[发明专利]一种混合发酵产酶工艺

说明书

本发明属于发酵技术领域，公开了一种混合发酵产酶工艺，其包括如下步骤：将里氏木霉种子液按照5‑10%的接种量接种到发酵罐中，培养12h，然后接种匍枝根霉种子液和短小芽孢杆菌种子液，接种量均为5‑10%，继续培养12h，然后添加玉米秸秆粉，继续培养48‑60h，得到发酵液。本发明采用菌株混合发酵产酶方式，协同效果好，产酶效率高。

技术领域

本发明属于发酵技术领域，涉及一种混合发酵产酶工艺，具体涉及一种混合发酵产木聚糖酶和纤维素酶工艺。

背景技术

木聚糖酶是指可将半纤维素降解成低聚糖和木糖的一组酶的总称。木聚糖酶在饲料、食品、造纸、纺织、医药及能源等领域有着广泛的应用。木聚糖酶用作饲料酶制剂，可以有效解除木聚糖的抗营养作用，促进畜禽对粗饲料的消化吸收。木聚糖酶作为新型的纸浆漂白助剂，降低漂白用氯，解决纸浆工业中的环境污染问题。在纤维素燃料乙醇的生产实践中，添加木聚糖酶可剥离木质素与纤维素之间的聚合态，易于酶解过程中的酶与底物的充分接触，利于酶解反应的发生，同时能够分解半纤维素成为酵母可利用的单糖，提高出酒率，降低纤维乙醇的成本。

木聚糖酶在自然界分布广泛，可从动物、植物和微生物中获得。例如，海洋及陆地细菌、海洋藻类、真菌、酵母菌、瘤胃和反刍动物细菌、蜗牛、甲壳动物、陆地植物组织和各种无脊椎动物中都有木聚糖酶存在。微生物来源的木聚糖酶普遍存在于自然界中，且种类繁多，应用领域广泛，因此对微生物木聚糖酶的研究报道很多。木聚糖酶的生产菌株主要由细菌、真菌和霉菌。影响产酶的因素有很多，包括菌株选择，培养条件等。

日前研究和应用得最多的是细菌和真菌来源的木聚糖酶。目前，木聚糖酶主要利用真菌和细菌等微生物进行发酵生产。木聚糖酶可以应用在酿造、饲料工业中。木聚糖酶可以分解酿造或饲料工业中的原料细胞壁以及β-葡聚糖，降低酿造中物料的粘度，促进有效物质的释放以及降低饲料用粮中的非淀粉多糖，促进营养物质的吸收利用。

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。专利CN102776166A公开了一种木聚糖酶生产方法，利用黑曲霉菌，以乳糖为主原料，采取液体深层发酵法生产木聚糖酶，但木聚糖酶的活力水平较低。专利CN105969752A公开了一种碱蓬筛选制备耐碱性木聚糖酶的制备方法，取葡萄糖、纤维素等混合，经高温灭菌制得细菌培养基，接种短小芽孢杆菌M-26，培养得到培养液，分离制得木聚糖酶，但是存在发酵成本较高的缺点。

纤维素酶是指能水解纤维素β-1,4的葡萄糖苷键，使纤维素变成纤维二糖和葡萄糖的一组酶的总称，它不是单一酶，而是起协同作用的多组分酶系。纤维素酶由葡聚糖内切酶、 葡聚糖外切酶、β-葡萄糖苷酶三个主要成分组成的诱导型复合酶系。当三个主要成分的活性比例适当时，就能完成纤维素的降解。

现有技术大多采用单一菌株发酵生产一种酶，两种以上的菌株混合发酵生产两种以上的酶制剂的方式比较少，因为不同的菌株之间容易产生拮抗，产酶机理不同，难以协同共生。目前，已经有报道将里氏木霉和黑曲霉共培养，可以促进纤维素酶和半纤维素酶的分泌，并且木聚糖酶也有所提高，对于其他菌株的混合产酶报道较少。但是某些领域需要两种以上酶的产品，通常的做法是将不同的酶进行混合制备获得。近年来含有两种以上酶类型的酶制剂应用越来越广泛，据报道，在生长猪的玉米豆粕麸型日粮中加入木聚糖酶和纤维素酶后，猪的粗纤维的消化率能够提高30%以上，粗蛋白消化率提高10％以上。此外，木聚糖的酶解产物低聚木糖还具有调节动物肠道微生态环境、降低动物结肠炎的发生率和减少抗生素等兽药用量的功效，可使动物的生产性能得到进一步提高。

玉米秸秆属于农业废弃，大多被随意丢弃或者焚烧，但是焚烧会造成环境污染，已经被国家明令禁止，目前，很多企业在研究玉米秸秆的利用方法。由于原玉米秸秆中含有丰富的纤维素、半纤维素和木质素，因此，可以作为菌株发酵产酶的底物。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种混合发酵产酶工艺。

本发明的技术方案是通过如下方式来实施的：