纤维素酶的固体发酵生产方法_匡继勇专利（纤维素酶,发酵,固体）-早鸽网

一种纤维素酶的固体发酵生产方法

专利名称

一种纤维素酶的固体发酵生产方法
发明者

匡继勇, 王德洪, 鲁丰雨
公开日

2010年9月1日
申请日期

2010年4月13日
优先权日

2010年4月13日
申请人

浙江大学;杭州贝奥生物技术工程有限公司
文档编号

C12N9/42GK101818136SQ201010145820
关键字

纤维素酶发酵固体生产
权利要求

一种纤维素酶的固体发酵生产方法，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康氏木霉作为生产菌株，在斜面上保存备用；(2)菌种培养将挑选的康氏木霉菌株放入培养瓶中在28～33℃的温度条件下培养16～48小时，然后放入种子罐中在28～33℃的温度条件下进行通风搅拌培养16～40小时；(3)发酵处理按重量百分比取5～10％的培养菌种、接入已消毒的固体发酵培养基中，该培养基的构成为秸秆粉60～70％，麸皮20～30％，硫酸铵4～5％，酵母粉3～4％，玉米浆1～2％，混匀后加水调整至消毒后含水量为重量百分比65～70％；在自然补给无菌空气，保持环境温度为26～30℃，环境湿度65～70％的条件下发酵72～120小时；培养成熟的固体料投入搅拌罐，用培养成熟固体料质量的1～2倍的已消过毒且冷却至室温的洁净水浸泡，同时以40～50rpm的速度进行搅拌，浸泡16～24小时后，滤去固体残渣即制得液体的纤维素酶液；为提高收率，再次用已消过毒且冷却至室温的洁净水水洗一次固体残渣，再次过滤得到的滤液可与第一次过滤得到的滤液混合进行浓缩，得到成品，滤渣作为固体饲料2.根据权利要求1所述的一种纤维素酶的固体发酵生产方法，其特征在于所述的秸秆为水稻秆、玉米秆、麦秆或蒿杆
技术领域

本发明涉及酶的生产方法，特别是涉及一种高活性纤维素酶的固体发酵生产方法
背景技术
具体实施例方式

本发明的高活性纤维素酶的生产方法是先在纤维素酶产生菌中挑选出康氏木霉菌株作为生产菌株，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28 33°C的温度条件下培养16 48小时，放入种子罐中进行通风搅拌培养16 40小时；再按重量百分比取5 10%的培养菌种、接入已消毒的固体发酵培养基中，该培养基的构成为秸秆粉60 70 %，麸皮20 30 %，硫酸铵4 5 %，酵母粉3 4%，玉米浆1 2%，混勻后加水调整至消毒后含水量在65 70%之间；在自然补给无菌空气，保持环境温度26 30°C，环境湿度约65 70%的条件下发酵72 120 小时即可选用秸秆粉、麸皮、酵母粉、硫酸氨、玉米浆等作为发酵基料，有利于康氏木霉的生长繁殖，可缩短生产周期在发酵过程中根据霉菌生长发酵情况，环境温度控制在26 30°C之间，霉菌生长快、长势好，环境温度则可控制相对低一点儿，反之环境温度可适当控制高一点儿，发酵72 120小时，视霉菌生长情况达到最佳状态，即可停止发酵培养成熟的固体料投入搅拌罐，用培养成熟固体料质量的1 2倍的已消过毒且冷却至室温的洁净水浸泡，同时以40 50rpm的速度进行缓慢搅拌，浸泡16 24小时后，滤去固体残渣即制得液体的高活性纤维素酶液；为提高收率，可再次用已消过毒且冷却至室温的洁净水水洗一次固体残渣，再次过滤得到的滤液可与第一次过滤得到的滤液混合进行浓缩，得到成品，滤渣可作为固体饲料该方法采用高产纤维素酶的康氏木霉菌株作为生产菌株，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、麸皮、酵母粉、硫酸氨、玉米浆等进行固体发酵生产纤维素酶制剂制得的纤维素酶组分全，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2003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，可直接用作高营养价值的饲料实施例1 下面再以Im3培养箱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康氏木霉菌株作为生产菌株放在斜面上，然后将挑选的菌株接入三角培养瓶中在30°C的温度条件下培养16小时，放入装有20L培养液的25L 种子罐中进行通风搅拌培养35小时；全部接入已消毒的280kg固体发酵培养基中，该培养基的构成为先用水稻秆粉60 %，麸皮30 %，硫酸铵4%，酵母粉4%，玉米浆2 %进行混合，混勻后加水调整至消毒后含水量为重量百分比为70%在自然补给无菌空气，保持环境温度26 30°C，环境湿度约65 70%的条件下发酵72小时即可培养成熟的固体料投入 2m3搅拌罐，用280kg的已消过毒且冷却至室温的洁净水浸泡，同时以40 50rpm的速度进行缓慢搅拌，浸泡16小时后，滤去固体残渣即制得液体的高活性纤维素酶液；为提高收率，再次用280kg已消过毒且冷却至室温的洁净水水洗一次固体残渣，再次过滤得到的滤液可与第一次过滤得到的滤液混合进行浓缩，得到成品，滤渣可作为固体饲料实施例2下面再以IOm3培养箱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康氏木霉菌株作为生产菌株放在斜面上，然后将挑选的菌株接入三角培养瓶中在30°C的温度条件下培养36小时，装有200L培养液的250L种子罐中培养40小时；全部接入已消毒的2. 8吨固体发酵培养基中，该培养基的构成为先用玉米秆粉66%，麸皮25%，硫酸铵4. 5%，酵母粉3. 5%，玉米浆1 %进行混合，混勻后加水调整至至消毒后含水量为重量百分比为67%在自然补给无菌空气，保持环境温度26 28°C，环境湿度约65 70%的条件下发酵100小时即可培养成熟的固体料投入12m3搅拌罐，用4. 5吨已消过毒且冷却至室温的洁净水浸泡，同时以40 50rpm的速度进行缓慢搅拌，浸泡20小时后，滤去固体残渣即制得液体的高活性纤维素酶液；为提高收率，再次用 4. 5吨已消过毒且冷却至室温的洁净水水洗一次固体残渣，再次过滤得到的滤液可与第一次过滤得到的滤液混合进行浓缩，得到成品，滤渣可作为固体饲料实施例3下面再以50m3培养箱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康氏木霉菌株作为生产菌株放在斜面上，然后将挑选的菌株接入三角培养瓶中在30°C的温度条件下培养48小时，装有0. Sm3培养液的Im3种子罐中培养16小时；全部接入已消毒的13. 2吨固体发酵培养基中，该培养基的构成为先用麦秆粉70 %，麸皮20 %，硫酸铵5 %，酵母粉4 %，玉米浆1 %进行混合，混勻后加水调整至至消毒后含水量为重量百分比为65%在自然补给无菌空气，保持环境温度26 27°C，环境湿度约65 70%的条件下发酵120小时即可培养成熟的固体料投入60m3搅拌罐，用 26. 4吨已消过毒且冷却至室温的洁净水浸泡，同时以40 50rpm的速度进行缓慢搅拌，浸泡24小时后，滤去固体残渣即制得液体的高活性纤维素酶液；为提高收率，再次用26. 4吨已消过毒且冷却至室温的洁净水水洗一次固体残渣，再次过滤得到的滤液可与第一次过滤得到的滤液混合进行浓缩，得到成品，滤渣可作为固体饲料

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法律状态

专利名称：一种纤维素酶的固体发酵生产方法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β-1，4-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β-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。利用纤维素酶可将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，是制约纤维质原料利用的瓶颈。
本发明的目的在于提供一种固体发酵生产纤维素酶的方法，利用该方法生产的纤维素酶存活率高，组份齐全，发酵周期短，酶活力高，产品质量好，生产成本低，能够实现工业化生产。本发明所采取用的技术方案包括以下步骤(1)菌种选取在纤维素酶产生菌中挑选出康氏木霉作为生产菌株，在斜面上保存备用；(2)菌种培养将挑选的康氏木霉菌株放入培养瓶中在28 33°C的温度条件下培养16 48小时，然后放入种子罐中在28 33°C的温度条件下进行通风搅拌培养16 40 小时；(3)发酵处理按重量百分比取5 10%的培养菌种、接入已消毒的固体发酵培养基中，该培养基的构成为秸秆粉60 70 %，麸皮20 30 %，硫酸铵4 5 %，酵母粉3 4%，玉米浆1 2%，混勻后加水调整至消毒后含水量为重量百分比65 70% ；在自然补给无菌空气，保持环境温度为26 30°C，环境湿度65 70%的条件下发酵72 120小时；培养成熟的固体料投入搅拌罐，用培养成熟固体料质量的1 2倍的已消过毒且冷却至室温的洁净水浸泡，同时以40 50rpm的速度进行搅拌，浸泡16 24小时后，滤去固体残渣即制得液体的纤维素酶液；为提高收率，再次用已消过毒且冷却至室温的洁净水水洗一次固体残渣，再次过滤得到的滤液可与第一次过滤得到的滤液混合进行浓缩，得到成品，滤渣作为固体饲料。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上述方法生产纤维素酶，采用高产纤维素酶的康氏木霉菌株，秸秆粉、麸皮、酵母粉、硫酸氨、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，活力比现有固体发酵技术生产的纤维素酶活力提高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、适合适宜规模生产等优点。本发明公开了一种纤维素酶的固体发酵生产方法。将康氏木霉菌株在28～33℃下培养16～48小时，然后放入种子罐中在28～33℃下进行通风搅拌培养16～40小时；按重量百分比取5～10％的培养菌种、接入已消毒的固体发酵培养基中，混匀后加水调整至消毒后含水量为65～70％；在保持环境温度为26～30℃，环境湿度65～70％的条件下发酵72～120小时；培养成熟的固体料投入搅拌罐，用1～2倍固体料质量的已消毒且冷却至室温的洁净水浸泡，同时以40～50rpm的速度进行搅拌，浸泡16～24小时，过滤后制得液体的纤维素酶液。按照上述方法生产纤维素酶，活力比现有固体发酵技术生产的纤维素酶活力提高2倍以上，同时可以缩短发酵周期，提高生产效率，降低生产成本。

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