【技术实现步骤摘要】
:本专利技术属于生物化工,涉及微生物发酵的菌种选育,具体涉及一种生产木聚糖酶的方法。
技术介绍
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技术介绍
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1、有关木聚糖酶的最早的研究始于1955年,起初将其命名为五糖酶。1961年,国际生化与分子生物学会将其正式定名为木聚糖酶,其官方的命名为内切-1,4-β-木聚糖酶,但常用的名称有木聚糖酶、内切木聚糖酶等等,其实质是相同的。
2、木聚糖酶是一类重要的木聚糖甘键水解酶,也是一种诱导酶,主要包括1,4-β-木聚糖酶、1,4-β-d木糖苷酶、1,4-β-d甘露糖苷酶、1,4-β-d葡萄糖苷酶、α-l- 阿拉伯糖苷酶、α-d-葡萄糖苷酸酶、α-d-半乳糖苷酶、酯酶等多种酶组成的复合酶系。在这个复合酶系中,多种酶的协同作用可以把木聚糖降解为低聚木糖和木糖。木聚糖酶来源广泛,在海洋及陆地细菌、海洋藻类、真菌和反刍动物瘤胃、蜗牛、甲壳动物、陆地植物组织和各种无脊椎动物中都存在。由于动、植物中酶的含量低,提取及纯化过程相当复杂,不能满足研究的需要,所以大量木聚糖酶来源于微生物中。产酶微生物包括:曲霉、木霉、青霉、酵母菌、裂褶菌、芽胞杆菌等。
3、木聚糖酶在食品行业中的应用主要体现在其生产的低聚木糖具有诸多的生理功效,可用于保健食品的开发;在酿酒方面,能显著提高酒精发酵的效率和产率;在制作烘焙食品时,木聚糖酶还能够改善面团的稳定性和蓬松度,提高面筋的弹性与面食的口感;在饲料行业中添加木聚糖酶等复合酶制剂后,能够将饲料充分转化成容易消化吸收的糖类物质,提高利用率。在造纸行业中添加木聚糖酶对纸浆进行预漂白
4、近几十年来,木聚糖酶的应用潜力一直为众多学者所关注。目前,木聚糖酶在工业化生产中主要存在以下问题:生产的木聚糖酶本身活力不高;木聚糖酶的工业化生产工艺技术不成熟;运输不方便;酶活稳定性不足。以上问题导致木聚糖酶生产成本过高。如何找到高产木聚糖酶的菌株,提高木聚糖酶稳定性,获得不易失活、作用范围广泛的产酶菌株成为研究的重点。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、为解决以上问题,本专利技术目的是提供一株能够产木聚糖酶的绿色木霉,具体为木霉( trichoderma viride)tp-1002,该菌株是通过快中子辐照和硫酸二乙酯诱变育种获得,能大大提高木聚糖酶的产量,为低成本、规模化生产木聚糖酶奠定了基础。该菌株已于2022年11月08日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所,保藏号为cgmcc no.40415。
2、本专利技术还提供所述菌株绿色木霉( trichoderma viride)tp-1002的应用,特别是在生产木聚糖酶中的应用;
3、进一步地,本专利技术提供一种采用绿色木霉( trichoderma viride)tp-1002完成的发酵酶活力高、提取收率高、制造成本低的木聚糖酶的液态微生物发酵生产方法,具体如下:
4、发酵罐培养:将种子液按照移种量8-12%(v/v)的比例移入发酵罐,培养条件为初始ph 4.5-5.5,温度30-34℃,风量:第0-24h为0.1-0.25vvm、第25-48h为0.3-0.6vvm、第49h-放罐0.6-1.0vvm,转速200-800rpm,发酵期间ph低于4.5时,补氨控制ph 4.5-4.7;
5、进一步地,发酵培养10h后,流加补料培养基补料控制溶氧15-30%;
6、进一步地,发酵周期为150-160h,此时发酵罐酶活增长缓慢,菌体自溶严重,发酵结束时,发酵液中的木聚糖酶的酶活可以达到29000u/ml以上;
7、进一步地,发酵产酶培养基(w/v):玉米芯粉 2%-5%,葡萄糖 2%-3%,麸皮 0.5%-3%,mgso40.02%-0.04%,(nh4)2so40.4%-0.7%,k2hpo40.4%-0.6%,ph 5.0,其余为水。
8、发酵罐灭菌工艺:121-123℃,0.11-0.12mpa条件下,灭菌30-35min。
9、进一步地,补料培养基(w/v):葡萄糖 40%-70%,硫酸铵 0.4%-0.6%,kh2po40.3%-0.5%,玉米浆 2%-5%,其余为水,ph 5.0。
10、补料罐灭菌工艺:葡萄糖单独灭菌,121-123℃,0.11-0.12mpa条件下,灭菌30-35min;其余的原料一起灭菌,121-123℃,0.11-0.12mpa条件下,灭菌30-35min,灭菌冷却至40℃后混合。
11、进一步地,提取精制方法如下:
12、用碱液调节发酵液ph 7.0,加入珍珠岩助滤剂,进行板框压滤;后加入硅藻土进行精滤;用超滤膜对精滤液进行超滤浓缩;浓缩液用无菌膜进行过滤除菌(可加入稳定剂、防腐剂),得到液体成品酶制剂。
13、进一步地,木聚糖酶的包衣造粒方法如下:
14、精确量取所需液体木聚糖酶制剂成品,加入液体木聚糖酶重量30%-50%玉米淀粉,10%-20%滑石粉,2%-7%麦芽糊精,把以上物料在混匀机中充分混匀;放入旋压挤出机中,挤出长条状物料,筛网孔直径为0.6 mm;把挤出的长条状物料倒入滚圆机中,调节滚圆机于合适转速使其充分切断,使酶颗粒呈现球状;把球状酶制剂颗粒进行鼓风干燥,鼓风温度45-55℃,物料温度30-38℃,鼓风干燥20-35min,得到木聚糖酶颗粒成品。
15、本专利技术获得的木聚糖酶,酶学性质如下:
16、(1)最适反应温度为65℃,在80℃条件下保温2.5h,仍能保持85%以上的酶活,热稳定性较好;
17、(2)最适反应ph为6.0,在ph 3.0-10.0的条件下处理2h,相对酶活力仍然保持在80%以上。
18、有益效果:
19、1、本专利技术提供了一种适于工业化生产木聚糖酶的绿色木霉菌株,并优化了相应的发酵机制。该发酵机制,发酵活力更高、制造成本更低,发酵酶活力平均在 29000u/ml以上。
20、2、本专利技术提供了一种耐热、耐酸碱、酶活力高、性能稳定而且生产成本较低的木聚糖酶产品,本产品利于保藏,运输方便,酶活稳定性好且应用方便,极大增强了颗粒的湿热能力,避免了液体酶制剂诸多的问题,可广泛用于食品、饲料、造纸、医疗本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生产木聚糖酶的方法,其特征在于,发酵生产木聚糖酶的方法如下:绿色木霉种子液按照移种量8-12%的比例接种发酵培养基,培养条件为初始pH 4.5-5.5,温度30-34℃,风量:第0-24h为0.1-0.25vvm、第25-48h为0.3-0.6vvm、第49h-放罐0.6-1.0vvm,转速200-800rpm,发酵期间pH低于4.5时,补氨控制pH 4.5-4.7;培养10h后开始补料,控制溶氧15-30%,一直培养至酶活增长缓慢,菌体自溶严重时结束发酵,发酵周期为150-160h;
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,发酵培养基组成如下:玉米芯粉 2%-5%,葡萄糖 2%-3%,麸皮 0.5%-3%,MgSO4 0.02%-0.04%,(NH4)2SO4 0.4%-0.7%,K2HPO4 0.4%-0.6%,pH5.0,其余为水。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,补料培养基组成如下:葡萄糖 40%-70%,硫酸铵 0.4%-0.6%,KH2PO4 0.3%-0.5%,玉米浆2%-5%,其余为水,pH 5.0。
4.如权利
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,木聚糖酶的包衣造粒方法如下:
...【技术特征摘要】
1.一种生产木聚糖酶的方法,其特征在于,发酵生产木聚糖酶的方法如下:绿色木霉种子液按照移种量8-12%的比例接种发酵培养基,培养条件为初始ph 4.5-5.5,温度30-34℃,风量:第0-24h为0.1-0.25vvm、第25-48h为0.3-0.6vvm、第49h-放罐0.6-1.0vvm,转速200-800rpm,发酵期间ph低于4.5时,补氨控制ph 4.5-4.7;培养10h后开始补料,控制溶氧15-30%,一直培养至酶活增长缓慢,菌体自溶严重时结束发酵,发酵周期为150-160h;
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,发酵培养基组成如...
【专利技术属性】
技术研发人员:王克芬,贾仁洁,王帅,王兴吉,郭庆文,王金余,
申请(专利权)人:山东隆科特酶制剂有限公司,
类型:发明
国别省市:
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