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过氧化氢酶发酵生产条件优化及在染整清洁生产中的应用研究

来源:中国印染网 发布时间:2012年10月20日

上述结果表明,溶解氧是限制发酵产酶水平重要因素。结合已有的理论研究可以认为,首先,丝状真菌在发酵过程中形成的菌球的大小对菌体的谢有较大影响nDl,培养液中的营养物质(包括溶氧)是通过菌球表面向内部渗透,在2.5 mm深度的范围内,菌球内菌丝的生长和分枝不受限制,一旦超过2.5 mm,氧的摄人量不足将成为限制增殖的因素。

而溶解氧同时也是发酵过程能否形成理想的菌球形态的重要限制因素,在高溶氧的条件下,菌体更易形成理想的菌球。其次,研究表明提高溶氧水平所造成的氧化胁迫响应(Oxygen stDess f沁pond)也可以诱导菌体产酶。因此,为了提高菌体产酶,除了为菌体生长提供足够的溶解氧外,还要维持一定水平的溶解氧诱导菌体产酶。

2.3本研究获得的过氧化氢酶对过氧化氢的去除效果验证

为了考察T,伽m咒£如饿s wSH 03一01合成的CAT的应用潜力,进行了过氧化氢去除效果的验证试验,即配制浓度为100ppm的H202作为反应底物,选择pH梯度分别为5.5、7.0、8.0,温度梯度分另玎为15℃、30℃、40℃,按O.1%(v/v)的比例加入a汀液(约2000 u/n儿),在反应10“n、15 rnin时分别测定H202残留量,考察其去除H202的效果。

结果如表1所示。

2.4本研究获得的过氧化氢酶在染整清洁生产中的应用试验研究

在染整生产工段,漂白后的水中pH为11,按照其中过氧化氢理论量,Q盯的加人量以理论G盯酶量的1。2倍计。发现在酶作用8喊n之后水样中已检测不出过氧化氢。该结果表明使用T合成的氧化氢酶,在40℃、pHll的条件下对过氧化氢仍然具有良好去除效果。为了进一步考察其效果,又对酶处理后的布样进行了染色性能的考察,即比较酶法处理后直接染色、酶处理+热水漂洗后染色、酶处理+热洗+整烫和传统工艺四种条件下的染色效果,主要指标有明亮度、红绿度、黄蓝度和彩度,结果见表2,可以看出,酶处理可以达到与传统理同等的染色效果,因此,从本文的研究结果看,采用酶法工艺取代传统过氧化氢去除工艺在纺织生产中是可行的。

更值得关注的是,采用酶法工艺取代传统工艺,可以减少用水约二分之一,减少电耗约三分之一,在资源的节省和减少废水排放方面有着明显的优势,因此,利用丁.皖铭m挖£缸c淞WSH 03.01合成的CAT在纺织清洁生产中具有广阔的应用前景。

3结论

在摇瓶水平下,以269/L的糊化玉米淀粉和1%乙醇(v/v)作为混合碳源与使用209/L的英国胶和1%乙醇(v/v)作为碳源相比酶活提高25%,达到了1996 u/mL,因此玉米淀粉完全可以替代英国胶作为T WSH 03—01工业化生产的碳源,而成本却降低了70%以上。在发酵过程中添加乙醇除了可以作为碳源利用外,还有诱导产酶的作用。

溶解氧对T“WSH 03—01产酶有着重要的影响,除了要为菌体生长提供足够的溶氧,还需要保持一定水平的溶氧以诱导产酶。在7L发酵罐中采用分阶段控制搅拌转速以控制溶氧水平的策略可以较有效地解决发酵过程中。从过氧化氢去除效果实验和整染清洁生产的实际应用实验可以看出,发酵生产的CAT对热和碱对有着很高的稳定性,可以替代染整中传统的过氧化氢去除工艺,而且在相同的染色效果下可以节约大量的水耗和电耗,减少了废水处理的压力。

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