[发明专利]一种玉米秸秆制备生物絮凝剂的方法

摘要

一种玉米秸秆制备生物絮凝剂的方法。提供了一种降低能耗、成本，减少污水排放的玉米秸秆制备生物絮凝剂的方法。包括以下步骤：S1、原料制备：玉米秸秆粉碎、筛分，干燥备用；S2、水热预处理：预处理反应结束后，通过布氏漏斗进行固液分离，固相物料待酶解；S3、酶解：酶解液过滤，滤液用于制备生物絮凝剂；S4、制备絮凝剂发酵液；S5、絮凝活性成分提取及干燥，制得产品。本发明在工作中，水热预处理技术对环境友好，更加经济、绿色、清洁、环保；酶解可提高酶解过程中葡萄糖的收率；节约成本，降低能耗。

主权项

1.一种玉米秸秆制备生物絮凝剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原料制备：玉米秸秆自然风干后，通过粉碎机将风干的玉米秸秆粉碎、筛分，筛选出粒径为35‑40目的部分，放入真空干燥箱中，在温度为100‑105℃条件下干燥，将干燥后的原料置于干燥器中储备备用；S2、水热预处理：S2.1：取20‑21g干燥后的原料加入至400‑410mL的去离子水中，再加入催化剂FeCl₃1.0‑1.1g和20‑21ml浓度为6mg/mL的高温渗透剂JFC‑M溶液，混合后加入到反应釜中，并密封反应釜；S2.2：通过磁力搅拌器进行搅拌，将磁力搅拌器的转速调至260‑280r/min，开始加热，当温度为160‑165℃时，恒温保持20‑25min，进行水热预处理；S2.3：预处理反应结束后，通过布氏漏斗进行固液分离，固相物料待酶解；S3、酶解：称8.0‑8.2g固相物料，置于酶解瓶,依次加入40‑50ml浓度为0.1 mol/L的HAc‑NaAc缓冲液、0.2‑0.4ml浓度为10mg /ml的盐酸四环素溶液、3‑5ml浓度为6mg/mL的Tween80溶液和2‑4ml浓度为5mg/mL的JFC‑S溶液，同时加入8‑10FPU/g底物的纤维素酶和0.5‑1.0CBU/g底物的纤维二糖酶,补加蒸馏水至液体总体积为100ml ,再加入玻璃球，盖上瓶塞；混合均匀后,将酶解瓶放入摇床内进行酶解,温度设为49‑50℃、转速180r/min、酶解时间72‑75h，酶解液过滤，滤液用于制备生物絮凝剂；S4、制备絮凝剂发酵液：絮凝菌发酵培养基：取S3中滤液1000mL，加入KH₂PO₄1‑2g、K₂HPO₄ 3‑5g、NaCl 0.1‑0.3g、尿素0.5‑0.7g以及酵母膏0.2‑0.3g，调节pH至7.0‑7.5；混匀后分别量取250mL装入四只三角瓶中，盖上瓶塞，在110‑120℃下灭菌25‑30min；取灭菌好的上述培养基250mL，在无菌条件下接入絮凝剂产生菌，置于恒温摇床上于30‑31℃、145‑150r/min下振荡培养30‑32h，即为絮凝剂发酵液；S5、絮凝活性成分提取及干燥：将制取的絮凝剂发酵液在转速10000‑12000r/min、温度2‑4℃下离心20min,使菌体和分泌物分离,收集上清液；将上清液通过旋转蒸发仪真空浓缩至体积减少一半；浓缩后的上清液中加入2‑3倍上清液体积、2‑4℃预冷的无水乙醇,振荡至出现白色丝状絮体；将上述醇提液体在常温、转速4000‑5000r/min条件下离心分离10‑15min,用无水乙醇洗涤沉淀,收集沉淀；将所得沉淀溶于蒸馏水中,加入2‑3倍体积、2‑4℃预冷的无水乙醇,振荡后于常温、转速4000‑5000r/min条件下离心10‑15min,收集沉淀,反复2次；将沉淀分别用丙酮、乙醚洗涤一次，于30‑40℃真空干燥，即为生物絮凝剂产品。