利用黃孢原毛平革菌菌體去除廢水中沒食子酸工藝技術的制作方法
【專利摘要】本發明公開了利用黃孢原毛平革菌菌體去除廢水中沒食子酸工藝技術，涉及生物工程領域。即利用黃孢原毛平革菌作為出發菌株，經過液體搖瓶培養、液體菌體擴大培養、獲得黃孢原毛平革菌菌體，利用該菌體去除廢水中沒食子酸的工藝。采用此工藝技術沒食子酸去除率可以達到70～100%。
【專利說明】利用黃孢原毛平革菌菌體去除廢水中沒食子酸工藝技術
【技術領域】
[0001]本發明涉及生物工程【技術領域】，特指利用黃孢原毛平革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，投入黃孢原毛平革菌菌體，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%ο
[0002]
【背景技術】
[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物(Disinfectionbyproducts,簡稱DPBs)，如三氯甲烷、鹵乙酸類，它們在水體中和氯結合后可以對生物體尤其是人類肝、腎和中樞神經系統造成損害，有致癌、致畸、致突變作用；3)在后續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、醫藥生產過程中所用的重要原料，生產過程中所排廢水含有大量沒食子酸，其在水體中會分解產生有機酸及沼氣等，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環境問題。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廢渣回收處理方法(申請號200610086067.7)，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，然后調節ρΗ8.0-9.0沉淀得到沒食子酸粗品的工藝；專利沒食子酸生產廢水、廢渣、廢碳回收處理新技術(專利申請號201210469098.6)公開了生產沒食子酸的廢渣、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(申請號2010136553.1)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” 2010年，36卷第9期，ppl06-109)，公開了沒食子酸粗制廢液經過催化氧化、調節pH沉淀、活性炭吸附、最后經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]本發明人經過深入的研究，摸索出一種利用黃孢原毛平革菌iPhanerochae techrysosporium)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。
【發明內容】
[0006]本發明提供的是黃孢原毛平革菌降解廢水中沒食子酸的生物技術。廢水經過黃孢原毛平革菌降解后，其沒食子酸去除率可到達60-100%。
[0007]本發明一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，按照下述步驟進行:以黃孢原毛平革菌為出發菌株，進行試管擴大培養、液體搖瓶培養、菌體液體擴大培養，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中沒食子酸。
[0008]本發明所用的菌種是黃孢原毛平革菌(JjImiwiroclmGte chrysosporium)的任意一株菌種，如中國普通微生物菌種保藏管理中心(CCGMC)、中國農業微生物菌種保藏管理中心(ACCC)、中國工業微生物菌種保藏管理中心(CICC)、中國醫學微生物菌種保藏管理中心(CMCC)、國家獸醫微生物菌種保藏中心(CVCC)和抗生素菌種保藏管理中心等等保藏的菌種。
[0009]本發明所適用的廢水是任意一種含沒食子酸的廢水，如發酵法生產沒食子酸的廢液、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品的廢液。
[0010]其中所述的試管擴大培養中的擴大培養基為馬鈴薯蔗糖培養基(諸葛健、王正祥主編的“工業微生物實驗技術手冊”，1994，367頁。
[0011]其中所述的液體搖瓶培養中和菌體液體擴大培養中的液體搖瓶培養基和液體菌體培養基均為: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工藝條件為，接種3-5塊黃孢原毛平革菌試管斜面菌體(5 X 5mm)于裝有40~120 mL培養基的250mL三角瓶中，在轉速:150轉/分，25~35°C，培養24~72小時。其中所述的菌體培養工藝為，按I~20% (體積比)的接種量將搖瓶培養種子液接種到液體菌體擴大培養工藝為，在溫度25~35°C，攪拌轉速50~200轉/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發酵液體積/分鐘),培養18~72小時；培養液經過3000~6000rpm離心5~20分鐘，得到黃孢原毛平革菌菌體。
[0013]本發明所述的用菌體去除廢水中沒食子酸的工藝為:上述黃孢原毛平革菌菌體與含有0.5~10克/升沒食子酸的廢水(通過真空濃縮或稀釋調節沒食子酸濃度)按1: 10~50 (質量/體積)混合，在溫度25~60°C，攪拌轉速50~200轉/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發酵液體積/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]根據本發明所述的液體菌體擴大培養工藝，結合本領域的基本知識，可以根據生產需要，增加二級、三級甚至四級菌體罐，進一步擴大生產規模，以進行工業化生產。二級、三級甚至四級種子罐采用的培養基與搖瓶培養基和菌體液體擴大培養基相同，接種量為5~20%,培養條件同于液體菌體擴大培養條件。
【具體實施方式】
[0016]根據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:
【權利要求】
1.一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在于按照下述步驟進行:以黃孢原毛平革菌為出發菌株，進行試管擴大培養、液體搖瓶培養、菌體液體擴大培養，離心收集菌體，然后用菌體去除廢水中沒食子酸。
2.根據權利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在所用的菌種是黃孢原毛平革菌的任意一株菌種。
3.根據權利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在所適用的廢水是任意一種含沒食子酸的廢水，如發酵法生產沒食子酸的廢液、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品的廢液。
4.根據權利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在其中所述的試管擴大培養中的擴大培養基為馬鈴薯蔗糖培養基。
5.根據權利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在其中所述的液體搖瓶培養中和菌體液體擴大培養中的液體搖瓶培養基和液體菌體培養基均為: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-80 0.5~10克/升，磷酸二氫鉀2~9克/升，pH5~8，120~140°C滅菌20~40分鐘。
6.根據權利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在其中所述的搖瓶培養工藝條件為，接種3-5塊黃孢原毛平革菌試管斜面菌體(5X5mm)于裝有40~120 mL培養基的250mL三角瓶中，在轉速:150轉/分，25~35°C，培養24~72小時。
7.根據權利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在其中所述的菌體培養工藝為，按I~20% (體積比)的接種量將搖瓶培養種子液接種到液體菌體擴大培養工藝為，在溫度25 ~35°C，攪拌轉速50~200轉/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發酵液體積/分鐘),培養18~72小時；培養液經過3000~6000rpm離心5~20分鐘，得到黃孢原毛平革菌菌體。
8.根據權利要求1所述的一種黃孢原毛平革菌降解沒食子酸工藝技術，其特征在所述的用菌體去除廢水中沒食子酸的工藝為:上述黃孢原毛平革菌菌體與含有0.5~10克/升沒食子酸的廢水(通過真空濃縮或稀釋調節沒食子酸濃度)按1:10~50 (質量/體積)混合，在溫度25~60°C，攪拌轉速50~200轉/分，通氣量0.2~2:1體積/體積/分鐘(通氣氣體體積/發酵液體積/分鐘)，反應3~15小時，即可去除沒食子酸。
【文檔編號】C12R1/645GK103663720SQ201310406628
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月10日 優先權日:2013年9月10日
【發明者】張志才 申請人:江蘇大學