一种分解纤维素的酵素生产方法与流程

本发明涉及饲料、酿造、纺织等
技术领域：
，尤其涉及一种分解纤维素的酵素生产方法。
背景技术：
：纤维素的酵素可作为饲料用添加剂，以此提高动物对饲料的消化率，有利于动物对蛋白质的消化吸收，提高饲养效果，明显提高畜禽增重、产乳量和产蛋量，并提高抗病能力和适应环境的能力。我国是粮食生产大国，尤其是大麦、小麦等谷类作物的产量较多，并常常作为饲料加工的主要原料。在谷类饲料中富含有β-葡聚糖，其抗营养作用对于动物尤其是单胃动物很难将其完全消化吸收利用，从而限制了其在畜禽饲料业的发展。而某些细菌的基因表达产物可以催化β-葡聚糖分解为可被家畜利用的营养物质，但其较低的生产速率和苛刻的生产环境使其无法被大规模的使用。纤维素的酵素在酿造业中应用极为广泛，当原料为米、麦等谷类时，由于其富含淀粉等大分子，通常需要加入酵素来破坏植物细胞壁，促进淀粉分解和释放，产生单糖、氨基酸及核酸等小分子物质，以供酵母菌生长之需，提高生产效率，可安全、高效地降解天然纤维素，节约能源，降低污染。纺织品的天然纤维素纤维结构复杂，结晶度高，很难完全分解成葡萄糖，但在产生还原糖以前，其物理性质发生变化，横向断裂，强力降低，聚合度下降，吸湿能力和吸碱能力增加，裂解成短的可分离的纤维碎片等。根据这一原理，对纺织物进行有控制的纤维素酵素处理，可使布面光洁，纹路清晰，无死棉，织物具有良好的柔软性和悬垂性，具有永久的抗起球起毛效果，提高纺织品染整加工性能。技术实现要素：本发明的目的在于针对上述问题，本发明提出了一种分解纤维素的酵素生产方法，优化该种酵素的生产方式，提高产量，使其广泛应用。本发明提供了分解纤维素的酵素生产方法，所述方法包括用于分解的纤维素酵母菌、fm22培养基、微量元素pmt4、消泡剂、50%甘油、12：1甲醇、0.1%的吐温-80。为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：纤维素酵素通过以下步骤分解得到：重组菌株高密度发酵：利用发酵罐，对纤维素酵母菌进行液体深层发酵。将5-10ml重组酵母菌保存液接种至含有100mlypd液体培养基的500ml锥取形瓶中，适宜温度28-30℃，以每分钟转速280，培养至酶标仪测定600nm处吸光度值约为6，形成种子液。对发酵罐进行灭菌，降温至28-30℃，加入fm22培养基、微量元素pmt4、消泡剂及已准备好的种子液，控制培养液溶解氧含量为30-35%，每分钟转速600，培养24h。以150ml/h流速流加50%甘油，持续4h，每0.5h观察培养液。溶解氧含量峰值，手动控制培养液溶解氧含量为30-35%，添加甘油过程中应持续缓慢，以确保甘油不积累。酵素合成诱导：甘油流尽时，以3ml/h流速流加12：1甲醇和微量元素pmt4，并加入0.1%的吐温-80，控制每分钟转速800，培养液溶解氧含量30-35%，适宜温度28-30℃，进行发酵。发酵期间，每隔12h取样。本发明的有益效果是：作为饲料用添加剂，可提高动物对饲料的消化率，有利于动物对蛋白质的消化吸收，提高饲养效果，明显提高畜禽增重、产乳量和产蛋量，并提高抗病能力和适应环境的能力。作为酿造用添加剂，可促进植物淀粉分解和释放，产生单糖、氨基酸及核酸等小分子物质，以供酵母菌生长之需，提高生产效率，可安全、高效地降解天然纤维素，节约能源，降低污染。作为纺织洗涤、印染原料，可使布面光洁，纹路清晰，无死棉，织物具有良好的柔软性和悬垂性，具有永久的抗起球起毛效果，提高纺织品染整加工性能，节能环保。附图说明图1是普通方法合成酵素湿重图。图2是普通方法合成酵素干重图。图3是本发明方法合成酵素湿重图。图4是本发明方法合成酵素干重图。具体实施方式本发明实施例中试验方法和条件如无特别说明，均为常规方法。这些实施例仅用于说明本发明，本发明的保护范围不受这些是实力的限制。本发明所述技术方案，如未特别说明，均为本领域的常规方案；所述试剂或材料，如未特别说明，均来源于商业渠道。一种分解纤维素的酵素生产方法，所述方法包括用于分解的纤维素酵母菌、fm22培养基、微量元素pmt4、消泡剂、50%甘油、12：1甲醇、0.1%的吐温-80。纤维素酵素通过以下步骤分解得到：重组菌株高密度发酵：利用10l发酵罐，对纤维素酵母菌进行液体深层发酵。将6ml重组酵母菌保存液接种至含有100mlypd液体培养基的500ml锥取形瓶中，适宜温度28-30℃，以每分钟转速280，培养至酶标仪测定600nm处吸光度值约为6，培养48h，形成种子液。对发酵罐进行灭菌，降温至28℃，加入fm22培养基、微量元素pmt4、消泡剂及已准备好的种子液，控制培养液溶解氧含量为30-35%，每分钟转速600，培养24h。以150ml/h流速流加50%甘油，持续4h，每0.5h观察培养液。溶解氧含量峰值，手动控制培养液溶解氧含量为35%，添加甘油过程中应持续缓慢，以确保甘油不积累。酵素合成诱导：甘油流尽时，以3ml/h流速流加12：1甲醇和微量元素pmt4，并加入0.1%的吐温-80，控制每分钟转速800，培养液溶解氧含量35%，适宜温度30℃，发酵144h；发酵期间，每隔12h取样。表1纤维素酵素合成比对结果如下：合成酵素质量试验组对照组诱导合成前湿重154.2g/l60.4g/l诱导合成前干重69.3g/l18.9g/l诱导合成后湿重315.7g/l116.2g/l诱导合成后干重144.8g/l37.1g/l经试验结果表明（表1，图1，图2，图3，图4），本发明分解纤维素的酵素生产方法相对于普通发酵方法，提高了该种酵素的合成速率，节能环保。以上所述，仅是本发明的优选实施例而已，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明的前提下还可以做出等同变形或替换，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应仍归属本发明专利的涵盖范围之内。当前第1页12