专利名称：偏酸性纤维素酶的生产方法
技术领域：
本发明涉及酶的制取技术，特别是涉及一种偏酸性纤维素酶的生产方法。
背景技术：
纤维素酶是由多种水解酶组成的一个复杂的酶系，根据各酶功能的差异，
分为三大类:C1酶，又叫葡聚糖内切酶，作用于不溶性纤维素表面，随机水解p-i，
4-糖苷键；Cx酶，又称葡聚糖外切酶，作用于纤维素线性分子末端，水解卩-1， 4-糖苷键；BG酶(又叫CB酶)，可将纤维二糖、纤维三糖水解成葡萄糖分子。 利用纤维素酶和半纤维素酶可将纤维素和半纤维素降解成可发酵糖，进而通过 发酵制取酒精、单细胞蛋白、有机酸、甘油、丙酮及其它重要的化学化工原料。 纤维素酶也可用于纤维素、半纤维素的限制性降解，制备成功能性食品添加剂, 如秸秆粉、膳食纤维和功能性低聚糖等。目前，纤维素和半纤维素的利用是国 际国内的研究热点课题，其目的是寻求开发利用地球上最丰富、最廉价的可再 生资源——植物纤维的途径。此外，纤维素酶还广泛应用于饲料、食品、酿造、 纺织、造纸、石油、中成药加工、饮料加工等行业。因此，纤维素酶具有非常 广阔的应用前景。然而，我国纤维素酶的生产现状普遍存在酶活力低，存活率 不高，易染杂菌，发酵周期长、生产质量不稳定，成本高，不能规模化生产等 问题，导致纤维素酶短缺，市场价格居高不下，是制约纤维质原料原料利用的 瓶颈。
发明内容
本发明的目的是提供一种偏酸性纤维素酶的生产方法，利用液体深层发酵 方法生产的纤维素酶存活率高，发酵周期短，酶活力高，产品质量稳定，生产 成本低，能够实现工业化生产。
本发明所釆取的技术方案它包括以下步骤
(1) 菌种选取在纤维素酶产生菌中挑选出黑曲霉作为生产菌株，在斜面上 保存备用；
(2) 菌种培养将挑选的黑曲霉菌株放入培养瓶中在25 35'C的温度条件下 培养1~3天，然后放入种子罐中进行通风搅拌培养12 40小时；
(3) 发酵处理按重量百分比取0.5~20%的培养菌种、2~4%的秸秆粉、1~3% 的玉米浆、75 95%的水混合成发酵浆料，将该浆料放入发酵罐中进行通风搅拌发酵，在发酵过程中每隔1 8个小时按初始发酵浆料重量流加0.02~0.2%的玉米 浆、0.02 0.4%的秸秆粉和0.05~0.2%乳糖，温度为25 35°C，发酵72 200小时， 滤去发酵浆料中的残渣，即制得pH为4.5~6的液体偏酸性纤维素酶。
所述的秸秆为水稻秆、玉米秆、麦秆或蒿杆。
本发明具有的有益效果是
按照本发明的方法生产纤维素酶，采用高产纤维素酶的黑曲霉突变株，秸 秆粉、玉米浆作为发酵基料，能够保证霉菌生长繁殖快，产品品质好，活力比 现有技术生产的纤维素酶提高2倍以上，同时可以缩短培养、发酵周期，提高 生产效率，降低生产成本。该方法还具有生产工艺简单、操作简便、技术容易 掌握、原料来源广泛、对环境无污染、适合的规模生产等优点。
具体实施例方式
本发明的酸性纤维素酶的生产方法是先在纤维素酶产生菌中挑选出黑曲 霉突变株作为生产菌株，以便提高生产效率，降低生产成本，将挑选的菌株放
在斜面上，然后将挑选的菌株接入三角培养瓶中在25 35。C的温度条件下培养 1~3天,放入种子罐中进行通风搅拌培养12~40小时；再按重量百分比取0.5 20% 的培养菌种、2 4%的秸秆粉、1 3%的玉米浆(固形物含量6 8%)与75~95%的水 混合成发酵浆料，放入发酵罐中进行通风搅拌发酵，选用秸秆粉、乳糖和玉米 浆作为发酵基料，有利于黑曲霉的生长繁殖，可縮短生产周期，在发酵过程中 根据霉菌生长发酵情况，每隔1 8个小时按初始发酵浆料重量流加0.02 0.2%的 玉米浆(固形物含量6~8%)和0.02 0.4%的秸秆粉和乳糖，温度控制在25 35。C之 间，霉菌生长快、长势好，则可频加、多加玉米桨和秸秆粉及0.05~0.2%乳糖， 温度相对降低，反之则可延长补加间隔时间，减少补加量，适当提高发酵温度， 发酵72 200小时，视霉菌生长情况达到最佳状态，即可停止发酵，滤去发酵浆 料中的残渣即可制得pH为4.5 6的液体偏酸性纤维素酶，生产的酶菌活力旺盛， 品质好。
该方法采用高产纤维素酶的黑曲霉突变株作为生产菌株，在低糖培养基中 能生长迅速而酶合成不受阻遏，并利用秸秆粉、乳糖、玉米衆等进行液体深层 发酵生产纤维素酶制剂。制得的纤维素酶酶活与成本比值高，技术易掌握、发 酵周期短、产品质量稳定，无毒无污染，完全可以达到我国卫生部2 0 0 3年 第4号公告的用作食品添加剂和饲料添加剂的标准。该纤维素酶可应用于饲料、 纺织、石油、果蔬加工、造纸业、中成药加工，特别是生物质乙醇制取等领域。 发酵得到酶制剂后分离出的固体残渣含有一定量的纤维素酶和菌体蛋白等营养物质，可用作饲料添加剂。 实施例l:
下面再以500L发酵罐试验为实施例对本发明作以详细的说明。 先在纤维素酶产生菌中挑选出黑曲霉突变株作为生产菌株放在斜面菌台 上，然后将挑选的菌株接入三角培养瓶中在25t:的温度条件下培养l天，放入 种子罐中进行通风搅拌培养12小时；再按重量百分比取0.5%的培养菌种、3% 的水稻秆粉、1.5%的玉米浆与95%的水混合成发酵浆料，放入500L发酵罐中进 行通风搅拌发酵，在发酵过程中每隔1个小时按初始发酵浆料重量流加0.02%的 玉米浆和0.02%的秸秆粉和0.05%乳糖，温度控制在25t:，发酵72小时，滤去 发酵浆料中的残渣即可制成液体的纤维素酶。 实施例2:
下面再以5mS发酵罐试验为实施例对本发明作以详细的说明。 先在纤维素酶产生菌中挑选出黑曲霉突变株作为生产菌株放在斜面菌台 上，然后将挑选的菌株接入三角培养瓶中在3(TC的温度条件下培养2天，放入 种子罐中进行通风搅拌培养30小时；再按重量百分比取10%的培养菌种、3% 的玉米秆粉、2%的玉米浆与85%的水混合成发酵桨料，放入5mS发酵罐中进行 通风搅拌发酵，在发酵过程中每隔4个小时按初始发酵浆料重量流加0.1%的玉 米浆和0.2%的秸秆粉和0.1%乳糖，温度控制在3(TC，发酵150小时，滤去发酵 桨料中的残渣即可制成液体的纤维素酶。 实施例3:
下面再以10mS发酵罐试验为实施例对本发明作以详细的说明。 先在纤维素酶产生菌中挑选出黑曲霉突变株作为生产菌株放在斜面菌台 上，然后将挑选的菌株接入三角培养瓶中在35。C的温度条件下培养3天，放入 种子罐中进行通风搅拌培养40小时；再按重量百分比取20%的培养菌种、2% 的麦秆粉、3%的玉米浆与75%的水混合成发酵浆料，放入10m3发酵罐中进行 通风搅拌发酵，在发酵过程中每隔8个小时按初始发酵浆料重量流加0.2%的玉 米浆、0.4%的秸秆粉和0.2%乳糖，温度控制在35'C，发酵200小时，滤去发酵 浆料中的残渣即可制成液体的纤维素酶。
权利要求
1、一种偏酸性纤维素酶的生产方法，其特征在于它包括以下步骤(1)菌种选取在纤维素酶产生菌中挑选出黑曲霉作为生产菌株，在斜面上保存备用；(2)菌种培养将挑选的黑曲霉菌株放入培养瓶中在25～35℃的温度条件下培养1～3天，然后放入种子罐中进行通风搅拌培养12～40小时；(3)发酵处理按重量百分比取0.5～20％的培养菌种、2～4％的秸秆粉、1～3％的玉米浆、75～95％的水混合成发酵浆料，将该浆料放入发酵罐中进行通风搅拌发酵，在发酵过程中每隔1～8个小时按初始发酵浆料重量流加0.02～0.2％的玉米浆、0.02～0.4％的秸秆粉和0.05～0.2％乳糖，温度为25～35℃，发酵72～200小时，滤去发酵浆料中的残渣，即制得pH为4.5～6的液体偏酸性纤维素酶。
2、 根据权利要求1所述的一种偏酸性纤维素酶的生产方法，其特征在于 所述的秸秆为水稻秆、玉米秆、麦秆或蒿杆。
全文摘要
本发明公开了一种偏酸性纤维素酶的生产方法。将黑曲霉菌株放入在25～35℃下培养1～3天，然后放入种子罐中进行通风搅拌培养12～40小时；按重量百分比取0.5～20％的培养菌种、2～4％的秸秆粉、1～3％的玉米浆、75～95％的水混合成发酵浆料，放入发酵罐中进行通风搅拌发酵，在发酵过程中每隔1～8个小时按初始发酵浆料重量流加0.02～0.2％的玉米浆和0.02～0.4％的秸秆粉和0.05～0.2％乳糖，温度为25～35℃，发酵72～200小时，滤去发酵浆料中的残渣即制得偏酸性纤维素酶。本发明制得的纤维素酶酶活高，成本低，发酵周期短，质量稳定，无毒无污染，可直接使用。同时，具有工艺简单、原料来源广泛、对环境无污染、适合的规模生产。
文档编号C12N9/42GK101532003SQ20091009787
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者匡继勇, 王德洪 申请人:杭州贝奥生物技术工程有限公司