为乙醇溶液60~90份、三段污泥5~10份,然后用清水清洗至pH值6.0~7.0范围。

7.根据权利要求1所述的一种以造纸污泥为原料制备纤维素酶的方法,其特征在于,步骤(3)中所示的产酶培养基的配置工艺段,碳源底物浓度为40~60 g/L,氮源为示蛋白胨1g/L、硫酸铵2.2g/L和尿素0.5g/L的混合物,无机营养物为磷酸二氢钾2g/L、硫酸镁0.3g/L、氯化钙0.3g/L、Mandels 微量元素1ml和T-80 1mL的混合物。

8.根据权利要求1-7所述工艺,制备所得的为复合型纤维素酶,含有内切葡萄糖酶、外切葡萄糖酶和β-葡萄糖苷酶。

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