[发明专利]一种纤维素酶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维素酶的制备方法，尤其是涉及一种高活力纤维素酶的制备方法。

背景技术

纤维素类物质是自然界中最廉价、最丰富的一类可再生资源。全世界的物体生成量每年高达1500亿吨干物质，其中一半以上为纤维素和半纤维素。如果将天然纤维素降解为可利用的糖类物质，再进一步转化为乙醇、菌体蛋白、气体燃料(如氢气)等物质，对解决当今世界所面临的环境污染、粮食短缺、饲料资源紧张和能源危机等问题具有重大现实意义。而降解纤维素效果最好的降解剂是纤维素酶。纤维素酶是一类能够将纤维素降解为葡萄糖的多组分酶系的总称，它们协同作用，将纤维素降解为寡糖和纤维二糖，最终水解为葡萄糖。自然界存在许多产纤维素酶的生物。

纤维素酶(酵素)制剂应用领域广泛，主要有以下几个方面：

1)食品工业：用酶处理植物农副产品，可使细胞软化、膨胀和崩渍，从而改变细胞壁的通透性，提高蛋白质、淀粉、油脂、糖类的提取率，改善质量，简化加工工艺。

2)酿造工业：用于啤酒生产，可增加麦汁发酵糖产量，提高过滤速度，消除凝固沉淀；用于白酒和酒精生产，可提高出酒率；用于酱油酿造，可提高产量，改善质量，缩短生产周期。

3)饲料工业：可提高秸杆等农副产品的利用率，促进畜禽消化吸收，增加出肉率，降低畜禽死亡率。

4)纺织工业：用于棉、麻纺织品的后整理工艺，减少绒毛和起球，使织物表面光洁平整，纹理清晰，触感好，光泽及柔韧性明显提高。

5)洗涤工业：替代传统的蛋白质，能将非结晶的水合纤维素分子分解破坏，软化纤维素分子与水组成的胶状结构，从而彻底清除封闭在纤维内部的污渍，并能使棉织物光亮、柔软如新。

6)造纸工业：与其它酶一起可实现酶法脱墨，代替传统的化学脱墨，改善以废纸为原料生产的纸张质量，同时大大减少化学试剂排放造成的环境污染。

7)生物能源：可利用纤维素酶将人类活动产生的纤维素类物质降解成简单糖，再由简单糖发酵生产乙醇，将大大地缓解目前的能源不足。

总之，使用纤维素酶制剂，可以提高产品产量和质量，降低生产成本；酶作为生物催化剂，使复杂的化学合成和复杂的分子分裂的生物过程在更为温和的条件下进行，能减少和替代强酸、强碱和强氧化剂，减轻排污，降低BOD和COD指标。由于酶是蛋白质，能百分之百生物降解，不会对环境造成危害，因此，市场前景相当广阔。

纤维素酶生产的方法目前主要有两类：液体发酵培养，固态发酵培养。固态培养设备比较简单，操作简单，容易推广，但是容易污染杂菌。液态深层培养方法条件容易控制，不易污染杂菌，生产效率相对较高，但是一次性投资大。目前，不管采用哪种方法培养制取纤维素酶，酶活力很难超过50000IU/g。

发明内容

本发明的目的在于克服现有纤维素酶制备方法存在的上述缺陷，提供一种活力高、生产成本低、应用范围广的纤维素酶制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：采用液态制种、固态厚层通风发酵培养法，工艺流程包括试管斜面菌种→培养皿平板培养→三角瓶曲种培养→厚层通风培养→出箱→打碎晾干→加水浸泡→压滤→调节pH→离心→调pH→冷却→加乙醇沉淀→离心分离→浓酒精洗涤→低温干燥→粉碎包装。