[發(fā)明專利]一種利用污泥蛋白為酶解助劑促進木質(zhì)纖維素酶解糖化的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710079275.2 | 申請日： | 2017-02-14 |
| 公開（公告）號： | CN106834381A | 公開（公告）日： | 2017-06-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 相玉琳;相玉秀;王立鵬;高立國;王若愷 | 申請（專利權(quán)）人： | 榆林學(xué)院 |
| 主分類號： | C12P19/14 | 分類號： | C12P19/14 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司61200 | 代理人： | 徐文權(quán) |
| 地址： | 719000*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 污泥 蛋白 助劑 促進 木質(zhì) 纖維素酶 糖化 方法 | ||
【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于木質(zhì)纖維素酶解領(lǐng)域，涉及一種利用污泥蛋白為酶解助劑促進木質(zhì)纖維素酶解糖化的方法。
【背景技術(shù)】
木質(zhì)纖維素是廉價且豐富的可再生資源。隨著能源危機的不斷嚴峻及人們對環(huán)境問題的日益重視，高效開發(fā)木質(zhì)纖維素生物質(zhì)資源已受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。木質(zhì)纖維素水解糖化是其資源利用過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在眾多水解方法中，酶解具有徹底、條件溫和、副產(chǎn)物少、環(huán)保、糖損耗低等特點備受青睞。但由于木質(zhì)纖維素的結(jié)構(gòu)與組成復(fù)雜，纖維素酶壽命短、穩(wěn)定性差、活性低等缺陷，致使木質(zhì)纖維素酶解糖化效率低、成本高。為此世界各國學(xué)者開展了大量研究致力于解決上述問題。例如利用PEG4000(0.5％～2％w/v)強化玉米芯酶解，纖維素的轉(zhuǎn)化率隨著PEG4000比例的增加而增大，Li J.H.,Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2012,89,1；吳澤等通過設(shè)計一種臥式平推流酶解反應(yīng)器，在低能耗、高傳質(zhì)的環(huán)境下實現(xiàn)酶解工藝的連續(xù)化，吳澤，纖維素科學(xué)與技術(shù)，2013，21，2；Zhang通過白腐菌聯(lián)合堿預(yù)處理協(xié)同強化楊木的酶解糖化作用，效果顯著，Zhang Liming,et al.,Industrial Crops and Products,2016,86。綜上所述，這些方法均在一定程度上強化了木質(zhì)纖維素的酶解效率，但是酶解糖化成本并沒有降低，相反加入的酶解助劑又額外增加了投入成本，同時纖維素酶的活性也并沒有顯著提高。
對于污泥蛋白，來源于城市污泥，主要作為發(fā)泡劑使用，目前還沒有用于酶解助劑的研究。
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種利用污泥蛋白為酶解助劑促進木質(zhì)纖維素酶解糖化的方法，采用污泥蛋白作為酶解助劑，成本低，強化木質(zhì)纖維素酶解糖化效率。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
包括以下步驟：
1)將木質(zhì)纖維素生物質(zhì)粉碎過篩，得到木質(zhì)纖維素生物質(zhì)粉；將木質(zhì)纖維素生物質(zhì)粉浸泡于去離子水中，充分浸泡后分離出木質(zhì)纖維素生物質(zhì)粉；
2)取城市污泥調(diào)節(jié)pH值為9～12，再經(jīng)超聲處理后冷卻至室溫，分離出上清液并干燥得到污泥蛋白粉；
3)向步驟1)中分離得到的木質(zhì)纖維素生物質(zhì)粉中加入檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液混合均勻，得到混合溶液，再向混合溶液中加入纖維素酶和污泥蛋白粉，得到酶解液；其中，木質(zhì)纖維素生物質(zhì)粉和纖維素酶的比為1g：(5～20)FPU，污泥蛋白粉和混合溶液的質(zhì)量體積比為(0.5～2.5)mg：1mL；酶解液在35～50℃進行酶解反應(yīng)25～48h，完成利用污泥蛋白為酶解助劑促進木質(zhì)纖維素的酶解糖化。
進一步地，步驟1)中木質(zhì)纖維素生物質(zhì)采用雜交楊木屑；過篩采用的40～80目篩網(wǎng)。
進一步地，步驟1)中浸泡時間為1～4h。
進一步地，步驟2)中用氧化鈣或氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值；制得的污泥蛋白粉密封于聚乙烯袋中，4℃貯藏備用。
進一步地，步驟2)中超聲處理是在108W和20.024kHz的超聲波作用下反應(yīng)20～40min。
進一步地，步驟2)中分離是在3000r/min離心分離10～15min。
進一步地，步驟2)中上清液于25～40℃干燥5d得污泥蛋白粉。
進一步地，步驟3)中每0.5克木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中加入5～10mL的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。
進一步地，步驟3)中檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液的濃度為0.075mol/L，pH值為4.8。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
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