生料固态发酵生产纤维素酶的方法技术

本发明专利技术提供一种通过生料固态发酵来生产纤维素酶的方法，其特征在于，包括：制种工序；生产培养基的配制及消毒工序；接种工序；发酵工序。本发明专利技术提供的由生料固态发酵纤维素酶的方法，原料无需高温灭菌，因此能够有效避免使用锅炉、大型灭菌设备，具有设备要求简单，容易扩大，能耗和人力费用低，生产成本低等特点，实用价值显著。本发明专利技术还提供生料固态发酵法生产纤维素酶用培养基，包括：５０～９０重量份农作物秸秆粉、１０～５０重量份麸皮粉、１．０～５．０重量份过碳酸钠、１．５～５．０重量份硫酸铵、０．５～４．０重量份磷酸二氢钾、０．０１～０．０５重量份硫酸镁、１００重量份水。通过使用该培养基，能够提供原料无需高温灭菌的由生料固态发酵纤维素酶的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生产纤维素酶的方法，尤其涉及一种通过生料固态发酵来 生产纤维素酶的方法。
技术介绍
纤维素酶用途广泛，纤维素酶被广泛应用于纺织、食品、农牧等领域，有 广泛的用途。目前，纤维素酶的固态发酵方法具有的共同特点是，原料经过高温蒸煮杀 菌，之后接种发酵制备出高活力酶剂。由于该过程需要蒸料容器，消耗大量煤、 电或蒸气，消毒过程耗时费力，不仅成本高，而且会增加扩大生产的难度。
技术实现思路
本专利技术人发现采用过碳酸钠对生产培养基进行消毒，就能够在原料不进行 高温灭菌的情况下，通过生料固态发酵来生产出纤维素酶。因此，本专利技术的目的是提供一种原料无需高温灭菌的由生料固态发酵纤维 素酶的方法。即，本专利技术提供如下的由生料固态发酵纤维素酶的方法。 一种通过生料固态发酵来生产纤维素酶的方法，其特征在于，包括 制种工序；生产培养基的配制及消毒工序；接种工序；发酵工序。根据上述所述的生产纤维素酶的方法，其特征在于，在所述生产培 养基的配制及消毒工序中使用过碳酸钠。根据上述所述的生产纤维素酶的方法，其特征在于，所述生产培养 基的配制及消毒工序为，将0.5~4.0重量份磷酸二氢钾、1.5~5.0重量份硫酸铵、0.01 0.05重量份 硫酸镁、1.0-5.0重量份过碳酸钠溶解于100重量份水中配成水溶液；另行将50-90重量份农作物秸杆粉和10 50重量份麸皮粉混合；然后将上述水溶液和混合物进行混合。根据上述所述的生产纤维素酶的方法，其特征在于，所述制种工序为，用含有0~2重量％氯化钠的无菌水将菌种从菌种传代培养基上洗下来，用 固态发酵的方法扩大培养制成固体曲，用每升含过氧化氢酶1000单位以上的 无菌过氧化氢酶溶液对固体曲进行稀释，制成种子液。根据上述所述的生产纤维素酶的方法，其特征在于，所述菌种为绿 色木霉、黑曲霉、米根霉或斜卧青霉。根据上述所述的生产纤维素酶的方法，其特征在于，所述无菌过氧 化氢酶溶液是通过将过氧化氢酶溶于自来水后，用膜滤器进行除菌来制得。根据上述所述的生产纤维素酶的方法，其特征在于，在接种工序中， 所述种子液在生产培养基中的添加量以种子液体积(升)生产培养基重量(公 斤)计为1: 1 1:3。根据上述所说的方法，其特征在于，在发酵工序中，在装有发酵料 的容器上加盖经过防腐剂浸泡的隔离材料。根据上述所说的方法，其特征在于，所述防腐剂为苯曱酸钠、丙酸 钠、那他霉素、山梨酸钾中的一种或其混合物，防腐剂的总浓度为0.001重量 % 10重量％。本专利技术采用的生料固态发酵法有效避免使用锅炉、大型灭菌设备，具有设 备要求简单，容易扩大，能耗和人力费用低，生产成本低等特点，实用价值显著。此外，本专利技术还提供一种生料固态发酵法生产纤维素酶用培养基，包括 50 90重量份农作物秸秆粉、10 50重量份麸皮粉、1.0 5.0重量份过碳酸钠、 1.5-5.0重量份硫酸铵、0.5 4.0重量份磷酸二氢钾、0.01 0.05重量份硫酸镁、 IOO重量份水。通过使用该培养基，能够提供原料无需高温灭菌的由生料固态发酵纤维素 酶的方法。本专利技术所说的生料固态发酵纤维素酶的方法目前未见其它文献报道。具体实施方式下面对本专利技术进行详细说明。本专利技术的通过生料固态发酵来生产纤维素酶的方法，其特征在于，包括 制种工序；生产培养基的配制及消毒工序；接种工序；发酵工序。1. 制种工序本专利技术所用的菌种可以是绿色木霉等木霉、黑曲霉等曲霉、米根霉等根霉、 斜卧青霉等青霉等产纤维素酶的菌种。其培养方法为菌种从菌种传代培养基 上用含有0 2重量。/。氯化钠的无菌水洗下，之后用固态发酵的方法扩大培养制 成固体曲。固体曲用每升含过氧化氢酶1000单位以上的无菌过氧化氢酶液稀 释成为种子液。这里，即使采用不含有氯化钠的无菌水也可以同样能够达到本专利技术目的。 优选采用含有1重量％氯化钠的无菌水。每升含过氧化氢酶1000单位以上的无菌过氧化氢酶液可以如下制作。先 将过氧化氢酶(120000国际单位)溶于120升自来水(pH调7.0 ),再将此 过氧化氬酶液用0.22微米的平板膜过滤器除菌，由此制得无菌过氧化氢酶溶 液。这里，pH7.0是用盐酸、硫酸、氢氧化钠、氨水等常规试剂来调节。 上述菌液中含有的过氧化氢酶能够消除因后述过碳酸钠溶于水而生成的 过氧化氢的部分残余，有利于纤维素酶的生产。2. 固体培养基的配制及消毒 本实施方式所述的发酵培养基组成为农作物秸秆粉(用粉碎机打碎成不超过0.5厘米)50 90重量份 麸皮(磨成细粉末) 10 50重量份过碳酸钠 1.0 5.0重量份 疏酸铵 1.5~5.0重量份二氬钾 0.5 4.0重量份疏酸镁 0.01 0.05重量份水 100重量份以上发酵培养基的配制方法为将磷酸二氯钾、硫酸铵、硫酸镁、过碳酸 钠渐次溶解于水中配成水溶液；将秸杆粉和麸皮混合；其后将此混合物和上述 水溶液混合；将以上混合后的培养基迅速密封于聚丙烯膜中，室温放置3小时6以上。这里，硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁是作营养源用。因此，只要是具有起 到营养源作用的化合物，就不限于硫酸铵、磷酸二氢钾、硫酸镁。例如作为氮源也可以采用蛋白胨、氯化铵；作为钾源也可以采用氯化钾、磷酸钾；作为镁 源也可以采用氯化镁等。此外，硫酸镁可以是无水硫酸镁、 一水石克酸4美、七水 硫酸镁，其量相对于100重量份水为0.(M 0.05重量份。农作物秸秆粉可以是稻草粉、高粱秸秆粉、玉米秸秆粉等。可以采用锤 式粉碎机等粉碎机打碎成不超过0.5厘米。如上所述，在本专利技术中采用过碳酸钠对固体培养基进行消毒时，固体培养 基的配制和消毒是同时完成的，因此工序简单。3.接种及发酵本实施方式的固态发酵优选在浅盘中进行。浅盘可以使用长60厘米、宽 30厘米、高6厘米的聚丙烯发酵浅盘。发酵浅盘要经过消毒，本专利技术采用的消毒方法是使用前将浅盘用1%过 碳酸钠溶液浸泡IO分钟以上(立即使用)。通常，在固态发酵中，料基表面和外界空气接触，容易引起杂菌的大量繁 殖，本专利技术用一种经过防腐处理的隔离材料例如海绵有效地防止发酵过程中空 气杂菌对料基的侵袭。具体地，海绵防腐的处理方法是选择厚度0.5 1厘米 的海绵，将其裁成略大于发酵浅盘的尺寸，浸泡于含0.1 0.5重量％苯曱酸钠 的水中，之后将其甩干。如此处理，海绵空隙表面的水膜将含有防腐成分，可 抑制料基与海绵接触处的杂菌生长。并同时可对外界杂菌有隔离作用。当然， 只要是能够起到防止发酵过程中空气杂菌对料基的侵袭的作用，隔离材料并不 限于海绵，也可以是海绵以外的其他材料，例如层叠多片非织造布而成的材料，或者夹有棉花层的织物材料等等。浅盘和海绵准备好后，将已消毒的固态发酵培养基和液态菌种以"液态生 产菌种体积(升)生产培养基重量(公斤)- 1.2 :2.0"的比例在浅盘中混合， 将此混合物料摊平，控制厚度不超5厘米，加盖海绵，控制发酵室 的湿度在 65%以上，温度20。C 35。C，发酵大约3 5天，见料基表面大片形成黄绿孢子 即可收获。本工艺最后可得到酶活在每克干曲500国际 位(IU)以上。这里，液态生产菌种体积(升)与生产培养基重量(公斤)的比例约为1.2:2.0,但不限于此，只要在1: 1~1: 3范围内都可以实现本专利技术的目的。 下面说明酶活;险测方法及酶活定义。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过生料固态发酵来生产纤维素酶的方法，其特征在于，包括：制种工序；生产培养基的配制及消毒工序；接种工序；发酵工序。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：
申请(专利权)人：北京利德曼生化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]