[发明专利]一种甘蔗渣培养基及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物利用领域，特别涉及一种甘蔗渣培养基及其制备方 法。

背景技术

甘蔗渣是甘蔗经机械压榨、浸提后所得的部分，是甘蔗制糖工业的残渣副 产物。据不完全统计，我国甘蔗渣年总产量达到700万吨以上。如此大量的蔗渣 如何处理和有效利用是一个不可忽视的社会和环境问题。

甘蔗渣虽富含丰富的纤维素、半纤维素、木质素，但这三种组分之间通过 化学键及氢键形成复杂的超分子结构，难于分离利用，因此目前除用于造纸之 外，主要的处理方法是焚烧和作为饲料的原材料，一方面利用效率很低，造成 资源浪费，另一方面形成严重的环境污染。如何开发一种无污染、对甘蔗渣利 用率高的工艺方法意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种甘蔗渣培养基及其制备方法，实现甘蔗渣中难 分离、降解的纤维素、半纤维素、木质素到可被生物体直接吸收利用的五碳糖 产品的高附加值转化，从而实现对甘蔗渣的有效再利用。

本发明提出一种甘蔗渣培养基，按质量百分比计算，其包括25％-35％的五 碳糖、15％-20％的蛋白胨、8％-10％的硫酸镁、2％-4％的轻质碳酸钙、5％-8％的 生物素、1％-3％的柠檬酸钠，其余为水。

优选地，按质量百分比计算，其包括30％的五碳糖、18％的蛋白胨、8％的 硫酸镁、4％的轻质碳酸钙、5％的生物素、2％的柠檬酸钠，其余为水。

优选地，所述五碳糖为木糖、葡萄糖的混合物。

本发明还提出一种甘蔗渣培养基的制备方法，其包括如下步骤：

S10，取甘蔗渣置于汽爆罐中，加入质量分数为3～10％的NaOH溶液，封闭 所述汽爆罐并通入蒸汽进行第一次汽爆分离，温度100～200℃、压力1.2～2MPa， 时间40～60min，收集喷放出的物料进行压滤，收集上清液为第一清液，收集固 体物质为第一固渣；

S20，取第一固渣置于汽爆罐中，加入质量分数为10～25％的NaOH溶液， 封闭汽爆罐并通入蒸汽进行第二次汽爆分离；所述第二次汽爆分离温度为 130～260℃、压力为1.5～2.5MPa、时间30～65min，收集喷放出的物料进行压滤， 收集固体物质为第二固渣；

S30，取第一清液和第二固渣，调节PH为4.5—5.5，加热至40—50℃，加入 半纤维素酶、纤维素酶反应25—30小时，过滤，干燥得到五碳糖。

S40，取步骤S30制备的五碳糖，按设定比例加入蛋白胨、硫酸镁、轻质碳 酸钙、生物素、柠檬酸钠和水，混合均匀后高温灭菌制得甘蔗渣培养基。

优选地，步骤S30中所述第二固渣加入纤维素酶之前采用pH8.5～12的NaOH 溶液清洗2—3次；所述第一清液加入半纤维素酶之前先与水混合，保持60-80℃ 并不断搅拌，然后离心分离，加入酒精至产生的沉淀物不再增加时，过滤并干 燥滤渣。

本发明制备的甘蔗渣培养基，工艺简单，环境友好，成本低且实现甘蔗渣 中半纤维素、纤维素的彻底分离，利用率高。从而解决了甘蔗渣综合利用的难 题。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并非用于限定 本发明的范围。

本发明提出一种甘蔗渣培养基，按质量百分比计算，其包括25％-35％的五 碳糖、15％-20％的蛋白胨、8％-10％的硫酸镁、2％-4％的轻质碳酸钙、5％-8％的 生物素、1％-3％的柠檬酸钠，其余为水。

优选地，按质量百分比计算，其包括30％的五碳糖、18％的蛋白胨、8％的 硫酸镁、4％的轻质碳酸钙、5％的生物素、2％的柠檬酸钠，其余为水。

具体地，本实施例中，所述五碳糖为木糖、葡萄糖的混合物。

葡萄糖和木糖作为碳源，支持生物体培养物的旺盛生长；蛋白胨主要提供 氮源和维生素；硫酸镁提供镁元素，作为多种酶的活化剂，促进碳水化合物的 新陈代谢、核酸的合成、磷酸盐的转化等；轻质碳酸钙提供生物体生长所需要 的钙离子；生物素维持生物体自然生长、发育和组织机能健康必要的营养素。 又称维生素H、辅酶R，是水溶性维生素，它是合成维生素C的必要物质，是 脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质；柠檬酸钠是作为培养基稳定剂存在。

本发明还提出上述甘蔗渣培养基的制备方法，其包括以下步骤：