中性亚硫酸盐甘蔗浆的酶解优化及酶回收研究

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq120110023
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本论文以中性亚硫酸盐甘蔗浆为对象进行酶解工艺优化,重点研究了酶与底物之间的吸附脱附关系,并在此基础上探索了酶解后两相中自由酶及结合酶的回收方法,提出了一条重复再用纤维素酶的新工艺。中性亚硫酸盐蔗渣浆纤维素、半纤维素和木质素含量分别为69.54%、18.76%和13.41%。在纤维素质量浓度为80g/L,纤维素酶:β-葡萄糖苷酶用量为15FPIU:15CBU/g纤维素,酶解48h的条件下可以产生4.88g/L纤维二糖,58.00g/L葡萄糖,11.76g/L木糖,纤维素酶解得率、葡萄糖得率和木糖得率分别达到71.02%,65.26%和51.05%。酶解结束后上清液中的纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和总蛋白的回收率分别为17.14%、67.19%和30.97%。酶与底物之间的吸附和脱附关系研究结果表明,纤维素酶用量为15FPIU/g纤维素,温度在0-4℃,转速100r/min,pH5.2条件下吸附120min,中性亚硫酸盐蔗渣浆对纤维素酶蛋白吸附率在75%以上,滤纸酶活力吸附率达55%;水解结束后获得的酶解残渣在温度40-50℃,pH4.8,100r/min条件下脱附2h,可获得最佳的酶蛋白及滤纸酶活力的相对脱附率。吸附法及带渣法结合回用纤维素酶二轮水解40g/L纤维素质量浓度的底物,酶解48h后,纤维素得率、葡萄糖得率和木糖得率分别为64.67%,59.41%及43.66%。利用两轮酶解后的混合上清液进行凝结芽孢杆菌CC-17发酵产乳酸实验,葡萄糖在24h内可以完全耗完,总的糖酸转化率在82.82%。100g绝干底物经过酶解48h,采用吸附加带渣回用技术再对63.66g绝干底物进行二轮酶解和同步糖化发酵可获得66.96g乳酸。整个过程使用纤维素酶1043.1FPIU,β-葡萄糖苷酶1374.3CBU。
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