[发明专利]一种果胶酶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种果胶酶及其制备方法。属于来自微生物源的果胶酶，特别涉及以黑曲霉 (Aspergillus niger)保藏于CICC编号2238为产酶菌种，采用固体发酵工艺制备的果胶 酶及其制备方法。

背景技术

果胶酶是作用于果胶质的一类酶的总称，主要功能是通过裂解或β消去作用切断果胶质 中的糖苷键，使果胶质裂解为多聚半乳糖醛酸。

近年来，果胶质的生物降解日益引起国内外学者的广泛关注，果胶酶用于果胶质的生物 降应用领域不断拓展，不仅用于食品工业如水果加工及葡萄酒生产等方面，还广泛应用于麻 类脱胶、木材防腐、生物制浆、环境保护、污物软化处理和饲料等行业中，根据市场分析我 国每年需用果胶酶近万吨，果胶酶产品远远不能满足市场的需求。

现有技术中，以玉米、大豆为碳源，消耗大量宝贵的粮食资源，固体发酵生产果胶酶， 发酵产酶水平低，仅在15000u/g左右，酶提取、纯化收率低，导致发酵装置生产能力低，果 胶酶生产成本高。

发明内热

本发明的目的在于避免以上现有技术中的不足之处，而提供一种酶活力高、稳定性好的 果胶酶。

本发明的目的还在于提供一种以麦麸为主要原料，发酵产酶水平高、提取纯化收率高， 设备利用率高，生产成本低的果胶酶制备方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明的果胶酶，其特征在于：

a.酶学特性

最适pH3.5，稳定pH2.5-6.0；最适作用温度为50℃，温度稳定性范围为30℃-55℃；

b.选用黑曲霉菌种(Aspergillus niger)，保藏于CICC编号2238为产酶菌种，麦麸为 主要原料，采用固体发酵、浸泡提取、过滤浓缩、溶析纯化、超滤、精滤工艺制备，达到如 下工艺技术指标：

①发酵产酶湿曲水平：≥41000u/g；

②浸泡提取、超滤、精滤，液体酶回收率≥85％，固体酶回收率≥80％，达到食品级卫生 标准。

本发明的发明人选用的黑曲霉菌种(Aspergillus niger)保藏于CICC编号2238是一株 产酶很高的优质菌种，产出的果胶酶具有酶活力高、稳定性好特性。

本发明的发明人意外的发现，由谷物壳或未脱壳谷物参与作为固体发酵主培养基原料会 使黑曲霉(Aspergillus niger)保藏于CICC编号2238的产酶能力显著提高。麦麸作为小麦 面粉加工业的副产，来源丰富。选用麦麸为主要碳源既节约了宝贵的粮食资源，又提高了黑 曲霉(Aspergillus niger)保藏于CICC编号2238的产酶能力。为提高本发明的果胶酶的产 率和降低其生产成本作出了卓越的贡献

采用固体发酵工艺方法，大大提高了发酵设备的投料利用率，从而提高了设备的生产能 力。浸泡提取、超滤浓缩、溶析纯化、超滤、精滤、真空干燥工艺的实施，为酶提取纯化收 率的提高提供了技术支持。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

本发明的果胶酶，其特征在于b中所述之黑曲霉(Aspergillus niger)保藏于CICC编 号2238产酶菌种以钴60射线、超量紫外诱变处理，赋予其遗传性状稳定好、产酶速度快、 产酶水平高等优良特性。

本发明的果胶酶，其特征在于固体发酵原料中的水分含量在40％-50％之间，是本发明 公开的一个优选的技术方案。

下面提供一种本发明的果胶酶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.液体菌种预培养：培养基10-25重量份，加水至100重量份，调节pH 5-6，121℃ 灭菌30-35分钟，冷却至30℃-35℃，接入(Aspergillus niger)保藏于CICC编号2238 菌种，得液体菌种预培养液；控制温度30℃-40℃，通风量45-60m³/h，压力0.05Mpa- 0.08Mpa，培养28-32小时，得液体菌种，备固态发酵用；

b.固态发酵：以谷物壳为主要发酵原料120℃-123℃蒸煮50-60分钟，降温至30℃- 35℃，接入步骤a制备的液体菌种，搅匀，使物料初始含水量40％-50％，通风量：50-60m3/h， 培养周期5.0天；发酵水平≥41000u/g；