发酵工程工艺设计(6)

2019-04-09 10:37

那么:H0=2.5D=2.5×287=717.5 mm H=3D=3×287=861 mm

d=D/2=0.5×287=143.5 mm W=D/12=287/12=23.9mm B=0.9D=0.9×287=258.3 mm S=2d =2×143.5=287mm h=D/4=287/4=71.75mm

液面高度HL=0.7(H+h)=0.7×(861+71.75)=652.925mm 转速340r/min 电机功率0.55KW

径高比为3,初始水温14℃

6.2物料横算

本系统采用5个发酵罐,每个为50 L,纤维素酶产量为232g/L, 发酵液预处理收率约为90%,提取时收率约为95%,浓缩干燥收率为90%,装料系数为75%。

每批5个发酵罐在一个发酵周期纤维素酶产量为: 232*50*5**90%*95%*90%*0.75=33273.25g=33.3kg 5个发酵罐1年产量为: 33.3*29=965.7

24

7下游加工

下游加工是得到纯度较高的物质所比不可少的步骤,一般可分为以下步骤:培养液(发酵液)的预处理;固液分离;初步纯化(提取);高度纯化(精制);成品加工。

7.1分子筛层析

葡聚糖凝胶Sephadex G - 100充分膨胀,装柱 (Φ1.6 cm×100 cm ) ,用pH 4.8, 0.02 mol/L乙酸-乙酸钠缓冲液平衡,上样量为15 mL ,流速为15 mL / h,每20 min收集1管

7.2离子交换层析

将弱阴离子葡聚糖凝胶DEAE Sephadex A -50膨胀装柱,用pH 5.8,0.02 mol/L的乙酸-乙酸钠缓冲液充分平衡后上样,用0.05 mol/L NaCl梯度洗脱,收集活力峰。

在分子筛层析过程中出现了5个蛋白峰,其中峰 Ⅱ检测到 β-葡萄糖苷酶活,峰 Ⅳ和峰 Ⅴ检测到了内切酶活,将内切酶活力部分和 β-葡萄糖苷酶分别收集合并浓缩,各自经过离子交换层析后,共得到了5个纤维素酶组分 (见图7-1).黄绿木霉的纤维素酶系纯化得到了EGⅠ、EGⅡ、EGⅢ3个EG组分和BGⅠ、BGⅡ2B 组分.

图7-1 纤维素酶各组分的SDS - PAGE电泳图谱

7.3 酶活力测定

25

7.3.1温度对酶活力的影响

图7-2显示各酶组分的最适酶反应温度.EG I、EG 11和EGll这3种EG酶的最适温度是60 0C; B G I和BGII这2种BG酶的最适温度是55 ℃。这5种纤维素酶组分都有较高的温度稳定性,比较这5种组分的温度稳定性,BG I >BGII>EGI >EG1ll>EG11.可能纤维素酶的糖基对于纤维素酶有一定的保护作用.

图2 温度对纤维素酶活的影响

7.3.2 pH对酶活力的影响

pH对各酶组分的影响见图7-3,EGⅠ,EGⅡ,EGⅢ, BGⅠ和BCTⅡ这5种纤维素酶组分的最适pH都是5,当pH为3和7时,纤维素酶的残余酶活力基本上都已经很低.说明这些组分作用的pH范围都比较窄.酶pH稳定性顺序为:EG I> EGⅢ>EGⅡ;BCT I >BCTⅡ.

26

图3 pH对纤维索酶活的影响

7.4浓缩

纤维素酶采用超滤浓缩。超滤膜及其组件确定后,根据超滤膜浓缩原理、影响因素以及酶的生物特性,为保证酶活力的前提下最大限度地提高碱性纤维素酶的收率,在工艺流程中从以下方面采取了一定措施。

1. 采用低温超滤以减少酶失活,选用具有冷却装置的循环罐。

2.为避免经过泵的剪切力使酶失活, 使用剪切力泵代替离心泵,如采用工业软泵等;

3.配置稀碱和醋酸罐,以便调节pH

4.酶液循环管口需由上部向下插入循环罐液面,避免产生泡沫。

7.5低温结晶

浓缩液在5℃下静止2-6h;得到纤维素酶的粗晶体。

7.6分离、洗涤

用等体积的乙酸乙酯洗涤,再用食盐加柠檬酸钠洗一次,最后用乙酸乙酯顶洗一次得纤维素酶的湿晶体。

7.7干燥磨粉

在70-80℃下进行气流干燥,再用10-20磨球机磨粉120目过筛即可得到纤维素酶的成品。

27

参 考 文 献

[1]张继泉,王瑞明.孙玉英,等里氏木霉生产纤维素酶的研究进 展[J]饲料工业,2003,24(1):11-13

[2]诸葛健王正样工业徽生物实验技术手册[M].北京:中国轻工 业出版找1994.

[3]管斌,谢来苏.里氏木敏纤维素酶高产菌株发酵特性的侧试[J]. 中国酿造,2000(5): I4-16o

[4]曹健.郭德宪,曾实,等一株里氏木称产纤维素酶的条件及酶 系的优们月·郑州工程学院学报,2003, 4(1): I1-19. [5]余晓斌具润漠.里氏木霉液体发醉法生产纤维素酶田.食品与 发醉工业,1998(1): 22-27.

[6]胡彩静。代淑抵李秋园.里氏木霉( Trichoderma reesei)产纤维素 酶液态发醉条件的研究毋食品与发酵工业,2005, 31(9)45-48 [7]余晓斌,具润谈.里氏木霉液体发酵法生产纤维素酶fdl食品与 发酵工业,1998,24(1):20一25

[8]谢正肠,吴艳芳.现代微生物培养基和试剂手册[M].福州:福建 科学技术出版社,1992,803一804

[9]郭勇主编酶工程[M]中国轻工业出版社,1994

[10]曾文青.纤维素酶系高产菌株的选育[J1四川省卫生管理于邵 学院学报,2000,19(1):4一6

[11]都永琦,张素芹.里氏木霉T-99林产纤维素酶的研究fJl.应 用和环境生物学报,1999,5(Suppl):200 - 203

[12]任虹.反胶束萃取纤维素酶[JJ .烟台大学学报(自然科学与工 程版),1999, 12(2): 104一107

[13] Wood W A, Kellogg S T. Methods in Enzymology. Volume 160, Biomass Part A: Cellulose and Hemicellulose, Academic Yress, INC [14] G.斯密士.工业真菌学纲要fMl.北京:科学出版社,1994

28

[15]张树政主编.酶制荆工业【M].北京:科学出版社,1984 [16]肖冬光.里氏木霉纤维素酶在酒精生产中应用的研究【Jl.酿 酒,1997,(3):12一16

[17]崔福绵不同真菌纤维紊酶一些生物化学性质的比较【Jl.真菌 学报,1984,3(1):59

[18]冯克宽.黑曲霉star122菌株产纤维素酶的研究【J1.西北师范 大学学报,1991,27(1):61

[19]文成敬.中国西南地区木霉属分类研究【Jl.真菌学报,1993, 12 (2 ): 118

[20]叶姜瑜一种纤维素分解菌鉴别培养基fJ7.微生物通报 1997,24(4);251-252.

[21]白洪志,杨谦,王希国。等.纤维素降解菌绿色木霉C-Of 的筛选及酶学特性研究【Il.安徽农业科学,2007,35(17); 5033-5(134.

[22] 中科院微生物研究所,常见与常用真菌[M].北京:科学出 版社,1973.

[23]周德庆.微生物学教程[M〕北京:高等教育出版社,1993 104-105.

[24]张树政.酶制剂T业「M〕一北京:科学出版社,1989:102.

29


发酵工程工艺设计(6).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:最新一汽解放汽车公司实习周记原创

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: