[发明专利]一种喷雾干燥法制备碱性木聚糖酶制剂的方法

说明书

本发明涉及微生物发酵及酶制剂技术领域，具体涉及一种麸皮发酵结合喷雾干燥制备碱性木聚糖酶制剂的方法。其使用麸皮发酵，麸皮经短小芽孢杆菌发酵产碱性木聚糖酶，发酵液的产酶活力2700IU/ml，在产酶活力方面得到很大改善；发酵液经喷雾干燥制备碱性木糖酶制剂，省去了硫酸铵盐析，大大降低了废液排放。使碱性木聚糖酶制备过程中的产酶活力提高四倍以上，大大提高生产效率，有利于技术的产业化。本发明采用的工艺步骤为1）发酵；2）酶制剂制备。

技术领域

本发明涉及微生物发酵技术和酶制剂技术领域，具体涉及喷雾干燥制备碱性木聚糖酶制剂的方法。

背景技术

木聚糖酶（Xylanase）是专一降解木聚糖的酶，属于水解酶类，包括多种内切酶和外切酶。短小芽孢杆菌产生的碱性木聚糖酶，在碱性条件下具有稳定性且作用最强，可以将木聚糖水解为低聚木糖或木糖。因此可用于造纸、苎麻加工等纤维素制造业，碱性木聚糖酶可以使半纤维素（主要为木聚糖）有选择性地部分水解，而不损伤纤维强度，减少后续工艺中化学物的用量，降低有害化学物对环境的污染。喷雾干燥制备碱性木聚糖酶制剂，可以代替传统硫酸铵盐析沉淀制造酶制剂工艺，省去化学品硫酸铵的加入和废液的排放，降低酶制剂生产对环境的污染。

微生物发酵产碱性木聚糖酶在我国起步较晚，大多处于基础研究阶段，国内自主产品稀少，产品酶活低。中国专利文献（ZL200510018574.2）公开了一种碱性木聚糖酶的制备方法，利用的是酵母菌发酵生产木聚糖酶，其发酵液产酶活力为426IU/ml。中国专利文献（ZL200610020049.9）公开的碱性木聚糖酶的制备方法，也是利用酵母菌发酵生产碱性木聚糖酶。其发酵液产酶活力为650IU/ml。

发明内容

本发明提供的喷雾干燥法制备碱性木聚糖酶制剂的方法，其使用麸皮发酵，麸皮经短小芽孢杆菌发酵产碱性木聚糖酶，发酵液的产酶活力2700IU/ml，在产酶活力方面得到很大改善；发酵液经喷雾干燥制备碱性木糖酶制剂，省去了硫酸铵盐析，大大降低了废液排放。使碱制性木聚糖酶制备过程中的产酶活力提高四倍以上，大大提高生产效率，有利于技术的产业化。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：喷雾干燥法制备碱性木聚糖酶制剂的方法的步骤为：

1）发酵：将液体培养基A装入发酵罐后调节pH至7.5-8.0，常规灭菌后，按照体积比2-5%无菌操作接入活化培养好的短小芽孢杆菌菌种，在温度为37℃，搅拌转速300-500r/min，通气量25-35L/min，罐压0.03-0.06MPa，发酵周期24-36h；用3,5-二硝基水杨酸法测产酶活力达2500IU/ml时停止发酵；

2）酶制剂的制备：用高效板框式过滤机，在0.05-0.1MPa压力下除去发酵液中的菌体及不溶性杂质，获得棕色澄清液体为酶液；按照8-12%的质量比加入糊精，搅拌均匀，在进风温度180-200℃，出风温度80-100℃条件下喷雾干燥，获得粉状固体的碱性木聚糖酶制剂成品，产品酶活10000-20000IU/g，产率1000000-1500000IU/L发酵液。

所述的步骤1）中的液体培养基A的配方如下：麸皮5.0-8.0%，蛋白胨0.5-2.0%，酵母膏0.2-0.5%，氯化铵0.5-1.5%，氯化钠0.01-0.025%，磷酸氢二钾0.2-0.5%，氯化钙0.05-0.1%，硫酸镁0.05-0.1%，余量水。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：本发明采用微生物发酵和喷雾干燥生产碱性木聚糖酶，与普通木聚糖酶相比具有以下优势，热稳定性强，最适反应温度为50℃，在碱性条件下稳定，在造纸等纤维素加工行业使用时不用进行调整酸碱度，减少工艺流程具有明显的经济效益，高效酶活的碱性木聚糖酶的使用可减少漂白剂的使用有利于保护环境。同时喷雾干燥用于碱性木聚糖酶的生产，可以代替硫酸铵盐析工艺，避免了化学物硫酸铵的加入和废液的排放，既可以降低原料消耗，又可以减轻企业环保负荷。

四、具体实施方式