一種酸性液體纖維素酶的生產方法
2023-12-02 08:30:36 2
專利名稱：一種酸性液體纖維素酶的生產方法
技術領域：
木發明屬於酶菌的製取技術領域，特別是一種酸性液體纖維素酶的生產方法。
背景技術：
纖維素酶是由多種水解酶組成的一個複雜的酶系，根據各酶功能的差異，
分為三大類:C1酶，又叫葡聚糖內切酶，作用於不溶性纖維素表面，隨機水解 e-l， 4-糖苷鍵；Cx酶，又稱葡聚糖外切酶，作用於纖維素線性分子末端，水 解3-1， 4-糖苷鍵；BG酶(又叫CB酶)，可將纖維二糖、纖維三糖水解成葡萄 糖分子。利用纖維素酶和半纖維素酶可將纖維素和半纖維素降解成可發酵糖， 進而通過發酵製取酒精、單細胞蛋白、有機酸、甘油、丙酮及其它重要的化學 化工原料。纖維素酶也可用於纖維素、半纖維素的限制性降解，製備成功能性 食品添加劑，如微晶纖維素、膳食纖維和功能性低聚糖等。目前，纖維素和半 纖維素的利用是國際國內的研究熱點課題，其目的是尋求開發利用地球上最豐 富、最廉價的可再生資源——植物纖維的途徑。此外，纖維素酶還廣泛應用於 飼料、食品、釀造、紡織、造紙、石油、中成藥加工、飲料加工等行業。因此， 纖維素酶具有非常廣闊的應用前景。然而，我國纖維素酶的生產現狀普遍存在 酶活力低，存活率不高，易染雜菌，發酵周期長、生產質量不穩定，成本高， 不能規模化生產等問題，導致纖維素酶短缺，市場價格居高不下，是制約纖維 質原料原料利用的瓶頸。
發明內容
本發明的目的是提供一種酸性液體纖維素酶的生產方法，利用該方法生產
的纖維素酶存活率高，發酵周期短，酶活力高，產品質量穩定，生產成本低， 能夠實現工業化生產。
實現本發明的目的所採取的技術方案是生產纖維素酶的方法包括以下歩
驟
1、 菌種選取在產生纖維素酶的菌株中挑選出綠色木黴突變株作為生產 菌株，並在斜面菌臺上保存備用；
2、 菌種培養將斜面菌臺上的菌株放入培養瓶中在20 4(TC的溫度條件下 培養1~3天，然後放入種子罐中進行通風攪拌培養12~40小時；
3、 發酵處理按重量百分比取0.5~20%的培養菌種、2 6%的微晶纖維素、 0.5~3%的玉米槳、70 97%的水混合成發酵漿料，將發酵漿料放入發酵罐中進 行通風攪拌發酵，並在發酵過程中每隔1 8個小時按初始發酵漿料重量流加 0.0卜0.1%的玉米漿和0力1 0.2%的微晶纖維素，溫度控制在20 40。C之間，發 酵72 200小時，濾去發酵漿料中的殘渣，即製得酸性液體纖維素酶。
按照上述方法生產酸性液體纖維素酶，採用高產纖維素酶的綠色木黴突變 株，微晶纖維素、玉米漿作為發酵基料，能夠保證黴菌生長繁殖快，產品品質 好，活力比現有技術生產的纖維素酶提高到2倍以上，同時可以縮短培養、發 酵周期，提高生產效率，降低生產成本。該方法還具有生產工藝簡單、操作簡 便、技術容易掌握、原料來源廣泛、對環境無汙染、適合大規模生產等優點。
本發明生產的酸性液體纖維素酶可廣泛應用於飼料、紡織、石油、果蔬加 工、造紙業、中成藥加工，特別是生物質乙醇製取等領域。發酵得到酶製劑後 分離出的固體殘渣含有一定量的纖維素酶和菌體蛋白等營養物質，可用作飼料 添加劑。
具體實施例方式
本發明的酸性液體纖維素酶的生產方法是先在產生纖維素酶的菌株中挑 選出綠色木黴突變株作為生產菌株，以便提高生產效率，降低生產成本，將挑 選的菌株存放在斜面菌臺上，然後將長勢良好的斜面菌臺菌株接入三角瓶中在
20 4(TC的溫度條件下培養1~3天，放入種子罐中進行通風攪拌培養12~40小 時；再按重量百分比取0.5~20%的培養菌種、2~6%的微晶纖維素、0.5 3%的 玉米漿與70 97%的水混合成發酵漿料，放入發酵罐中進行通風攪拌發酵，選 用微晶纖維素和玉米漿作為發酵基料，在發酵過程中根據黴菌生長發酵情況， 每隔1~8個小時按初始發酵漿料重量流加0.01~0.1%的玉米漿和0.01~0.2%的微 晶纖維素，溫度控制在20 4(TC之間，黴菌生長快、長勢好，則可頻加、多加 玉米漿和微晶纖維素，溫度相對降低，反之則可延長補加間隔時間，減少補加 量，適當提高發酵溫度，發酵72~200小時，視菌體生長情況停止發酵，濾去 發酵漿料中的殘渣即可製成液體的纖維素酶，生產的黴菌活力高、品質好。
該方法採用高產纖維素酶的綠色木黴突變株作為生產菌株，在低糖培養基 中能生長迅速而酶合成不受阻遏，並利用微晶纖維素、玉米漿等進行液體深層 發酵生產纖維素酶製劑。製得的纖維素酶酶活與成本比值高，技術易掌握、發 酵周期短、產品質量穩定，無毒無汙染，完全可以達到我國衛生部2 0 0 3年 第4號公告中用作食品添加劑和飼料添加劑的標準。
實施例1
下面以50L發酵罐試驗為實施例對本發明作以詳細的說明。 先在纖維素酶中挑選出綠色木黴突變株作為生產菌株存放在斜面菌臺上， 然後將斜面菌臺上的菌株接入三角培養瓶中在4(TC的溫度條件下培養1天，放 入種子罐中進行通風攪拌培養12小時；再按重量百分比取0.5%的培養菌種、2
%的微晶纖維素、0.5%的玉米漿與97%的水混合成發酵漿料，放入50L發酵罐 中進行通風攪拌發酵，在發酵過程中每隔1個小時按初始發酵漿料重量流加 0.01%的玉米漿和0.01%的微晶纖維素，溫度控制在4CTC，發酵72小時，濾去
發酵漿料中的殘渣即可製成液體的纖維素酶。 實施例2
下面再以20m3發酵罐試驗為實施例對本發明作以詳細的說明。 先在纖維素酶中挑選出綠色木黴突變株作為生產菌株存放在斜面菌臺上， 然後將斜面菌臺上的菌株接入三角培養瓶中在2(TC的溫度條件下培養3天，放 入種子罐中進行通風攪拌培養24小時；再按重量百分比取20%的培養菌種、6 %的微晶纖維素、3%的玉米漿與71%的水混合成發酵漿料，放入201113發酵罐 中進行通風攪拌發酵，在發酵過程中每隔5個小時按初始發酵漿料重量流加 0.1%的玉米漿和0.2%的微晶纖維素，溫度控制在2(TC，發酵120小時，濾去 發酵漿料中的殘渣即可製成液體的纖維素酶。 實施例3
下面再以20n^發酵罐試驗為實施例對本發明作以詳細的說明。 先在纖維素酶中挑選出綠色木黴突變株作為生產菌株存放在斜面菌臺上， 然後將斜面菌臺上的菌株接入三角培養瓶中在3CTC的溫度條件下培養2天，放 入種子罐中進行通風攪拌培養40小時；再按重量百分比取10%的培養菌種、4 %的微晶纖維素、2%的玉米漿與84%的水混合成發酵漿料，放入20r^發酵罐 中進行通風攪拌發酵，在發酵過程中每隔8個小時按初始發酵漿料重量流加 0.05%的玉米漿和0.1%的微晶纖維素，溫度控制在30。C，發酵200小時，濾去 發酵漿料中的殘渣即可製成液體的纖維素酶。
權利要求
1、一種液體酸性纖維素酶的發酵生產方法，其特徵在於它包括以下步驟(1)菌種選取在產生纖維素酶的菌株中挑選出綠色木黴突變株作為生產菌株，並在斜面菌臺上保存備用；(2)菌種培養將斜面菌臺上的菌株放入培養瓶中在20～40℃的溫度條件下培養1～3天，然後放入種子罐中進行通風攪拌培養12～40小時；(3)發酵處理按重量百分比取0.5～20％的培養菌種、2～6％的微晶纖維素、0.5～3％的玉米漿、70～97％的水混合成發酵漿料，將發酵漿料放入發酵罐中進行通風攪拌發酵，並在發酵過程中每隔1～8個小時按初始發酵漿料重量流加0.01～0.1％的玉米漿和0.01～0.2％的微晶纖維素，溫度控制在20～40℃之間，發酵72～200小時，濾去發酵漿料中的殘渣，即製得酸性液體纖維素酶。
全文摘要
本發明涉及一種酸性液體纖維素酶的生產方法，它是採用高產纖維素酶的綠色木黴突變株作為生產菌株，微晶纖維素和玉米漿作為發酵基料，經發酵處理，生產出酸性液體纖維素酶酸性。採用該方法製得的纖維素酶酶活高，成本低，發酵周期短，質量穩定，無毒無汙染，可直接使用，而且具有生產工藝簡單、操作簡便、原料來源廣泛、對環境無汙染、適合大規模生產等優點。
文檔編號C12N9/42GK101182503SQ20071018052
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者任建偉, 呂世鋒, 康東亮, 米錫耿, 閻振麗 申請人:河南天冠企業集團有限公司