150r/min，進(jìn)行發(fā)酵，溫度控制在32°C發(fā)酵2天，然后升溫至35°C，保持lh，發(fā)酵過程中每隔Ih加入按初始發(fā)酵物質(zhì)量分?jǐn)?shù)比0.1%葡萄糖、0.02%的微晶纖維素、0.5%吐溫-80、
0.01%的尿素，發(fā)酵結(jié)束后，過濾去除發(fā)酵漿料中的殘?jiān)?；最后將上述所制得的的發(fā)酵液在7000rpm離心收集液體，再對(duì)離心后的液體進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥溫度設(shè)定為100°C，出口溫度為28°C，干燥時(shí)間為5s，即可得到高效纖維素酶。
[0009]將制備得到的高效纖維素酶添加到木質(zhì)纖維素原料中，添加量為10g/kg，混合均勻，保持溫度是28。C，20min后木質(zhì)纖維素原料降解率達(dá)98.2%。
[0010]實(shí)例2
首先取玉米秸桿放入粉碎機(jī)中，粉碎成40目顆粒，再將其放入烘箱中35min，溫度設(shè)定為65°C，烘干后取出冷卻至32°C ;將上述所得的玉米秸桿顆粒放入汽爆罐中，蒸汽壓力設(shè)定為1.7MPa維持18min，然后在4min內(nèi)泄壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；取玉米秸桿質(zhì)量的3倍的河道污泥放入發(fā)酵池內(nèi)，將汽爆后的玉米秸桿放入發(fā)酵池中，與河道污泥攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合物的pH為7.，2，保持溫度為42°C，發(fā)酵4天，發(fā)酵過程保持混合物的含水量不低于15% ;向發(fā)酵池中加入水，淹沒混合物18cm，攪拌25min，然后用篩徑為8 μ m的篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，把過濾液放入離心機(jī)中離心分離12min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為I100r/min，去除雜質(zhì)；再按質(zhì)量百分比計(jì)，取20%的上述分離液、4%的葡萄糖、3%的微晶纖維素、2%的玉米漿和71%的水混合成發(fā)酵漿料，將發(fā)酵漿料放入發(fā)酵罐中，設(shè)置通氣量為1.1vvm,轉(zhuǎn)速為155r/min，進(jìn)行發(fā)酵，溫度控制在32°C發(fā)酵2天，然后升溫至35°C，保持1.5h，發(fā)酵過程中每隔1.5h加入按初始發(fā)酵物質(zhì)量分?jǐn)?shù)比0.6%葡萄糖、0.04%的微晶纖維素、0.8%吐溫-80、0.03%的尿素，發(fā)酵結(jié)束后，過濾去除發(fā)酵漿料中的殘?jiān)蛔詈髮⑸鲜鏊频玫牡陌l(fā)酵液在9000rpm離心收集液體，再對(duì)離心后的液體進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥溫度設(shè)定為105°C，出口溫度為30°C，干燥時(shí)間為8s，即可得到高效纖維素酶。
[0011]將制備得到的高效纖維素酶添加到木質(zhì)纖維素原料中，添加量為15g/kg，混合均勻，保持溫度是31° C，25min后木質(zhì)纖維素原料降解率達(dá)98.6%。
[0012]實(shí)例3
首先取玉米秸桿放入粉碎機(jī)中，粉碎成50目顆粒，再將其放入烘箱中40min，溫度設(shè)定為70°C，烘干后取出冷卻至35°C ;將上述所得的玉米秸桿顆粒放入汽爆罐中，蒸汽壓力設(shè)定為2.1MPa維持20min，然后在5min內(nèi)泄壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓；取玉米秸桿質(zhì)量的4倍的河道污泥放入發(fā)酵池內(nèi)，將汽爆后的玉米秸桿放入發(fā)酵池中，與河道污泥攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合物的pH為7.4，保持溫度為45°C，發(fā)酵5天，發(fā)酵過程保持混合物的含水量不低于15% ;向發(fā)酵池中加入水，淹沒混合物20cm，攪拌30min，然后用篩徑為10 μπι的篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，把過濾液放入離心機(jī)中離心分離15min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為12000r/min,去除雜質(zhì)；再按質(zhì)量百分比計(jì)，取20%的上述分離液、4%的葡萄糖、3%的微晶纖維素、2%的玉米漿和71%的水混合成發(fā)酵漿料，將發(fā)酵漿料放入發(fā)酵罐中，設(shè)置通氣量為1.2vvm，轉(zhuǎn)速為160r/min，進(jìn)行發(fā)酵，溫度控制在32°C發(fā)酵3天，然后升溫至35°C，保持2h，發(fā)酵過程中每隔2h加入按初始發(fā)酵物質(zhì)量分?jǐn)?shù)比1.2%葡萄糖、0.05%的微晶纖維素、1.2%吐溫-80、
0.05%的尿素，發(fā)酵結(jié)束后，過濾去除發(fā)酵漿料中的殘?jiān)?；最后將上述所制得的的發(fā)酵液在IlOOOrpm離心收集液體，再對(duì)離心后的液體進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥溫度設(shè)定為110°C，出口溫度為32°C，干燥時(shí)間為10s，即可得到高效纖維素酶。
[0013]將制備得到的高效纖維素酶添加到木質(zhì)纖維素原料中，添加量為20g/kg，混合均勻，保持溫度是35° C，30min后木質(zhì)纖維素原料降解率達(dá)98.9%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用玉米秸桿制備高效纖維素酶的方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)取玉米秸桿放入粉碎機(jī)中，粉碎成30?50目顆粒，再將其放入烘箱中30?40min，溫度設(shè)定為60?70°C，烘干后取出冷卻至28?35°C ； (2)將上述所得的玉米秸桿顆粒放入汽爆罐中，蒸汽壓力設(shè)定為1.4?2.1MPa維持15?20min，然后在3?5min內(nèi)泄壓至標(biāo)準(zhǔn)大氣壓； (3)取玉米秸桿質(zhì)量的3?4倍的河道污泥放入發(fā)酵池內(nèi)，將步驟(2)中汽爆后的玉米秸桿放入發(fā)酵池中，與河道污泥攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3?5%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)混合物的pH為7.1?7.4，保持溫度為40?45°C，發(fā)酵4?5天，發(fā)酵過程保持混合物的含水量不低于15% ； (4)向發(fā)酵池中加入水，淹沒混合物15?20cm，攪拌20?30min，然后用篩徑為5?10 μ m的篩網(wǎng)進(jìn)行過濾，把過濾液放入離心機(jī)中離心分離10?15min，轉(zhuǎn)速設(shè)定為10000?12000r/min，去除雜質(zhì)； (5)按質(zhì)量百分比計(jì)，取20%的步驟(4)中的分離液、4%的葡萄糖、3%的微晶纖維素、2%的玉米漿和71%的水混合成發(fā)酵漿料，將發(fā)酵漿料放入發(fā)酵罐中，設(shè)置通氣量為1.1?1.2vvm，轉(zhuǎn)速為150?160r/min，進(jìn)行發(fā)酵，溫度控制在32°C發(fā)酵2?3天，然后升溫至35°C，保持I?2h，發(fā)酵過程中每隔I?2h加入按初始發(fā)酵物質(zhì)量分?jǐn)?shù)比0.1?1.2%葡萄糖、0.02?0.05%的微晶纖維素、0.5?1.2%吐溫-80,0.01?0.05%的尿素，發(fā)酵結(jié)束后，過濾去除發(fā)酵漿料中的殘?jiān)? (6)將步驟(5)中所制得的的發(fā)酵液在7000?IlOOOrpm離心收集液體，然后對(duì)離心后的液體進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥溫度設(shè)定為100?110°C，出口溫度為28?32°C，干燥時(shí)間為5?10s，即可得到高效纖維素酶。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用玉米秸稈制備高效纖維素酶的方法，屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明針對(duì)目前現(xiàn)有纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)中纖維素酶酶活力低、制作成本高的弊端，提供了一種利用玉米秸稈制備纖維素菌屬進(jìn)行發(fā)酵制備高效纖維素酶的方法，操作簡(jiǎn)便，發(fā)酵周期短，生產(chǎn)效率高，原料來源廣泛、對(duì)環(huán)境無污染，適合大規(guī)模生產(chǎn)。通過實(shí)例證明：所制備纖維素酶的成本比傳統(tǒng)方法降低了20%，纖維素酶酶活力比傳統(tǒng)方法所制得的纖維素酶酶活力提高了40%，酶活性大于9200IU/g（CMC酶活性），充分利用玉米秸稈制備高效纖維素酶，實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)利用。
【IPC分類】C12N9/42
【公開號(hào)】CN105002151
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510554339
【發(fā)明人】雷思宇, 盛艷花, 宋國
【申請(qǐng)人】常州市長(zhǎng)宇實(shí)用氣體有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日