一种利用纤维废渣酶解物发酵生产乳酸的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用纤维废渣酶解物发酵生产乳酸的方法，本发明专利技术以纤维废渣为原材料，以米根霉为出发菌株，对酶解反应的pH、纤维素酶浓度、反应温度、装液量、发酵温度、转速进行研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发酵
，具体涉及。
技术介绍
乙酸是一种重要的有机化工原料和化学反应中的溶剂，可广泛应用于农药、医药、 合成材料、化纤和烟草等工业，在国民经济中占有相当重要的作用。乙酸的生产方法有许多种，目前国内常用的是乙醛氧化法和甲醇羰基合成法。纤维素物料是一种极为丰富且廉价的可再生资源，目前工业上大量利用植物纤维素生产木糖，在生产过程中会产生大量的纤维废渣，这些纤维废渣处理不当，不仅造成了资源浪费，更加会造成环境污染。如何综合利用这些废弃资源，是亟待解决的问题。本专利以纤维废渣为原材料，以米根霉为出发菌株，对酶解反应的pH、纤维素酶浓度、反应温度、 装液量、发酵温度、转速进行研究。
技术实现思路
本专利技术提供了，本专利以纤维废渣为原材料，以米根霉为出发菌株，对酶解反应的pH、纤维素酶浓度、反应温度、装液量、发酵温度、转速进行研究。I. ，其特征在于在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及一定PH的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入一定浓度的纤维素酶，在一定温度条件下搅拌酶解，酶解产物经过滤得到酶解液，用酶解液配置成发酵培养基；在250 mL三角瓶中装入一定体积的发酵培养基，将米根霉菌丝接入发酵培养基中，在一定温度、转速条件下发酵13 d。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于在三角瓶中装入纤维废渣及柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，废渣浓度为9%。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于反应液最佳pH为4. 8。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于纤维素酶最佳浓度为20IU/克底物。5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于酶解反应的最佳反应温度为50°C。6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，发酵培养基(g/L):酶解液(还原糖量 40)，尿素 2，KH2PO4 O. 2，MgSO4 · 7H20 O. 2，ZnSO4 · 7H20 O. 05。7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于最佳装液量为20%。8.根据权利要求I所述的方法，其特征在于最佳发酵温度为33°C。9.根据权利要求I所述的方法,其特征在于最佳转速为180 rpm/min。附图说明图I酶解反应pH对酶解液中还原糖产量的影响。图2纤维素酶浓度对酶解液中还原糖产量的影响。图3反应温度对酶解液中还原糖产量的影响。图4不同装液量对乙酸产量的影响。图5不同发酵温度对乙酸产量的影响。图6不同转速对乙酸产量的影响。具体实施例方式下面的实施例对本专利技术作详细说明，但对本专利技术没有限制。实施例I 本实施案例说明不同酶解反应PH对酶解液中还原糖产量的影响，在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及pH为4. 2、4. 4、4. 6、4. 8、5. 0，浓度为O. 05M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入浓度为15IU/克底物的纤维素酶，在50°C下搅拌酶解，酶解48 h后，利用 DNS法测定酶解液中的还原糖量,结果如图I所示。由图I可知，当反应液pH为4. 8时，酶解液中还原糖的量达到最大，因此，确定酶解最佳pH为4. 8。实施例2本实施案例说明酶浓度对酶解液中还原糖产量的影响，在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及pH为4. 8，浓度为O. 05M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入浓度为10、15、 20、25IU/克底物的纤维素酶，在50°C下搅拌酶解，酶解48 h后，利用DNS法测定酶解液中的还原糖量，结果如图2所示。由图2可知，随着酶浓度的升高，酶解液中还原糖产量逐渐升高，当酶浓度大于 20IU/克底物时，还原糖量继续升高，但变化不明显，因此确定最佳酶浓度为20IU/克底物。实施例3本实施案例说明酶解温度对酶解液中还原糖产量的影响，在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及pH为4. 8，浓度为O. 05M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入浓度为 20IU/克底物的纤维素酶，在40、45、50、55°C下搅拌酶解，酶解48 h后，利用DNS法测定酶解液中的还原糖量，结果如图3所示。有图3可知，当反应温度为50°C时，还原糖的产量达到最大，因此，确定最佳酶解温度为50°C。实施例4本实施案例说明不同装液量对发酵液中乙酸产量的影响，在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及pH为4. 8，浓度为O. 05M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入浓度为 20IU/克底物的纤维素酶，在50°C下搅拌酶解，酶解48 h后，将酶解产物经过滤得到酶解液，往酶解液中加入 2 g/L 尿素，O. 2g/L KH2PO4,0. 2g/L MgSO4 · 7Η20，0· 05g/L ZnSO4 · 7H20 配置成发酵培养基；在250 mL三角瓶中装入20、30、40、50、60mL的发酵培养基，将米根霉菌丝接入发酵培养基中，在30°C、180 rpm/min转速条件下发酵13 d，发酵结束后利用HPLC检测乙酸含量，结果如图4所示。由图4可知，随着装液量的增加，发酵液中乙酸的浓度逐渐增加，当装液量为50 nL/250 nL 三角瓶时，乙酸浓度达到最大，因此，确定最佳装液量为50 nL/250 nL三角瓶。实施例5本实施案例说明不同发酵温度对乙酸产量的影响，在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及PH为4. 8，浓度为O. 05M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入浓度为20IU/克底物的纤维素酶，在50°C下搅拌酶解，酶解48 h后，将酶解产物经过滤得到酶解液，往酶解液中加入 2 g/L 尿素，O. 2g/L KH2PO4,0. 2g/L MgSO4 · 7Η20，0· 05g/L ZnSO4 · 7H20 配置成发酵培养基；在250 mL三角瓶中装入50mL的发酵培养基，将米根霉菌丝接入发酵培养基中，在 25、28、30、33、37°C，180 rpm/min转速条件下发酵13 d，发酵结束后利用HPLC检测乙酸含量,结果如图5所示。由图5可知，当发酵温度为33°C时，发酵液中的乙酸浓度最大，因此确定最佳发酵温度为33°C。实施例6本实施案例说明不同转速对乙酸产量的影响，在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及pH为4. 8，浓度为O. 05M的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入浓度为20IU/克底物的纤维素酶，在50°C下搅拌酶解，酶解48 h后，将酶解产物经过滤得到酶解液，往酶解液中加入 2 g/L 尿素，O. 2g/L KH2PO4,0. 2g/L MgSO4 · 7Η20，0· 05g/L ZnSO4 · 7H20 配置成发酵培养基；在250 mL三角瓶中装入50mL的发酵培养基 ，将米根霉菌丝接入发酵培养基中，在33°C， 120、150、180、210 rpm/min条件下发酵13 d，发酵结束后利用HPLC检测乙酸含量，结果如图6所示。由图6可知，当转速为180 rpm/min时,发酵液中乙酸浓度达到最大值，因此确定最佳转速为180 rpm/min。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用纤维废渣酶解物发酵生产乳酸的方法，其特征在于在250 mL三角瓶中加入木糖厂纤维废渣及一定PH的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，灭菌后加入一定浓度的纤维素酶，在一定温度条件下搅拌酶解，酶解产物经过滤得到酶解液，用酶解液配置成发酵培养基；在250 mL三角瓶中装入一定体积的发酵培养基，将米根霉菌丝接入发酵培养基中，在一定温度、转速条件下发酵13 d。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于在三角瓶中装入纤维废渣及柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液，废渣浓度为9%。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于反应液pH为4.8。4.根据权利要求I...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雪琴，
申请(专利权)人：太仓市周氏化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：