利用蟲擬蠟菌菌體去除廢水中沒食子酸工藝技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了利用蟲擬蠟菌菌體去除廢水中沒食子酸工藝技術(shù)，涉及生物工程領(lǐng)域。即利用蟲擬蠟菌作為出發(fā)菌株，經(jīng)過液體搖瓶培養(yǎng)、液體菌體擴大培養(yǎng)、獲得蟲擬蠟菌菌體，利用該菌體去除廢水中沒食子酸的工藝。采用此工藝技術(shù)沒食子酸去除率可以達到70～100%。
【專利說明】利用蟲擬蠟菌菌體去除廢水中沒食子酸工藝技術(shù)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特指利用蟲擬蠟菌菌體去除含有沒食子酸的廢水中的沒食子酸。將原廢水濃縮或稀釋至沒食子酸含量在0.5~10克/升后，投入蟲擬蠟菌菌體，通氣攪拌反應去除沒食子酸。應用此工藝沒食子酸的去除率可達到60~100%。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]天然水體中溶解性有機物(Dissolved organic matter, DOM)的主要成分是天然有機酸(Natural organic acids, NOA),而天然有機酸中15% — 30%是親水性小分子有機酸，沒食子酸作為自然界普遍存在的親水性小分子有機酸，在飲用水凈化過程中會帶來以下問題:1)影響水的色度、口感和氣味:2)在氯消毒過程中形成消毒副產(chǎn)物(Disinfectionbyproducts,簡稱DPBs)，如三氯甲烷、鹵乙酸類，它們在水體中和氯結(jié)合后可以對生物體尤其是人類肝、腎和中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成損害，有致癌、致畸、致突變作用；3)在后續(xù)水的深度處理過程中會容易導致膜的污染。沒食子酸也是食品加工、日化、醫(yī)藥生產(chǎn)過程中所用的重要原料，生產(chǎn)過程中所排廢水含有大量沒食子酸，其在水體中會分解產(chǎn)生有機酸及沼氣等，消耗水中溶解氧，致使魚蝦等水生生物缺氧而死亡；導致水體COD升高等，由此帶來一系列的水生態(tài)環(huán)境問題。因此高效降解水體中沒食子酸成為水污染控制的一個重要方面。
[0004]目前關(guān)于含有沒食子酸廢水的處理專利有幾項，但是主要是水洗或堿提取等方法，如專利沒食子酸生產(chǎn)廢渣回收處理方法(申請?zhí)?00610086067.7)，保護了廢渣在90-100度下兩次水洗，兩次壓榨的方法回收沒食子酸的方法；專利沒食子酸母液回收處理工藝(專利號200910226622.5)保護了利用堿提取沒食子酸酸，然后調(diào)節(jié)ρΗ8.0-9.0沉淀得到?jīng)]食子酸粗品的工藝；專利沒食子酸生產(chǎn)廢水、廢渣、廢碳回收處理新技術(shù)(專利申請?zhí)?01210469098.6)公開了生產(chǎn)沒食子酸的廢渣、廢炭采用逆流二次水洗一次擠壓法回收沒食子酸工藝；專利一種處理沒食子酸的粗制`廢液的方法(申請?zhí)?010136553.1)以及文章“Fenton反應一中和一生物法處理沒食子酸粗制廢液”(雜志“水處理技術(shù)” 2010年，36卷第9期，ppl06-109)，公開了沒食子酸粗制廢液經(jīng)過催化氧化、調(diào)節(jié)pH沉淀、活性炭吸附、最后經(jīng)過稀釋曝氣處理的方法，這些方法都存在處理不完全，或用大量的水稀釋。
[0005]本發(fā)明人經(jīng)過深入的研究，摸索出一種利用蟲擬臘菌iCeriporiopsissubvermispora )菌體,在通氣和攪拌反應一段時間去除廢水中沒食子酸工藝,該工藝時間短，去除率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供的是蟲擬蠟菌降解廢水中沒食子酸的生物技術(shù)。廢水經(jīng)過蟲擬蠟菌降解后，其沒食子酸去除率可到達60-100%。
[0007]本發(fā)明一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，按照下述步驟進行:以蟲擬蠟菌為出發(fā)菌株，進行試管擴大培養(yǎng)、液體搖瓶培養(yǎng)、菌體液體擴大培養(yǎng)，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中沒食子酸。
[0008]本發(fā)明所用的菌種是蟲擬蠟菌的任意一株菌種，如中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心(ACCC)保藏的菌種。
[0009]本發(fā)明所適用的廢水是任意一種含沒食子酸的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)沒食子酸的廢液、從植物中提取沒食子酸的廢液或者以沒食子酸為原料合成其他產(chǎn)品的廢液。
[0010]其中所述的試管擴大培養(yǎng)中的擴大培養(yǎng)基為馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基(諸葛健、王正祥主編的“工業(yè)微生物實驗技術(shù)手冊”，1994，367頁。
[0011]其中所述的液體搖瓶培養(yǎng)中和菌體液體擴大培養(yǎng)中的液體搖瓶培養(yǎng)基和液體菌體培養(yǎng)基均為:葡萄糖5~30克/升，蛋白胨O~5克/升，酵母膏O~5克/升，硫酸鎂0.2~1，吐溫-80 0.5~10，磷酸二氫鉀2~9，pH5~8，120~140°C滅菌20~40分鐘。
[0012]其中所述的搖瓶培養(yǎng)工藝條件為,接種3-5塊蟲擬臘菌試管斜面菌體(5X5mm)于裝有40~120 mL培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，在轉(zhuǎn)速:150轉(zhuǎn)/分，25~35°C，培養(yǎng)24~72小時。其中所述的菌體培養(yǎng)工藝為，按I~20% (體積比)的接種量將搖瓶培養(yǎng)種子液接種到液體菌體擴大培養(yǎng)工藝為，在溫度25~35°C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘),培養(yǎng)18~72小時；培養(yǎng)液經(jīng)過3000~6000rpm離心5~20分鐘,得到蟲擬臘菌菌體。
[0013]本發(fā)明所述的用菌體去除廢水中沒食子酸的工藝為:上述蟲擬蠟菌菌體與含有
0.5~10克/升沒食子酸的廢水(通過真空濃縮或稀釋調(diào)節(jié)沒食子酸濃度)按1:10~50(質(zhì)量/體積)混合，在溫度25~60°C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘)，反應3~15小時，即可去除沒食子酸。
[0014]使用該工藝廢水降解后,沒食子酸去除率可達到70-100%。
[0015]根據(jù)本發(fā)明所述的液體菌體擴大培養(yǎng)工藝，結(jié)合本領(lǐng)域的基本知識，可以根據(jù)生產(chǎn)需要，增加二級、三級甚至四級菌體罐，進一步擴大生產(chǎn)規(guī)模，以進行工業(yè)化生產(chǎn)。二級、三級甚至四級種子罐采用的培養(yǎng)基與搖瓶培養(yǎng)基和菌體液體擴大培養(yǎng)基相同，接種量為5~20%,培養(yǎng)條件同于液體菌體擴大培養(yǎng)條件。
【具體實施方式】
[0016]根據(jù)此工藝采用的沒食子酸測定方法為:精密稱取沒食子酸對照品10.3 mg，置于100 mL燒杯中，用色譜級甲醇溶解,并定容至IOOmL容量瓶中，配制成10.3mg/mL的標準儲備液。臨用時用0.45 μ m微孔濾膜過濾，控制進樣量為2，4，6，8，10 μ 1，利用高效液相色譜儀(HIMADZU(島津)LC-20AT)測定沒食子酸含量。色譜柱為Alltima?C18柱(4.6mmX250 mm, 5 Mm)。測定條件為流動相:甲醇:0.1%磷酸溶液=10:90 ;柱溫:30°C，流速:0.8 mL/min,檢測波長:270 nm。以進樣量為橫坐標(X),以相應的峰面積為縱坐標(Y)進行線性回歸，求得沒食子酸濃度與峰面積的線性回歸方程。吸取樣品液(降解前和降解過程中以及降解后)的上清液少量，用0.45 μ m微孔濾膜過濾，按上述色譜條件分別測定峰面積，采用外標峰面積根據(jù)上述求得的沒食子酸濃度與峰面積的回歸方程計算沒食子酸含量。
[0017]沒食子酸去除率Re按下列公式(I)計算:
【權(quán)利要求】
1.一種蟲擬蠟菌菌體降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在于按照下述步驟進行:以蟲擬蠟菌為出發(fā)菌株，進行試管擴大培養(yǎng)、液體搖瓶培養(yǎng)、菌體液體擴大培養(yǎng)，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中沒食子酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在所用的菌種是蟲擬蠟菌的任意一株菌種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在所適用的廢水是任意一種含沒食子酸的廢水，如發(fā)酵法生產(chǎn)沒食子酸的廢液、從植物中提取沒食子酸的廢液或者以沒食子酸為原料合成其他產(chǎn)品的廢液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在其中所述的試管擴大培養(yǎng)中的擴大培養(yǎng)基為馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在其中所述的液體搖瓶培養(yǎng)中和菌體液體擴大培養(yǎng)中的液體搖瓶培養(yǎng)基和液體菌體培養(yǎng)基均為:葡萄糖5~30克/升，蛋白胨O~5克/升，酵母膏O~5克/升，硫酸鎂0.2~I克/升，吐溫-800.5~10克/升，磷酸二氫鉀2~9克/升，pH5~8，120~140°C滅菌20~40分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在其中所述的搖瓶培養(yǎng)工藝條件為，接種3-5塊蟲擬蠟菌試管斜面菌體(5X5mm)于裝有40~120 mL培養(yǎng)基的250mL三角瓶中，在轉(zhuǎn)速:150轉(zhuǎn)/分，25~35°C，培養(yǎng)24~72小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在其中所述的菌體培養(yǎng)工藝為，按I~20% (體積比)的接種量將搖瓶培養(yǎng)種子液接種到液體菌體擴大培養(yǎng)工藝為，在溫度25~35°C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘)，培養(yǎng)18~72小時；培養(yǎng)液經(jīng)過3000~6000rpm離心5~20分鐘，得到蟲擬蠟菌菌體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蟲擬蠟菌降解沒食子酸工藝技術(shù)，其特征在所述的用菌體去除廢水中沒食子酸的工藝為:上述蟲擬蠟菌菌體與含有0.5~10克/升沒食子酸的廢水(通過真空濃縮或稀釋調(diào)節(jié)沒食子酸濃度)按1:10~50(質(zhì)量/體積)混合，在溫度25~600C，攪拌轉(zhuǎn)速50~200轉(zhuǎn)/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發(fā)酵液體積/分鐘)，反應3~15小時，即可去除沒食子酸。
【文檔編號】C12N1/14GK103663719SQ201310406573
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】張志才 申請人:江蘇大學