[發明專利]利用廢渣和廢水固態發酵生產果膠酶

無效

• 申請號: 02129637.5
• 申請日: 2002-09-06
• 公開（公告）號: CN1398967A
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發明（設計）人: 張洪勛;白志輝;顧紅燕;齊鴻雁
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C12N9/24
• 分類號: C12N9/24;C12N1/14;C12S3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

果膠酶是一種工業用酶制劑，它的主要性質是降解果膠物質。果膠酶這一性質主要應用于果汁加工和果酒釀造。此外，果膠酶在茶和咖啡的發酵、桔子脫囊衣、麻料脫膠、廢水處理、造紙、榨油等領域也有應用。作者最近申請的一項發明專利成功地將其應用于誘導植物抗病。

目前生產果膠酶的培養基主要包括：誘導物、碳源、氮源和微量元素。其中誘導物主要是果膠或富含果膠質的生物質，碳源以糖類和麥麩為主，氮源主要有蛋白胨、酵母膏、玉米汁及無機銨鹽。本發明以果膠酶高產菌株黑曲霉CGMCC0455為生產菌，以廢渣和廢水為原料進行固態發酵生產果膠酶。該方法主要特點如下：1.含果膠質的廢渣作為誘導物和碳源；2.以味精廢水作為氮源和水分，3.味精廢水中還含有大量的有機質和一些微量元素，可以促進黑曲霉的生長。4.接種黑曲霉CGMCC0455，于溫度30～32℃、環境濕度75％、接觸空氣條件下，靜置培養4天達到產酶高峰。5.經水浸提，即得果膠酶溶液。6.脫膠法測定酶活力，果膠酶產率達到1.5×10⁴單位/克甜菜渣。該方法制備果膠酶所用原料價廉，酶產率高，發酵周期短，工藝簡單，具有很高的工業化開發價值；并且為高濃度有機廢水的處理提供了一條新途徑。

本發明所述的果膠酶制備方法內容如下：1.本發明所用黑曲霉CGMCC0455菌株是從環境中分離、篩選獲得。該菌株保存于甜菜渣??廢水培養基，其培養基組成如下：甜菜渣20.0克，味精廢水1.0升，瓊脂15.0克。2.產酶培養基組成比例(w/w)如下：甜菜渣45％，味精廢水(濃縮至氨氮含量4.0％，pH??調節到中性)54％，Na₂HPO₄·12H₂O?0.8％，KH₂PO₄?0.2％。3.固態發酵操作方法如下：按2所述的原料比配制備培養基；培養基分裝于500mL的三角??瓶中，每瓶30g，于0.1Mpa壓力下蒸氣滅菌20分鐘，也可直接用生發酵；接種1所??述方法制備的菌種，于溫度30～32℃、環境濕度75％、接觸空氣條件下，靜置培養4天，??用水浸提，即得果膠酶溶液。4.果膠酶測定采用脫膠法，測定方法如下：取5mL當天配制的1％果膠溶液(用pH4.2的??0.05M檸檬酸/檸檬酸三鈉緩沖溶液和柑橘果膠配制)置于25×250mm的試管中，加入??pH4.2的0.05M檸檬酸/檸檬酸三鈉緩沖溶液10mL，試管于40℃恒溫水浴預熱平衡5分??鐘，加入5mL稀釋一定倍數的酶液，并立即開始計時，反應3分鐘后取樣1mL放入試??管，立即加入2滴1％I2/KI溶液，搖勻，再加入2mL異丙醇，轉動試管，觀察沉淀是否??消失，準確記錄脫膠時間。酶活力單位定義：在上述操作條件下，30分鐘使1毫克果膠??完全脫膠所需的酶量為一個酶活力單位。

實施例1：不同氮源對產果膠酶的影響

菌種黑曲霉CGMCC0455保存于4℃冰箱內甜菜渣廢水培養基斜面，半年轉接1次。

固態發酵產酶實驗：分別以廢水、各種無機氮源和有機氮源與菜渣制備產酶培養基，各培養基的配比都是甜菜渣45％(w/w)，氮2％(w/w)，水分53％(w/w)左右，少量磷酸鹽。接種黑曲霉CGMCC0455進行固態發酵，結果見表1。

?????????????????????????表1

??????氮源??????????????????????酶產率(單位/克菜渣)

????(NH₄)₂SO₄????????????????????1.50×10⁴

????NH₄Cl??????????????????????????5.98×10³

????NH₄NO₃????????????????????????2.90×10³

????NaNO₃??????????????????????????3.41×10³

????檸檬酸三鈉??????????????????????8.42×10³

????尿素????????????????????????????9.46×10³

????谷氨酸單鈉??????????????????????9.49×10³