公布日：2023.11.24
申請(qǐng)日：2023.08.22
分類(lèi)號(hào)：C12N1/14(2006.01)I;C12N9/42(2006.01)I;C12R1/885(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種含蘋(píng)果酸膜濃相廢水的培養(yǎng)基，包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和溶劑；其中，所述溶劑為水和蘋(píng)果酸膜濃相廢水的混合液。該培養(yǎng)基使得纖維素酶的發(fā)酵既縮短了發(fā)酵周期，提高了產(chǎn)酶量，又節(jié)省了污水處理成本，減小了環(huán)保壓力，達(dá)到了變廢為寶的效果，具有重要的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含蘋(píng)果酸膜濃相廢水的培養(yǎng)基，包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和溶劑；其中，所述溶劑為水和蘋(píng)果酸膜濃相廢水的混合液；優(yōu)選地，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水和水的體積比例(v/v)范圍為1:(1.1～1:5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水是發(fā)酵法生產(chǎn)蘋(píng)果酸，在蘋(píng)果酸提取過(guò)程中通過(guò)納濾膜將蘋(píng)果酸透出后殘留下的濃相產(chǎn)生的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水中蘋(píng)果酸2.5～4.5％，丁二酸0.5～1.5％，總氮0.1～0.5％，總糖1～5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述碳源為糖類(lèi)、淀粉或纖維素和碳?xì)浠衔镏械囊环N或任意組合；優(yōu)選地，所述碳源為糖類(lèi)；優(yōu)選地，所述碳源為葡萄糖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述氮源為有機(jī)氮源和/或無(wú)機(jī)氮源；優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)氮源為銨鹽、硝酸鹽和氨水中的一種或任意組合；所述有機(jī)氮源為花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、酵母粉、魚(yú)粉、蠶蛹粉、蛋白胨、麩皮、廢菌絲體中的一種或任意組合；優(yōu)選地，所述氮源為玉米漿和硫酸銨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述無(wú)機(jī)鹽為硫酸鎂、氯化鈣、磷酸二氫鉀、硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳和氯化鈷中地一種或任意組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述培養(yǎng)基包括：碳源15-30份，氮源10-40份，無(wú)機(jī)鹽3-10份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的培養(yǎng)基，其特征在于，所述培養(yǎng)基(g/L)中，葡萄糖為15～30，玉米漿為10～30，(NH4)2SO4為3～6，MgSO4·7H2O為0.8，CaCl2為0.3，KH2PO4為3～7，FeSO4·7H2O為0.002～0.01，MnSO4·H2O為0.001～0.005，ZnSO4·7H2O為0.001～0.01，CoCl2·6H2O為0.002～0.01。
9.一種纖維素酶的發(fā)酵方法，其中，發(fā)酵培養(yǎng)基和/或補(bǔ)料糖所用溶劑為所述溶劑為水和蘋(píng)果酸膜濃相廢水的混合液。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，包括：將搖瓶種子接入發(fā)酵罐，發(fā)酵過(guò)程中控制pH4.5；通過(guò)流加補(bǔ)料糖控制殘還原糖；補(bǔ)料糖含有：葡萄糖和乳糖；優(yōu)選地，按10％接種量將搖瓶種子接入發(fā)酵罐，發(fā)酵過(guò)程中通過(guò)流加氨水控制pH4.5，當(dāng)初始糖降至0.5g/L后，通過(guò)流加補(bǔ)料糖控制殘還原糖0.2～0.5g/L；補(bǔ)料糖含有：10～30％葡萄糖，1.5～5％乳糖；優(yōu)選地，起始裝液量30-50％，發(fā)酵溫度25-35℃，罐壓0.03～0.08MPa，通風(fēng)比0.8vvm，攪拌轉(zhuǎn)速150～600rpm，全程提轉(zhuǎn)速和罐壓控制溶氧30～60％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種含蘋(píng)果酸膜濃相廢水的培養(yǎng)基，在產(chǎn)纖維素酶的底物培養(yǎng)基及補(bǔ)料培養(yǎng)基中，利用蘋(píng)果酸膜濃相廢水替代部分自來(lái)水作為溶劑，既縮短了發(fā)酵周期，提高了產(chǎn)酶量，又節(jié)省了污水處理成本，減小了環(huán)保壓力，達(dá)到了變廢為寶的效果，具有重要的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
具體的，本發(fā)明提供了一種含蘋(píng)果酸膜濃相廢水的培養(yǎng)基，包括碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽和溶劑；其中，所述溶劑為水和蘋(píng)果酸膜濃相廢水的混合液。
優(yōu)選地，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水和水的體積比例范圍為1:1.1～1:5。
優(yōu)選地，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水和水的體積比例范圍為1:1.2～1:5。
優(yōu)選地，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水和水的體積比例范圍為1:1.2～1:4。
優(yōu)選地，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水和水的體積比例范圍為1:2.5～1:3.5。
在一些實(shí)施例中，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水是發(fā)酵法生產(chǎn)蘋(píng)果酸，在蘋(píng)果酸提取過(guò)程中通過(guò)納濾膜將蘋(píng)果酸透出后殘留下的濃相產(chǎn)生的。
在一些實(shí)施例中，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水中蘋(píng)果酸2.5～4.5％，丁二酸0.5～1.5％，總氮0.1～0.5％，總糖1～5％。
在一些實(shí)施例中，所述蘋(píng)果酸膜濃相廢水中蘋(píng)果酸3.18％，丁二酸0.92％，總氮0.29％，總糖3.8％。
在一些實(shí)施例中，所述碳源為糖類(lèi)、淀粉或纖維素中的一種或任意組合；優(yōu)選地，所述碳源為糖類(lèi)；優(yōu)選地，所述碳源為葡萄糖。
在一些實(shí)施例中，所述氮源為有機(jī)氮源和/或無(wú)機(jī)氮源；優(yōu)選地，所述無(wú)機(jī)氮源為銨鹽、硝酸鹽和氨水中的一種或任意組合；所述有機(jī)氮源為花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、酵母粉、魚(yú)粉、蠶蛹粉、蛋白胨、麩皮、廢菌絲體中的一種或任意組合；優(yōu)選地，所述氮源為玉米漿和硫酸銨。
在一些實(shí)施例中，所述無(wú)機(jī)鹽為硫酸鎂、氯化鈣、磷酸二氫鉀、硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳和氯化鈷中地一種或任意組合。
在一些實(shí)施例中，所述培養(yǎng)基包括：碳源15-30份，氮源10-40份，無(wú)機(jī)鹽3-10份。
在一些實(shí)施例中，所述培養(yǎng)基(g/L)中，葡萄糖為15～30，玉米漿為10～30，(NH4)2SO4為3～6，MgSO4·7H2O為0.8，CaCl2為0.3，KH2PO4為3～7，FeSO4·7H2O為0.002～0.01，MnSO4·H2O為0.001～0.005，ZnSO4·7H2O為0.001～0.01，CoCl2·6H2O為0.002～0.01。
在一些實(shí)施例中，所述培養(yǎng)基(g/L)中，葡萄糖為20，玉米漿為15，(NH4)2SO4為4，MgSO4·7H2O為0.8，CaCl2為0.3，KH2PO4為5，FeSO4·7H2O為0.003，MnSO4·H2O為0.0012，ZnSO4·7H2O為0.0014，CoCl2·6H2O為0.0022。
本發(fā)明還提供一種纖維素酶的發(fā)酵方法，其中，發(fā)酵培養(yǎng)基和/或補(bǔ)料糖所用溶劑為所述溶劑為水和蘋(píng)果酸膜濃相廢水的混合液。
在一些實(shí)施例中，所述發(fā)酵方法包括：將搖瓶種子接入發(fā)酵罐，發(fā)酵過(guò)程中控制pH4.5；通過(guò)流加補(bǔ)料糖控制殘還原糖；補(bǔ)料糖含有：葡萄糖和乳糖。
優(yōu)選地，按10％接種量將搖瓶種子接入發(fā)酵罐，發(fā)酵過(guò)程中通過(guò)流加氨水控制pH4.5，當(dāng)初始糖降至0.5g/L后，通過(guò)流加補(bǔ)料糖控制殘還原糖0.2～0.5g/L；補(bǔ)料糖含有：10～30％葡萄糖，1.5～5％乳糖；優(yōu)選地，補(bǔ)料糖含有：50％葡萄糖，2％乳糖。
優(yōu)選地，起始裝液量30-50％，發(fā)酵溫度25-35℃，罐壓0.03～0.08MPa，通風(fēng)比0.8vvm，攪拌轉(zhuǎn)速150～600rpm，全程提轉(zhuǎn)速和罐壓控制溶氧30～60％。
有益效果
相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的某一個(gè)實(shí)施例具有至少一個(gè)以下的有益效果：
本發(fā)明通過(guò)在發(fā)酵培養(yǎng)基和/或補(bǔ)料糖所用溶劑中加入蘋(píng)果酸膜濃相廢水，使得發(fā)酵周期縮短，獲得的纖維素濾紙酶活力增加，綜合產(chǎn)酶速率增加，并且通過(guò)變廢為寶，節(jié)省了污水處理成本，減小了環(huán)保壓力，具有重要的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
術(shù)語(yǔ)說(shuō)明
在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
在下面的內(nèi)容中，無(wú)論是否使用“大約”或“約”等字眼，所有在此公開(kāi)了的數(shù)字均為近似值。每一個(gè)數(shù)字的數(shù)值有可能會(huì)出現(xiàn)1％、2％、5％、7％、8％、10％、15％或20％等差異。每當(dāng)公開(kāi)一個(gè)具有N值的數(shù)字時(shí)，任何具有N+/-1％,N+/-2％,N+/-3％,N+/-5％,N+/-7％,N+/-8％,N+/-10％,N+/-15％orN+/-20％值的數(shù)字會(huì)被明確地公開(kāi),其中“+/-”是指加或減。
（發(fā)明人：穆曉玲;秦晴;劉安東;葛嚴(yán)峰;張淵）
