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      金屬?酶共催化金銀花葉產(chǎn)乙醇同時提制綠原酸的方法與流程

      文檔序號:11123933閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種金屬-酶共催化金銀花葉產(chǎn)乙醇同時提制綠原酸的方法,其特征在于所述方法的具體步驟如下:

      (1)金屬激活劑的制備

      以化學(xué)試劑MnSO4·H2O、FeCl3·6H2O、ZnSO4·7H2O為原料,先按MnO、ZnO、Fe2O3的摩爾比為2∶3∶5~4∶1∶5配制成原料液加入反應(yīng)釜,再緩慢加入與原料液摩爾比為1.0~2.0倍的沉淀劑,并在40~80℃水浴中充分?jǐn)嚢?0~50min,然后滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至6.5~10,繼續(xù)攪拌20~60min后,放于室溫自然陳化10~14h,經(jīng)抽濾、洗滌、烘干,得前軀體,最后將前驅(qū)體置于1000~1300℃馬弗爐煅燒2~6h,自然冷卻至室溫后取出,即得酶激活劑錳鋅鐵氧體,所述的沉淀劑為NH4HCO3、(NH42CO3、NaOH、H2CO3等;

      (2)酵母液培養(yǎng)

      第(1)步驟完成后,以釀酒酵母和管囊酵母為發(fā)酵菌種,分別經(jīng)過斜面培養(yǎng)、一級種子試管培養(yǎng)后,先按重量比為1∶1~3將兩菌種接種入搖瓶培養(yǎng),將培養(yǎng)好的菌種接入裝液量為60 ml的250 ml三角瓶中,接入量為2~8%,并在25~35℃混合培養(yǎng)36~60h,得酵母液;

      (3)原料預(yù)處理

      第(2)步驟完成后,以金銀花葉(包括金銀花葉加工過程中的下腳料及提取金銀花葉中天然產(chǎn)物的固體廢渣以及其他生物質(zhì)廢渣等)為原料,先將原料用水清洗干凈后,放置于85~110℃的烘箱中烘30~90min,再經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后過20~160目篩,未過篩的原料返回粉碎機(jī)中再粉碎,收集過篩原料,即為預(yù)處理后的生物質(zhì)原料;

      (4)共催化同步酵解

      第(3)步驟完成后,先按照第(3)步處理后的生物質(zhì)原料質(zhì)量∶復(fù)合催化劑質(zhì)量∶酵母液∶水的體積之比為1g∶0.1~0.6g∶0.5~2ml∶5~15ml,混合均勻后放置于搖床中,在水浴溫度為35~60℃下進(jìn)行酵解活化2~10h后,用抽濾泵進(jìn)行抽濾,分別收集濾液和固體濾渣,收集的濾液為含乙醇及其綠原酸、新綠原酸、隱綠原酸的水相提取液;收集的濾渣為經(jīng)金屬催化、酶糖化、酵母發(fā)酵處理后的金銀花葉廢棄物,所述的復(fù)合催化劑為金屬酶激活劑和復(fù)配酶的金屬-酶制劑;所述的金屬酶激活劑為錳鋅鐵氧體(MnZnFeO)或Mn或Fe,其投加質(zhì)量為0.01~0.1g;所述復(fù)配酶酶活比為纖維素酶∶漆酶∶木聚糖酶=51~64U∶23~47U∶2~14U的復(fù)配酶;

      (5)綠原酸及乙醇的分析檢測

      第(4)步驟完成后,先將收集的濾液轉(zhuǎn)入離心機(jī)中,在離心轉(zhuǎn)速為2500~4000r/min條件下,進(jìn)行離心分離5~15min后,分別收集離心清液(即為含綠原酸和乙醇的提取液)和離心渣;收集的離心渣與第(4)步驟中固體濾渣合并作為制備吸附材料的原料,接著將收集的離心清液用蒸餾水定容后,先取離心清液5~10ml,按照體積比為離心清液∶內(nèi)標(biāo)物正丙醇=5~10ml∶0.1~0.2ml加入內(nèi)標(biāo)物正丙醇,采用氣相色譜法測定乙醇濃度,乙醇產(chǎn)品質(zhì)量為乙醇質(zhì)量∶生物質(zhì)原料質(zhì)量=5.50~17.99mg∶1g,再取離心定容后的離心清液2~5ml,采用高效液相色譜法測定金銀花葉中綠原酸的含量,綠原酸溶出的質(zhì)量濃度為0.054~0.102g/l,新綠原酸溶出的質(zhì)量濃度為0.0327~0.0495g/l,隱綠原酸溶出的質(zhì)量濃度為0.0110~0.0935g/l;最后將剩余離心清液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中,在真空壓強為0.1~0.6Mpa、溫度為30~60℃下,進(jìn)行減壓濃縮至粘稠狀得綠原酸粗制品,重復(fù)2~4次,制得綠原酸產(chǎn)品,綠原酸提取率高達(dá)90.9~98.2%,純度高達(dá)85.0~92.0%。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬-酶共催化金銀花葉產(chǎn)乙醇同時提制綠原酸的方法,其特征在于:

      第(1)步中,MnO、ZnO、Fe2O3的摩爾比為3∶2∶5,沉淀劑為NH4HCO3,與原料液摩爾比為1.5倍,水浴溫度為50℃,攪拌時間為40min,調(diào)節(jié)溶液pH值至7.1,繼續(xù)攪拌時間為40min后,室溫自然陳化12h,馬弗爐煅燒溫度為1140℃,煅燒時間為3.0h;

      第(2)步中, 第(1)步驟完成后,釀酒酵母和管囊酵母重量比為1∶1,接入量為5%,混合培養(yǎng)溫度為29℃,混合培養(yǎng)時間為48h;

      第(3)步中,金銀花葉目數(shù)為60目,烘箱的溫度為100℃,烘干時間為60min;

      第(4)步中,生物質(zhì)原料質(zhì)量∶復(fù)合催化劑質(zhì)量∶酵母液∶水的體積之比為1g∶0.4g∶1ml∶10ml,水浴溫度為40℃,酵解活化時間為8h,所述的復(fù)合催化劑為金屬酶激活劑和復(fù)配酶的金屬-酶制劑,所述的金屬酶激活劑為錳鋅鐵氧體(MnZnFeO),錳鋅鐵氧體投加質(zhì)量為0.04g,所述復(fù)配酶酶活比為纖維素酶:漆酶:木聚糖酶=55U∶10U∶1U的復(fù)配酶;

      第(5)步中,濾液離心轉(zhuǎn)速為3000r/min,離心分離10min,先取離心清液10ml,離心清液體積:內(nèi)標(biāo)物正丙醇體積=10ml∶0.2ml,乙醇產(chǎn)品質(zhì)量為乙醇質(zhì)量:生物質(zhì)原料質(zhì)量=17.99mg:1g,取定容后離心清液2ml,綠原酸溶出的質(zhì)量濃度為0.0956 g/l,新綠原酸濃度為0.0495g/l,隱綠原酸濃度為0.0581g/l,真空壓強為0.2Mpa、溫度為50℃,重復(fù)操作2次,制得綠原酸產(chǎn)品,綠原酸提取率高達(dá)98.2%,純度高達(dá)91.0%。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬-酶共催化金銀花葉產(chǎn)乙醇同時提制綠原酸的方法,其特征在于:

      第(1)步中,MnO、ZnO、Fe2O3的摩爾比為4∶1∶5,沉淀劑NH4HCO3與原料液摩爾比為2.0倍,水浴溫度為80℃,攪拌時間為60min,調(diào)節(jié)溶液pH值至10,繼續(xù)攪拌時間為60min后,馬弗爐煅燒溫度為1300℃,煅燒時間為2.0h;

      第(2)步中,釀酒酵母和管囊酵母重量比為1∶2,混合培養(yǎng)時間為48h;

      第(3)步中,選用金銀花葉目數(shù)為160目,烘箱溫度為110℃,烘干時間為30min;

      第(4)步中,生物質(zhì)原料質(zhì)量∶復(fù)合催化劑質(zhì)量∶酵母液∶水的體積之比為1g∶0.6g∶2ml∶55ml,水浴溫度為60℃,酵解活化2h,所述的金屬酶激活劑為錳鋅鐵氧體投加質(zhì)量為0.01g;所述復(fù)配酶酶活比為纖維素酶:漆酶:木聚糖酶=45U∶20U∶1U的復(fù)配酶;

      第(5)步中,離心清液:內(nèi)標(biāo)物正丙醇=5ml∶0.1ml加入內(nèi)標(biāo)物正丙醇,乙醇質(zhì)量:生物質(zhì)原料質(zhì)量=15.00mg∶1mg,綠原酸溶出的質(zhì)量濃度為0.0608g/l,新綠原酸濃度為0.0374g/l,隱綠原酸濃度為0.0110g/l;真空壓強為0.6Mpa、溫度為30℃,綠原酸提取率達(dá)93.2%,純度高達(dá)91.0%。

      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬-酶共催化金銀花葉產(chǎn)乙醇同時提制綠原酸的方法,其特征在于:

      第(1)步中,MnO、ZnO、Fe2O3的摩爾比為2∶3∶5,沉淀劑NH4HCO3與原料液摩爾比為1.0倍,溶液pH值調(diào)節(jié)至6.5后,繼續(xù)攪拌時間為20min后,馬弗爐煅燒溫度為1000℃,煅燒時間為6.0h;

      第(2)步中,釀酒酵母和管囊酵母重量比為1∶3,混合培養(yǎng)時間為36h;

      第(3)步中,選用金銀花葉目數(shù)為20目,烘箱溫度為85℃,烘干時間為90min;

      第(4)步中,生物質(zhì)原料質(zhì)量∶復(fù)合催化劑質(zhì)量∶酵母液∶水的體積之比為1g∶0.1g∶0.5ml∶15ml,水浴溫度為35℃,酵解活化10h,所述的金屬酶激活劑為錳鋅鐵氧體投加質(zhì)量為0.1g;所述復(fù)配酶酶活比為纖維素酶:漆酶:木聚糖酶=60U∶5U∶1U的復(fù)配酶;

      第(5)步中,乙醇質(zhì)量:生物質(zhì)原料質(zhì)量=5.50mg∶1g,綠原酸溶出的質(zhì)量濃度為0.0523g/l,新綠原酸濃度為0.0342g/l,隱綠原酸濃度為0.0457g/l;真空壓強為0.1Mpa、溫度為60℃,綠原酸提取率達(dá)90.0=9%,純度高達(dá)85.0%。

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