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《纖維廢渣酶水解及l(fā)_乳酸發(fā)酵的研究_陳育如》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第14卷第5期高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)No.5Vol.142000年10月JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversitiesOct.2000文章編號(hào)1003-9015(2000)05-0437-05纖維廢渣酶水解及L-乳酸發(fā)酵的研究*陳育如1,夏黎明2,岑沛霖2(1.南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,江蘇南京2100972.浙江大學(xué)生物化工研究所,浙江杭州310027)摘要木糖廠的纖維廢渣中,纖維素為主要成份,本文用纖維素酶對(duì)木糖廠的纖維廢渣進(jìn)行酶解繼而研究了用米根霉進(jìn)行乳酸發(fā)酵結(jié)果表明實(shí)驗(yàn)條件下纖維廢渣可用纖維
2、素酶直接水解或經(jīng)堿處理后進(jìn)行酶水解,9%的纖維廢渣經(jīng)酶解后還原糖濃度為39.6mgmL-1纖維素糖化率為68.2%.物料經(jīng)堿處理后酶解液的還原糖濃度為48.2mgmL-1,比堿處理前提高了約16.1%水解液用米根霉進(jìn)行乳酸發(fā)酵乳酸的濃度達(dá)到了29.5mgmL-1比用堿處理前物料酶解液乳酸發(fā)酵的乳酸濃度(24.0mgmL-1)增加了約23%但過(guò)程的總體效率有待進(jìn)一步提高關(guān)鍵詞纖維廢渣;纖維素酶;酶水解;米根霉;乳酸發(fā)酵中圖分類號(hào)TQ352.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A1概述植物纖維物料是極為豐富且價(jià)廉的可再生資源以植物纖維素(如玉米棒芯)為原料可以生產(chǎn)木糖生產(chǎn)
3、木糖后產(chǎn)生的大量纖維廢渣不僅浪費(fèi)了資源而且污染了環(huán)境其綜合利用是亟待解決的問(wèn)題[1]L-乳酸是一種在食品醫(yī)藥等行業(yè)應(yīng)用廣泛的有機(jī)酸傳統(tǒng)乳酸發(fā)酵所用原料主要是葡萄糖或淀粉類原料如果能用植物纖維原料發(fā)酵乳酸則將擴(kuò)大其原料的來(lái)源本工作對(duì)以木糖廠纖維廢渣為原料酶解發(fā)酵乳酸進(jìn)行了初步研究2材料和方法2.1材料木糖廠纖維廢渣來(lái)自木糖廠經(jīng)水洗至中性后晾干備用其成分為纖維素:50.7%,半纖維素7.5%,木質(zhì)素22.3%,水分:7.4%,其他12.1%.堿處理木糖廠纖維廢渣將2%NaOH與纖維廢渣以6:1混合在100微沸30分鐘水洗至中性備用;纖維素和半纖維素
4、占物料總量的78.6%.纖維素酶:由里氏木霉(Trichodermareesei)固體發(fā)酵而成,每克酶曲含80個(gè)濾紙酶活國(guó)際單位[2]FPIU米根霉(Rhizopusoryzae),菌種保存在PDA培養(yǎng)基上每二個(gè)月轉(zhuǎn)接一次米根霉菌絲培養(yǎng)基葡萄糖13%;尿素0.2%,KHPO0.02%,MgSO7HO0.02%,ZnSO7HO2442420.005%米根霉發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖量隨實(shí)驗(yàn)條件而定尿素加量為0.1%因粗纖維素酶中含有氮源故用于米根霉發(fā)酵的酶解液發(fā)酵的培養(yǎng)基中不再加氮源其他營(yíng)養(yǎng)組分添加量同菌絲培養(yǎng)基收稿日期1999-06-15修訂日期1999
5、-12-03基金項(xiàng)目國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào)29876036)作者簡(jiǎn)介陳育如(1965-)男南京師范大學(xué)講師博士纖維廢渣酶水解及L-乳酸發(fā)酵的研究4382.2實(shí)驗(yàn)方法米根霉菌絲培養(yǎng)滅菌后的培養(yǎng)基接入米根霉孢子在33180rmin-1的條件下在恒溫振蕩器中進(jìn)行培養(yǎng)約30小時(shí)后接入發(fā)酵培養(yǎng)基纖維廢渣酶解在250mL搖瓶加入實(shí)驗(yàn)所需木糖廠纖維廢渣和pH為4.8,濃度為0.05M的檸檬酸-檸-1的恒溫振檬酸鈉緩沖液滅菌后以1520IU/克底物的酶量加入纖維素酶曲在50轉(zhuǎn)速120rmin蕩器中酶解定時(shí)取樣測(cè)定還原糖葡萄糖和混合糖乳酸發(fā)酵將葡萄糖或混
6、合糖葡萄糖:木糖=10:1與氮源和營(yíng)養(yǎng)鹽配成發(fā)酵培-1的條件下在恒溫振蕩器中進(jìn)行發(fā)酵定時(shí)取樣養(yǎng)基滅菌后接入米根霉菌絲在33180rmin測(cè)定發(fā)酵液pH值還原糖和乳酸量發(fā)酵液pH值通過(guò)加入經(jīng)滅菌的碳酸鈣控制酶解液乳酸發(fā)酵:酶解4860小時(shí)的料液經(jīng)過(guò)濾按乳酸發(fā)酵培養(yǎng)基加入發(fā)酵所需營(yíng)養(yǎng)組分后滅-1轉(zhuǎn)速的恒溫振蕩器中進(jìn)行L-乳菌接入在菌絲培養(yǎng)基中預(yù)培養(yǎng)好的米根霉菌絲在33180rmin酸發(fā)酵定時(shí)取樣測(cè)定發(fā)酵液pH值還原糖和乳酸量發(fā)酵液pH值通過(guò)加入經(jīng)滅菌的碳酸鈣控制纖維素糖化率和乳酸糖轉(zhuǎn)化率計(jì)算方法如下纖維素糖化率(%)=還原糖量0.9100%/纖維素
7、和半纖維素量糖對(duì)乳酸糖轉(zhuǎn)化率(%)=乳酸量100%/還原糖量2.3分析方法還原糖采用3,5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定[3]葡萄糖測(cè)定采用葡萄糖氧化酶測(cè)定試劑盒(衛(wèi)生部上海生物制品研究所生產(chǎn))測(cè)定酶解液成分采用Waters公司的高壓液色譜儀分析分離柱為Shodex-1L-乳酸packedcolumnforHPLC(SHOKO.CO.LTD)柱溫80,以水為流動(dòng)相流速為0.5mLmin采用EDTA定鈣法測(cè)定[4]3結(jié)果與討論3.1纖維廢渣直接酶解與堿處理后酶解纖維廢渣的直接酶解和經(jīng)堿處理后的酶解結(jié)果見(jiàn)圖1由圖1可見(jiàn)纖維廢渣在不經(jīng)預(yù)處理時(shí)可以-1的還原
8、糖纖維廢渣的直接用纖維素酶進(jìn)行酶解實(shí)驗(yàn)條件下9%底物酶解48小時(shí)得到39.6mgmL纖維素糖化率為68.2%堿處理后因木質(zhì)素的部分去除和纖維素量的相對(duì)
