本发明专利技术公开了一种酶活力高的果胶酶的工业化生产方法，它包括菌株选育、菌种培养、摇瓶发酵、酶液制备，其特征是通过自然采集菌样分离筛选、细胞水平下菌种诱变获得，即蜡样芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ）、实验室编号为ＭＡＰＬＥ２１，保藏号：ＣＣＴＣＣ ＮＯ：Ｍ ２０９１４７，其生物学特性为：菌体呈杆状，染色均匀，Ｇ↑［＋］、兼性需氧，形成芽胞，芽胞不突出菌体，菌体两端较平整，多数呈链状排列，本发明专利技术具有酶活力高，成本低，发酵周期短等特点；用于韧皮纤维脱胶时，脱胶时间短（２－４小时）且稳定，残胶率１．５％以下，对纤维强度破坏小，纤维分散率１００％，制成率达６５％以上，脱胶废水产生量降低８０％以上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种酶及其生产，具体地说是一种。
技术介绍
目前苎麻、大麻、亚麻、构树皮、桑树皮等韧皮纤维的脱胶工艺基本上是以烧碱为主的化学脱胶工艺，虽然此生产工艺生产的植物纤维产品能满足梳纺的要求，但还存在脱胶流程长，工序繁锁、劳动强度大、能耗大、环境污染大等缺点，同时由于使用强酸、强碱、高温高压煮练等苛性条件，致使部分纤维素纤维分子链断裂、结晶度增高，造成产品制成率低、刚性强、织物手感粗糙等问题。植物细胞中的果胶质主要分为果胶酸和果胶两类基本多糖成分，另外还有不溶于水的原果胶。果胶酸是由D-半乳糖醛酸脱水縮合，以2-1,4糖苷键连接的直链聚合物；果胶是由半乳糖醛酸分子与甲醇酯化而成；原果胶以长链存在，是一种多聚半乳糖醛酸。天然果胶是多分支分子，其主链是鼠李糖-半乳糖醛酸、侧链是D-半乳糖、L-阿糖及木糖。大多数果胶类物质在细胞壁中以共价键和非共价键的形式与细胞壁中的其它大分子缔合粘结， 一旦果胶质破坏，便会导致植物细胞离散，这就是已被学术界公认的果胶酶能脱胶的理论基础。依据此理论，脱胶酶的制作就是制作一套酶体系，分别水解；原果胶酶——将原果胶裂解为水溶性果胶，水解糖苷键、水解果胶上的甲氧基团，三种水解形式或共存或分步进行，最终达到离析韧皮纤维的目的。也就是说制造一套 复合酶体系，该体系由下列酶构成；聚甲基半乳糖醛酸酶，聚甲基半 乳糖酸裂解酶，聚半乳糖酸酸酶，聚半乳糖酸裂解酶，果胶酯酶等， 该体系内的酶协同作用达到水解果胶的目的。虽然近年来对韧皮纤维 采用生物酶脱胶己有大批专家学者进行了深入研究，如专利号为ZL01106844.2，申请日为2001年1月15日，专利技术名称为苎麻脱胶果 胶酶的生产及其在苎麻脱胶工艺中的应用的专利公开了一种由枯草 芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、实验室编号为No. 13，保藏号CCTCC NO: M200038的菌种制备的酶液应用于苎麻脱胶工艺，但存在酶活力 低(3000 u/ml —4000 u/ml)，发酵周期长达30多个小时、酶制作成 本高，难以实现工业化生产及难以推广应用等难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种酶活力高的。本专利技术是按照DNS比色法测得果胶酶的活力，测定条件pH9.0、温 度60。C、波长550nm， 一个酶活力单位定义为，由底物(浓度1%) 每小时释放1 mg半乳糖醛酸所需的酶量。本专利技术是采用如下技术方案实现其专利技术目的的 其技术方案包括菌株选育、菌种培养、摇瓶发酵、酶液制备。 所述的菌株选育是按照本领域已知的方法，在湖南、四川、河南 等麻类植物的主产地土壤中通过自然采集菌样，从近百株菌株中经摇 瓶筛选得到一株出发菌株，并在细胞水平下采用亚硝基胍和紫外线辐 射诱变得到近万株菌株，经过摇瓶筛选得到一株实验室编号为 MAPLE21的菌株，即蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，其生物学特性为菌体呈杆状，染色均匀，G+、兼性需氧，形成芽胞，芽胞不突 出菌体，菌体两端较平整，多数呈链状排列。该菌种已于2009年7月14日提交中国典型培养物保藏中心保藏，保藏号为CCTCCN0: M 209147，并于2009年7月16日提交了保藏存活证明。本专利技术所述的菌种培养为CCTCC NO: M 209147菌种在如下配制 的斜面上生长良好，斜面培养基配方为1000mL蒸馏水中，加入牛 肉膏5g-10g，酵母膏5g-10g ，蛋白胨10g-15g，葡萄糖5g-10g ， 氯化钠5g-10g ,调pH值6. 9 — 7.1 ， 0. lMPa灭菌20分钟一30分钟， 制成试管斜面，接种该菌种，33°C — 35°C，培养18小时一24小时，备用。本专利技术所述的摇瓶发酵为CCTCC NO: M 209147菌种在规定的培 养条件下可产生高活力的果胶酶，这种培养条件是培养基配方(%) 麦麸6 — 8、玉米粉O. 5 — 1、玉米浆(氮含量40%) 1 — 2、氯化钠0.5 —0. 8、微晶纤维素l一2、水86. 5—91，其中所述各组分之和为100%， 灭菌前，调pH值为8.0-8. 5， 0. lMPa灭菌25分钟一35分钟，培养 条件33。C一35。C，转速260 r/min -280r/min，培养18小时-22小 时。本专利技术所述的酶液制备为由茄瓶斜面到种子罐到发酵罐，二级发 酵，其培养基配方为(％)麦麸6 —8、玉米粉0.5 — 1、玉米浆(氮含 量40%) l — 2、氯化钠0.5 — 0.8、微晶纤维素1一2、水86.5—91， 其中所述各组分之和为100%,灭菌前，调pH值为8. 0-8. 5， 0. lMPa灭菌25分钟_35分钟，装罐总体积不超过70% ;培养条件:温度(°C ):33 — 38，搅拌转速(r/min): 180 — 220，通气量(v/v): 1: 0.25 —0.55，罐压O. 06MPa_0.08MPa，培养周期种子罐为7小时-8小时， 发酵罐为12小时-16小时。本专利技术为利于菌体的生长和酶液的产生，种子罐的培养条件温 度(°C): 36。C一38。C，搅拌转速(r/min): 220，通气量(v/v) 0 时一5时，1: 0.40 — 0.46、 5时以后1: 0.50 — 0.56;发酵罐的培养 条件温度(°C): 0小时一4小时，36 — 38， 4小时以后33 — 35，搅 拌转速(r/min): 0小时一4小时，180， 4小时一6小时，200， 6小 时以后220，通气量(v/v): 0小时一4小时，1: 0.25 — 0.27， 4小 时一6小时，1: 0.33 — 0.36， 6小时以后1: 0.5—0.55。本专利技术为制备标准果胶酶液，在酶液制备后，将发酵醪液经过板 框过滤、硅藻土除菌，经防腐处理得到酶活力保持率(15°C三个月) 为95%以上的标准果胶酶液。由于采用上述技术方案，本专利技术较好的实现了专利技术目的，其酶活 力高，标准果胶酶液》8000 u/ml，单位成本低，发酵周期短，工业 化程度高，产品指标符合相关国家或行业标准；用于韧皮纤维脱胶时， 脱胶时间短(2-4小时)且稳定，残胶率1.5%以下，对纤维强度破坏 小，纤维分散率100%，制成率达65%以上，脱胶废水产生量降低80% 以上。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术其技术方案包括菌株选育、菌种培养、摇瓶发酵、酶液制备。所述的菌株选育是按照本领域已知的方法，在湖南、四川、河南等麻类植物的主产地土壤中通过自然采集菌样，从近百株菌株中经摇 瓶筛选得到一株出发菌株，并在细胞水平下采用亚硝基胍和紫外线辐 射诱变得到近万株菌株，经过摇瓶筛选得到一株实验室编号为MAPLE21的菌株，即蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)，其生物学特 性为菌体呈杆状，染色均匀，G+、兼性需氧，形成芽胞，芽胞不突 出菌体，菌体两端较平整，多数呈链状排列。该菌种已于2009年7 月14日提交中国典型培养物保藏中心保藏，保藏号为CCTCCN0: M 209147，并于2009年7月16日提交了保藏存活证明。CCTCCNO: M 209147菌种在含如下斜面(包括试管斜面和茄瓶斜 面)培养基上，能保持高产酶能力，菌种经该斜面培养基传代6代本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种果胶酶的工业化生产方法，它包括菌株选育、菌种培养、摇瓶发酵、酶液制备，其特征是所述的菌株选育通过自然采集菌样分离筛选、细胞水平下菌种诱变获得，即蜡样芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｅｒｅｕｓ）、实验室编号为ＭＡＰＬＥ２１，保藏号：ＣＣＴＣＣＮＯ：Ｍ ２０９１４７，其生物学特性为：菌体呈杆状，染色均匀，Ｇ↑［＋］、兼性需氧，形成芽胞，芽胞不突出菌体，菌体两端较平整，多数呈链状排列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李忠兴，郝志军，焦志民，杨忠义，
申请(专利权)人：沅江浣溪沙麻业工程有限公司，李忠兴，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。