專利名稱：一種酸性液體纖維素酶的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
木發(fā)明屬于酶菌的制取技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種酸性液體纖維素酶的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
纖維素酶是由多種水解酶組成的一個復(fù)雜的酶系，根據(jù)各酶功能的差異，
分為三大類:C1酶，又叫葡聚糖內(nèi)切酶，作用于不溶性纖維素表面，隨機水解 e-l， 4-糖苷鍵；Cx酶，又稱葡聚糖外切酶，作用于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(fā)酵糖， 進(jìn)而通過發(fā)酵制取酒精、單細(xì)胞蛋白、有機酸、甘油、丙酮及其它重要的化學(xué) 化工原料。纖維素酶也可用于纖維素、半纖維素的限制性降解，制備成功能性 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(nèi)的研究熱點課題，其目的是尋求開發(fā)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(yīng)用于 飼料、食品、釀造、紡織、造紙、石油、中成藥加工、飲料加工等行業(yè)。因此， 纖維素酶具有非常廣闊的應(yīng)用前景。然而，我國纖維素酶的生產(chǎn)現(xiàn)狀普遍存在 酶活力低，存活率不高，易染雜菌，發(fā)酵周期長、生產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定，成本高， 不能規(guī)?；a(chǎn)等問題，導(dǎo)致纖維素酶短缺，市場價格居高不下，是制約纖維 質(zhì)原料原料利用的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酸性液體纖維素酶的生產(chǎn)方法，利用該方法生產(chǎn)
的纖維素酶存活率高，發(fā)酵周期短，酶活力高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低， 能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是生產(chǎn)纖維素酶的方法包括以下歩
驟
1、 菌種選取在產(chǎn)生纖維素酶的菌株中挑選出綠色木霉突變株作為生產(chǎn) 菌株，并在斜面菌臺上保存?zhèn)溆茫?br> 2、 菌種培養(yǎng)將斜面菌臺上的菌株放入培養(yǎng)瓶中在20 4(TC的溫度條件下 培養(yǎng)1~3天，然后放入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)12~40小時；
3、 發(fā)酵處理按重量百分比取0.5~20%的培養(yǎng)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(fā)酵漿料，將發(fā)酵漿料放入發(fā)酵罐中進(jìn) 行通風(fēng)攪拌發(fā)酵，并在發(fā)酵過程中每隔1 8個小時按初始發(fā)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(fā) 酵72 200小時，濾去發(fā)酵漿料中的殘渣，即制得酸性液體纖維素酶。
按照上述方法生產(chǎn)酸性液體纖維素酶，采用高產(chǎn)纖維素酶的綠色木霉突變 株，微晶纖維素、玉米漿作為發(fā)酵基料，能夠保證霉菌生長繁殖快，產(chǎn)品品質(zhì) 好，活力比現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的纖維素酶提高到2倍以上，同時可以縮短培養(yǎng)、發(fā) 酵周期，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。該方法還具有生產(chǎn)工藝簡單、操作簡 便、技術(shù)容易掌握、原料來源廣泛、對環(huán)境無污染、適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點。
本發(fā)明生產(chǎn)的酸性液體纖維素酶可廣泛應(yīng)用于飼料、紡織、石油、果蔬加 工、造紙業(yè)、中成藥加工，特別是生物質(zhì)乙醇制取等領(lǐng)域。發(fā)酵得到酶制劑后 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(yǎng)物質(zhì)，可用作飼料 添加劑。
具體實施例方式
本發(fā)明的酸性液體纖維素酶的生產(chǎn)方法是先在產(chǎn)生纖維素酶的菌株中挑 選出綠色木霉突變株作為生產(chǎn)菌株，以便提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，將挑 選的菌株存放在斜面菌臺上，然后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(yǎng)1~3天，放入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)12~40小 時；再按重量百分比取0.5~20%的培養(yǎng)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(fā)酵漿料，放入發(fā)酵罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌發(fā)酵，選 用微晶纖維素和玉米漿作為發(fā)酵基料，在發(fā)酵過程中根據(jù)霉菌生長發(fā)酵情況， 每隔1~8個小時按初始發(fā)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，霉菌生長快、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(dāng)提高發(fā)酵溫度，發(fā)酵72~200小時，視菌體生長情況停止發(fā)酵，濾去 發(fā)酵漿料中的殘渣即可制成液體的纖維素酶，生產(chǎn)的霉菌活力高、品質(zhì)好。
該方法采用高產(chǎn)纖維素酶的綠色木霉突變株作為生產(chǎn)菌株，在低糖培養(yǎng)基 中能生長迅速而酶合成不受阻遏，并利用微晶纖維素、玉米漿等進(jìn)行液體深層 發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶制劑。制得的纖維素酶酶活與成本比值高，技術(shù)易掌握、發(fā) 酵周期短、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，無毒無污染，完全可以達(dá)到我國衛(wèi)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(biāo)準(zhǔn)。
實施例1
下面以50L發(fā)酵罐試驗為實施例對本發(fā)明作以詳細(xì)的說明。 先在纖維素酶中挑選出綠色木霉突變株作為生產(chǎn)菌株存放在斜面菌臺上， 然后將斜面菌臺上的菌株接入三角培養(yǎng)瓶中在4(TC的溫度條件下培養(yǎng)1天，放 入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)12小時；再按重量百分比取0.5%的培養(yǎng)菌種、2
%的微晶纖維素、0.5%的玉米漿與97%的水混合成發(fā)酵漿料，放入50L發(fā)酵罐 中進(jìn)行通風(fēng)攪拌發(fā)酵，在發(fā)酵過程中每隔1個小時按初始發(fā)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(fā)酵72小時，濾去
發(fā)酵漿料中的殘渣即可制成液體的纖維素酶。 實施例2
下面再以20m3發(fā)酵罐試驗為實施例對本發(fā)明作以詳細(xì)的說明。 先在纖維素酶中挑選出綠色木霉突變株作為生產(chǎn)菌株存放在斜面菌臺上， 然后將斜面菌臺上的菌株接入三角培養(yǎng)瓶中在2(TC的溫度條件下培養(yǎng)3天，放 入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)24小時；再按重量百分比取20%的培養(yǎng)菌種、6 %的微晶纖維素、3%的玉米漿與71%的水混合成發(fā)酵漿料，放入201113發(fā)酵罐 中進(jìn)行通風(fēng)攪拌發(fā)酵，在發(fā)酵過程中每隔5個小時按初始發(fā)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(fā)酵120小時，濾去 發(fā)酵漿料中的殘渣即可制成液體的纖維素酶。 實施例3
下面再以20n^發(fā)酵罐試驗為實施例對本發(fā)明作以詳細(xì)的說明。 先在纖維素酶中挑選出綠色木霉突變株作為生產(chǎn)菌株存放在斜面菌臺上， 然后將斜面菌臺上的菌株接入三角培養(yǎng)瓶中在3CTC的溫度條件下培養(yǎng)2天，放 入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)40小時；再按重量百分比取10%的培養(yǎng)菌種、4 %的微晶纖維素、2%的玉米漿與84%的水混合成發(fā)酵漿料，放入20r^發(fā)酵罐 中進(jìn)行通風(fēng)攪拌發(fā)酵，在發(fā)酵過程中每隔8個小時按初始發(fā)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(fā)酵200小時，濾去 發(fā)酵漿料中的殘渣即可制成液體的纖維素酶。
權(quán)利要求
1、一種液體酸性纖維素酶的發(fā)酵生產(chǎn)方法，其特征在于它包括以下步驟(1)菌種選取在產(chǎn)生纖維素酶的菌株中挑選出綠色木霉突變株作為生產(chǎn)菌株，并在斜面菌臺上保存?zhèn)溆茫?2)菌種培養(yǎng)將斜面菌臺上的菌株放入培養(yǎng)瓶中在20～40℃的溫度條件下培養(yǎng)1～3天，然后放入種子罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌培養(yǎng)12～40小時；(3)發(fā)酵處理按重量百分比取0.5～20％的培養(yǎng)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(fā)酵漿料，將發(fā)酵漿料放入發(fā)酵罐中進(jìn)行通風(fēng)攪拌發(fā)酵，并在發(fā)酵過程中每隔1～8個小時按初始發(fā)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(fā)酵72～200小時，濾去發(fā)酵漿料中的殘渣，即制得酸性液體纖維素酶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酸性液體纖維素酶的生產(chǎn)方法，它是采用高產(chǎn)纖維素酶的綠色木霉突變株作為生產(chǎn)菌株，微晶纖維素和玉米漿作為發(fā)酵基料，經(jīng)發(fā)酵處理，生產(chǎn)出酸性液體纖維素酶酸性。采用該方法制得的纖維素酶酶活高，成本低，發(fā)酵周期短，質(zhì)量穩(wěn)定，無毒無污染，可直接使用，而且具有生產(chǎn)工藝簡單、操作簡便、原料來源廣泛、對環(huán)境無污染、適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)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(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)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(yè)集團有限公司