利用糖厂酒精废液提高纤维素酶活的方法技术

本发明专利技术是一种提高纤维素酶活的方法，它是在培养基中加入糖厂酒精废液，经灭菌，接入纤维素酶产生菌发酵培育，得到的产品可精制为纤维素酶制剂，也可以直接加入到纤维中发酵成饲料和农用肥，该方法简单，成本低，能大幅度提高纤维素酶活，而且扩大了酒精废液综合利用，为处理糖厂废液提供了新的出路。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用糖厂废料酒精废液作为纤维素酶产生菌培养基达到提高纤维素酶活的方法。酒精废液是糖蜜或淀粉等农产品经发酵生产酒精后排放的废液，其有机物浓度高、颜色深，耗氧量大，处理困难，是严重的污染源。但酒精废液富含蛋白质、氨基酸、多种糖类和微量元素，也是一种极有利用价值的资源，可从中提取氨基酸、甘油等多种有用成份，或作为饲料、肥料、色素、建筑减水剂等原料，目前围绕糖厂酒精废液的处理和综合利用，环保部门和酒精厂的科研人员进行过许多方面的研究，也取得了许多成果，如中国专利CN92107109，95103709，96107697，96111883等公布的内容，就公开了酒精废液处理的多种方法，但这些公开文献所报道的只是限于酒精废液在制备饲料，肥料的应用。纤维素酶能将植物纤维分解，在现代科学中，它被广泛地应用在饲料、食品、造纸、医药、纺织等行业，目前的研究方向主要是在高活力纤维素酶产生菌菌种选育及培养条件的优化等方面，培养条件的优化包括选择适宜的培养基和适宜的条件，从公开报道的文献中我们都看到，许多科学研究者选取了许多种培养基，有的在培养基中加入促长剂如氮源、碳源、营养盐及诱导物，并找出菌种适宜的培养浓度、温度、pH等条件，以提高纤维素酶量及酶活，但公开文献报道的内容中，有的培养时间长，效果不明显，有的工艺复杂，成本较高。本专利技术的目的是提供一种成本低、效果好、方法简单的，能较大幅度提高纤维素酶活的方法。本专利技术的另一目的是通过对糖厂酒精废液的使用，找到一条糖厂废液综合利用的路子，更好地做到保护环境，彻底治理糖厂废液废水。本专利技术人在科学研究时发现，在纤维素酶产生菌培养过程中将酒精废液加到培养基，可以大幅度提高纤维素的酶活，并通过一系列实验表明其与一般常规方法培养相比，提高酶活5-10倍之多。本专利技术是这样实现的在原料来源丰富、成本较低的植物纤维或农作物产品组成的培养基中，加入酒精废液，混合均匀后经灭菌、接入纤维素酶产生菌，在适宜的温度、pH条件下培养，得到的产物可精制成纤维素酶制剂，也可将其接种到植物纤维中，继续扩大发酵培养，制成畜禽饲料或发酵成肥料。上述所说的培养基可以选用农作物产品如麸皮、谷糠、豆饼，植物纤维包括稻草、麦杆、甘蔗渣、玉米杆、棒、花生藤、棉杆等。纤维素酶产生菌的种类有很多，本专利技术选用的有康宁木霉(Trichoderma koningii)，烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、里氏木霉(Trichoderma reesei)，木素木霉(Trichoderma lig-naram)，绿色木霉(Trichoderma vivide)，土曲霉(Aspergillus terreus)，绳壮青霉(Penicillium funicilosum)，扩展青霉(Penicillium expansum)，华根霉(Rhizopus chinensis)，根霉(Rhizopus sp.)，多毛霉(Pestalotiopsis westerdijki)，大毛霉(Mucor mrcrdo)等。上述所说酒精废液为甘蔗糖厂或甜菜糖厂糖蜜发酵酒精的废液，在某些条件下，也可选用淀粉发酵的酒精废液，其浓度可选择为3-85BX，pH3.5-8.0，加入培养基的量可为1％-95％。纤维素酶产生菌的培养可分固态、液态或半固态发酵，培养温度为常温，最佳为25-37℃，发酵时间为24小时-7天。当选择植物秸杆和农作物产品为培养基时，加入酒精废液可选浓度稍高的酒精废液，如30BX-80BX，当采用酒精废液作培养基时，BX为1-40BX。本专利技术人在实验中分析了酒精废液的成份，发现酒精废液中含有一定量的糖类，有机酸、酵母残体、无机盐及微量元素，还含有较高的蛋白质和氨基酸，这些成份对培养基的营养成份有了补充，使纤维素酶产生菌在发酵过程中得到了充足的营养，此外，推测酒精废液中可能存在一些诱导因子或激活剂，在发酵中通过协同作用促进了纤维素酶的产生，而在普通的Mandels营养液添加剂水的培养基中，尽管菌丝萌发快及孢子生长较稠密，但酶活并不及加入酒精废液的培养基高，目前本专利技术人正在对其诱导因子或激活原因进行深入研究，以找出一种更简易和普遍的提高纤维素酶活的方法。本专利技术与现有技术相比，其实质性特点和进步为1.提供了一种新的产纤维素酶培养基，能有效地提高纤维素酶活，成本低。2.能为酒精废液处理找到一条新的路子，做到废物利用，减少因排放造成的环境污染。3.也能为农作物秸秆的综合利用提供出路，目前的植物秸秆大多数作堆肥，由于纤维素在通常条件下难消化，如果加入少量纤维素酶，再加入酒精废液，则能大大缩短堆肥发酵时间。4.可适用于纤维素酶制剂的制取，也可加入到发酵培养基或饲料和肥料中，操作方法简单，能广泛推广应用。以下描述具体实施例方式实施例一取糖厂甘蔗渣和麸皮，重量比3∶2，100公斤，加入200公斤20BX，pH4.3的酒精废液，混合均匀，通入蒸汽灭菌20分钟，接入纤维素酶产生菌，在28℃时培养4天，得到固体曲。实施例二按重量百分含量比取甘蔗渣3％，麸皮2％，25BX的pH4.5的酒精废液95％，经灭菌，并接入纤维素酶产生菌，在30℃时发酵72小时，可用于制取纤维酶制剂或直接作为畜禽饲料添加剂。实施例三取稻草粉10％，花生藤粉10％，麸皮20％和60BX、pH4.8的酒精废液60％，加水1倍混合后在100℃灭菌5分钟，接入纤维素酶产生菌，温度37℃发酵培养84小时，可作为饲料或曲种。实施例四取甘蔗渣10％，谷糠10％，豆饼10％，和50BX、pH5的酒精废液70％，加水2倍，混合后灭菌，接入纤维素酶产生菌种，在25℃时发酵培养84小时，得到半固体曲。实施例五培养基组成为蔗渣20％，麸皮10％，30BX、pH5.0的酒精废液70％，经灭菌接入菌种，在28℃时发酵84小时。实施例六培养基组成为稻草粉18％、麸皮15％、2.5BX、pH5.5的酒精废液67％，灭菌后接入菌种，在35℃时发酵96小时。实施例七培养基组成为玉米杆粉15％、麸皮或谷糠10％、20BX、pH6.0的酒精废液75％，灭菌后接入菌种，在30℃时发酵84小时。实施例八培养基组成为麦杆粉或花生藤粉15％，麸皮13％，35BX、pH4.5的酒精废液72％加水一倍，灭菌后接入菌种，在32℃时发酵96小时。实施例九用Mandels培养基和加10％40BX的pH5.0的酒精废液进行比较，方法与实施例五相同，测定结果表明，加入酒精废液的发酵物中纤维素酶活可提高近10倍。实施例十在麦杆或稻草杆堆肥中，每1000公斤加入实施例七的发酵液10公斤和10公斤水，堆肥腐烂效果比普通不加发酵液的时间缩短15天。权利要求1.一种提高纤维素酶活的方法，其特征是在纤维素酶产生培养基中加入3-85BX、pH3.5-8.0的酒精废液，加入量为培养基的1％-95％，在25-37℃培养。2.根据权利要求1所述的提高纤维素酶活的方法，其特征是培养基为现有已知的微生物标准培养基，或者是植物秸秆和农作物产品的组合物。3.根据权利要求1所述的提高纤维素酶活的方法，其特征是纤维素酶培养基为固态、液态或半固态。全文摘要本专利技术是一种提高纤维素酶活的方法,它是在培养基中加入糖厂酒精废液,经灭菌,接入纤维素酶产生菌发酵培本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高纤维素酶活的方法，其特征是在纤维素酶产生培养基中加入３－８５ＢＸ、ｐＨ３．５－８．０的酒精废液，加入量为培养基的１％－９５％，在２５－３７℃培养。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁智群，陈桂光，邹水洋，黄时海，庞宗文，李湘萍，杨胜远，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]