[發(fā)明專利]固定化細(xì)胞生物柴油

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110251109.9
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102952754A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王家壬;王麗媛;趙會蘭;郭成鐵;黃連路;王維燁
• 申請（專利權(quán)）人: 天津聚賢技術(shù)研發(fā)中心
• 主分類號: C12N1/00
• 分類號: C12N1/00;C12N11/10;C12N11/04;C12P7/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本固定化細(xì)胞生物柴油含有多孔多胺化殼聚糖載體負(fù)載脂肪酶全細(xì)胞工藝，屬于生物柴油領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代，柴油在各大工業(yè)中有“工業(yè)血液”之稱比汽油有更好的作用，而現(xiàn)代的柴油生產(chǎn)工藝中數(shù)生物柴油更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也出現(xiàn)了些問題，現(xiàn)代工藝?yán)脧U棄餐油甲醇酯交換交換生產(chǎn)生物柴油，傳統(tǒng)采用酸催化或堿催化，要求反應(yīng)條件比較高，二次污染比較嚴(yán)重。脂肪酶酯交換生產(chǎn)生物柴油具有反應(yīng)條件溫和，但脂肪酶在反應(yīng)過程中回收困難成本高，總歸就是：產(chǎn)品下游的分離與收集、上游反應(yīng)不夠充分的問題，大大減少生物柴油的效益大大減少，更有虧本的可能。廢棄餐飲油長期攝入地溝油會導(dǎo)致有毒化學(xué)物嚴(yán)重侵害人體各大內(nèi)臟，輕則引發(fā)腸胃病、脂肪肝疾病，重則可能引發(fā)癌變，我國目前每年返回餐桌的廢棄餐飲油有200-300萬噸，廢棄餐飲油流入市場不僅危害人民健康、而且浪費(fèi)了廢棄餐飲油。

本生物柴油采用固定化細(xì)胞技術(shù)充分的解決了產(chǎn)品下游的分離與收集、上游反應(yīng)不夠充分等問題，原料為廢棄餐飲油解決了人民的一大危害同時(shí)也節(jié)約了費(fèi)用。在環(huán)保的基礎(chǔ)上大大的提高了生物柴油的效益。

發(fā)明內(nèi)容

本固定化細(xì)胞生物柴油主要含有：菌種篩選，多孔多胺化殼聚糖微球載體的合成，多孔多胺化殼聚糖微球固定脂肪酶全細(xì)胞的制備，多孔多胺化殼聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐飲廢油為生物柴油的參數(shù)研究四個(gè)步驟。

菌種篩選：先從采集的土樣中用選擇培養(yǎng)基分離產(chǎn)脂肪酶的微生物菌種，在進(jìn)行初篩與復(fù)篩。得到高脂肪酶活力單位的微生物菌種。

多孔多胺化殼聚糖微球載體的合成：配制一定濃度的殼聚糖乙酸溶液，加入混合堿液(乙醇-NaOH-CH3COONa)中，制備得到多孔殼聚糖磁性微球，靜置、洗凈、恒溫干燥，然后在水和交聯(lián)劑ECH存在的條件下，80℃恒溫水浴加熱，進(jìn)行交聯(lián)。再在分子中引入了烷基氯，實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，生成交聯(lián)多孔殼聚糖微球，最后再與胺化劑TEPA多胺化反應(yīng)發(fā)生，即得多孔多胺化殼聚糖微球(P-C-CTS)。將P-C-CTS分別置于一定濃度的CuSO4或NiSO4溶液中，即得多孔多胺化殼聚糖金屬配合物微球載體(P-C-CTS-Cu、P-C-CTS-Ni)。

多孔多胺化殼聚糖微球固定脂肪酶全細(xì)胞的制備：將P-C-CTS-Cu、P-C-CTS-Ni各兩份在自制的脂肪酶全細(xì)胞溶解中浸泡，其中一份使用紫外光進(jìn)行短時(shí)間的照射，一定時(shí)間后后取出即得P-C-CTS-Cu-Cell、P-C-CTS-Ni-Cell、P-C-CTS-Cu-CellUV、P-C-CTS-Ni-CellUV。

多孔多胺化殼聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐飲廢油為生物柴油的參數(shù)研究：以餐飲廢油和甲醇為底物，P-C-CTS-Cu-Cell、P-C-CTS-Ni-Cell、P-C-CTS-Cu-CellUV、P-C-CTS-Ni-CellUV為催化劑，分別催化酯化反應(yīng)制取生物柴油，采用氣相色譜對產(chǎn)品進(jìn)行定性分析。

附圖說明

圖1、固定化細(xì)胞生物柴油工藝流程圖

具體實(shí)施方式

1、固定化細(xì)胞生物柴油含有菌種篩選、多孔多胺化殼聚糖微球載體的合成、多孔多胺化殼聚糖微球固定脂肪酶全細(xì)胞的制備、多孔多胺化殼聚糖微球固定脂肪酶催化酯化餐飲廢油為生物柴油的參數(shù)研究四個(gè)步驟。

2、菌種篩選：首先采用簡便快速的平板檢測法，通過觀察培養(yǎng)基上生長的菌落直徑和其水解圈直徑的大小，進(jìn)行初篩。再用液體培養(yǎng)，采用滴定法測定酶活性，進(jìn)行復(fù)篩篩選出2～3株優(yōu)良菌株。用稀釋分離法，從采集的土樣中用選擇培養(yǎng)基分離產(chǎn)脂肪酶的微生物菌種。

①初篩：將分離得到的菌種接種到平板檢測培養(yǎng)基上，定溫定時(shí)培養(yǎng)后，觀察所長菌落周圍有無微紅色水解圈，水解圈直徑愈大，表示該菌株產(chǎn)脂肪酶能力愈強(qiáng)，將其中水解圈直徑與菌落直徑差值較大者挑選出來進(jìn)行復(fù)篩。

②復(fù)篩：將初篩挑選出來的菌株接入復(fù)篩培養(yǎng)基(學(xué)生食堂廢油脂，NiSO4，CuSO4，(NH4)SO4，KH2PO4，MgSO4，大豆粉，葡萄糖，CaCO3，一定比例混合，經(jīng)高速乳化后滅菌)中，在搖床上定溫定時(shí)培養(yǎng)后，取發(fā)酵液用滴定法測定酶活性，將產(chǎn)酶能力較高的菌株挑選出來供進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)。