专利名称：一种固体酸性木聚糖酶的发酵生产方法
技术领域：
本发明属于酶菌的制取技术领域，是一种固体酸性木聚糖酶的发酵生产方法。
背景技术：
木聚糖是一种多聚五碳糖，主要成分是D-木糖，是植物半纤维素的重要组 成部分。木聚糖酶是一类以内切和外切方式降解木聚糖分子中P-1， 4-木糖苷 键的酶系，该酶系可广泛应用于造纸、食品、饲料添加剂等领域。在利用纤维 质原料生产酒精的领域中，则要求木聚糖酶把半纤维素分解为木糖，而不是低 聚木糖，以便于同化木糖的酵母菌，把木糖转化为酒精，增加纤维质原料的乙 醇产出率。而现有技术所生产的木聚糖酶，在分解半纤维素时形成的产物主要 是低聚木糖，木糖的含量较低，不适于纤维质原料酒精生产使用，而高酶活、 低成本的木聚糖酶生产技术目前还没有得到解决。因而，目前酒精的工业化生 产仍然以粮食为原料，资源消耗量大，生产成本高，不利于燃料酒精的推广使 用。另一方面，大量的含半纤维素的植物秸杆通常废弃或焚烧，造成极大的浪 费，也给环境带来不同程度的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种酶活高，成本低，易操作、发酵周期短、产品质 量稳定，无毒无污染的固体酸性木聚糖酶的发酵生产方法。
实现本发明的目的所采取的技术方案是固体酸性木聚糖酶的发酵生产方 法包括以下步骤
1、 菌种选取在木聚糖酶菌种中挑选出黑曲霉诱变株作为生产菌株，放
在斜面菌台上保存备用；
2、 菌种培养将斜面菌台上的菌株放入培养瓶中，在20 4(TC的温度条 件下培养3 7天，然后将培养的菌株与培养基按1 : 20的重量比放入种子罐中 进行通风搅拌培养12 30小时成为生产菌种，其中培养基组方按重量百分比为 麸皮2 6%、玉米衆0.5 4%、葡萄糖0.2~1°/。、水卯~96% ，培养温度为20-40 °C、搅拌速度150 300rpn^
3、 发酵处理将培养的生产菌种与麸皮、粒径为1 6IM1的玉米芯颗粒料、
硫酸铵拌匀后置入薄层固体发酵设备中进行薄层通风发酵培养，发酵时间为
4 10天，发酵温度20 4(TC，培养过程控制环境空气相对湿度在70 95%之间， 发酵制得酸性木聚糖酶，其中各原料配量的重量百分比为菌种5~9%、麸皮 20~60%、粒径为1 6腿的玉米芯颗粒料40 70%、硫酸铵1 5%;
4、 低温干燥，将制得的酸性木聚糖酶在35 5CTC的温度下进行低温干燥 后，然后将其粉碎至与原料同样大小的颗粒后即可。
按照上述方法生产酸性木聚糖酶，采用黑曲霉诱变株作为生产菌株，其产 品活力高，而且技术易掌握、发酵周期短、生产效率高，产品质量稳定，无毒 无污染。与纤维素酶配合使用可达到两种酶联合酶解植物纤维的最佳效果，非 常适合于各种纤维质原料生产酒精过程中植物纤维的酶解糖化。可广泛应用于 饲料、纺织、石油、果蔬加工、造纸、中成药加工。
具体实施例方式
本发明的酸性木聚糖酶的固体发酵生产方法，采用黑曲霉(Asprgillus niger)诱变株M-ny作为牛产菌株，在固体培养基上能迅速生长并大量合成酶，并利用麸皮、玉米芯、硫酸铵等进行固体薄层发酵生产木聚糖酶，制得的酶曲 酶活高，成本低，技术易掌握、发酵周期短、质量比较稳定，无毒无污染，可 直接使用。该酶菌在生产过程中同时还可形成大量纤维素酶、果胶酶、淀粉酶 等，是极佳的饲料添加复合酶，尤其适合于利用楦物纤维资源进行生物转化燃 料酒精的工业化生产。该方法可按以下步骤进行: 实施例1
首先挑取长势旺盛、活力较高的斜面菌种接入三角培养瓶中，在27'C的温 度条件下培养7天，然后将培养后的菌株与培养基按1 : 20的重量比放入种子 罐中进行通风搅拌培养12小时，得到用于大量生产的菌种，其中培养基各组分 按重量百分比为麸皮2%、玉米浆2%、葡萄糖1%、水95% ，培养条件为 35°C，搅拌速度为300ipm。将菌种5%、麸皮60%、 30%玉米芯、硫酸铵5% 放入薄层固体发酵设备中进行薄层通风发酵培养，发酵培养时间4天，温度40 °C，培养过程控制环境空气相对湿度95%。将发酵成熟的霉菌在5(TC的温度下 进行低温干燥，然后将其粉碎至与原料同样大小的颗粒后即制成固体酸性木聚 糖酶。
实施例2
首先挑取长势旺盛、活力较高的斜面菌种接入三角培养瓶中，在35。C的温 度条件下培养3天，然后将培养后的菌株与培养基按1 : 20的重量比放入种子 罐中进行通风搅拌培养30小时，其中培养基各组分按重量百分比为麸皮6%、 玉米浆4%、葡萄糖0.2%、水89.8%，培养条件为25。C，搅拌速度为150rpm。 将菌种9%、麸皮20%、玉米芯70%、硫酸铵1%放入薄层固体发酵设备中进 行薄层通风发酵培养，发酵培养时间10天，温度2(TC，培养过程控制环境空
气相对湿度70%。将发酵成熟的霉菌在35'C的温度下进行低温干'燥，然后将其 粉碎至与原料同样大小的颗粒后即制成固体酸性木聚糖酶。 实施例3
首先挑取长势旺盛、活力较高的斜面菌种接入三角培养瓶中，在30。C的温 度条件下培养5天，然后将培养后的菌株与培养基按1 : 20的重量比放入种子 罐中进行通风搅拌培养20小时，其中培养基各组分按重量百分比为麸皮3%、 玉米浆0.5%、葡萄糖0.5%、水96%，培养条件为30。C，搅拌速度为220rpm。 将菌种7%、麸皮40%、玉米芯50%、硫酸铵3%放入薄层固体发酵设备中进 行薄层通风发酵培养，发酵培养时间7天，温度3(TC，培养过程控制环境空气 相对湿度85%。将发酵成熟的霉菌在42X:的温度下进行低温干燥，然后将其粉 碎至与原料同样大小的颗粒后即制成固体酸性木聚糖酶。
权利要求
1、一种固体酸性木聚糖酶的发酵生产方法，其特征在于它包括以下步骤(1)菌种选取在木聚糖酶菌种中挑选出黑曲霉诱变株作为生产菌株，放在斜面菌台上保存备用；(2)菌种培养将斜面菌台上的菌株放入培养瓶中，在20～40℃的温度条件下培养3～7天，然后将培养的菌株与培养基按1∶20的重量比放入种子罐中进行通风搅拌培养12～30小时成为生产菌种，其中培养基组方按重量百分比为麸皮2～6％、玉米浆0.5～4％、葡萄糖0.2～1％、水90～96％，培养温度为20～40℃、搅拌速度150～300rpm；(3)发酵处理将培养的生产菌种与麸皮、粒径为1～6mm的玉米芯颗粒料、硫酸铵拌匀后置入薄层固体发酵设备中进行薄层通风发酵培养，发酵时间为4～10天，发酵温度20～40℃，培养过程控制环境空气相对湿度在70～95％之间，发酵制得酸性木聚糖酶，其中各原料配量的重量百分比为菌种5～9％、麸皮20～60％、粒径为1～6mm的玉米芯颗粒料40～70％、硫酸铵1～5％；(4)低温干燥，将制得的酸性木聚糖酶在35～50℃的温度下进行低温干燥后，然后将其粉碎至与原料同样大小的颗粒后即可。
全文摘要
本发明涉及一种固体酸性木聚糖酶的发酵生产方法，它是采用黑曲霉诱变株作为生产菌株，在固体培养基上迅速生长，大量合成酶，并利用麸皮、玉米芯、硫酸铵等进行固体薄层发酵，生产出固体酸性木聚糖酶。采用该方法制得的酶曲酶活高，成本低，发酵周期短，质量稳定，无毒无污染。同时，在生产过程中同时还可形成大量纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等，是极佳的饲料添加复合酶，尤其适合于利用植物纤维资源进行生物转化燃料酒精的工业化生产。
文档编号C12N9/42GK101182502SQ20071018052
公开日2008年5月21日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者任建伟, 康东亮, 杨付伟, 王林风, 阎振丽 申请人:河南天冠企业集团有限公司