技術領域
本發明是一種果膠酶及其制備方法。屬于來自微生物源的果膠酶,特別涉及以黑曲霉 (Aspergillus?niger)保藏于CICC編號2238為產酶菌種,采用固體發酵工藝制備的果膠 酶及其制備方法。
背景技術
果膠酶是作用于果膠質的一類酶的總稱,主要功能是通過裂解或β消去作用切斷果膠質 中的糖苷鍵,使果膠質裂解為多聚半乳糖醛酸。
近年來,果膠質的生物降解日益引起國內外學者的廣泛關注,果膠酶用于果膠質的生物 降應用領域不斷拓展,不僅用于食品工業如水果加工及葡萄酒生產等方面,還廣泛應用于麻 類脫膠、木材防腐、生物制漿、環境保護、污物軟化處理和飼料等行業中,根據市場分析我 國每年需用果膠酶近萬噸,果膠酶產品遠遠不能滿足市場的需求。
現有技術中,以玉米、大豆為碳源,消耗大量寶貴的糧食資源,固體發酵生產果膠酶, 發酵產酶水平低,僅在15000u/g左右,酶提取、純化收率低,導致發酵裝置生產能力低,果 膠酶生產成本高。
發明內熱
本發明的目的在于避免以上現有技術中的不足之處,而提供一種酶活力高、穩定性好的 果膠酶。
本發明的目的還在于提供一種以麥麩為主要原料,發酵產酶水平高、提取純化收率高, 設備利用率高,生產成本低的果膠酶制備方法。
本發明的目的可以通過如下措施來達到:
本發明的果膠酶,其特征在于:
a.酶學特性
最適pH3.5,穩定pH2.5-6.0;最適作用溫度為50℃,溫度穩定性范圍為30℃-55℃;
b.選用黑曲霉菌種(Aspergillus?niger),保藏于CICC編號2238為產酶菌種,麥麩為 主要原料,采用固體發酵、浸泡提取、過濾濃縮、溶析純化、超濾、精濾工藝制備,達到如 下工藝技術指標:
①發酵產酶濕曲水平:≥41000u/g;
②浸泡提取、超濾、精濾,液體酶回收率≥85%,固體酶回收率≥80%,達到食品級衛生 標準。
本發明的發明人選用的黑曲霉菌種(Aspergillus?niger)保藏于CICC編號2238是一株 產酶很高的優質菌種,產出的果膠酶具有酶活力高、穩定性好特性。
本發明的發明人意外的發現,由谷物殼或未脫殼谷物參與作為固體發酵主培養基原料會 使黑曲霉(Aspergillus?niger)保藏于CICC編號2238的產酶能力顯著提高。麥麩作為小麥 面粉加工業的副產,來源豐富。選用麥麩為主要碳源既節約了寶貴的糧食資源,又提高了黑 曲霉(Aspergillus?niger)保藏于CICC編號2238的產酶能力。為提高本發明的果膠酶的產 率和降低其生產成本作出了卓越的貢獻
采用固體發酵工藝方法,大大提高了發酵設備的投料利用率,從而提高了設備的生產能 力。浸泡提取、超濾濃縮、溶析純化、超濾、精濾、真空干燥工藝的實施,為酶提取純化收 率的提高提供了技術支持。
本發明的目的還可以通過如下措施來達到:
本發明的果膠酶,其特征在于b中所述之黑曲霉(Aspergillus?niger)保藏于CICC編 號2238產酶菌種以鈷60射線、超量紫外誘變處理,賦予其遺傳性狀穩定好、產酶速度快、 產酶水平高等優良特性。
本發明的果膠酶,其特征在于固體發酵原料中的水分含量在40%-50%之間,是本發明 公開的一個優選的技術方案。
下面提供一種本發明的果膠酶的制備方法,其特征在于包括如下步驟:
a.液體菌種預培養:培養基10-25重量份,加水至100重量份,調節pH?5-6,121℃ 滅菌30-35分鐘,冷卻至30℃-35℃,接入(Aspergillus?niger)保藏于CICC編號2238 菌種,得液體菌種預培養液;控制溫度30℃-40℃,通風量45-60m3/h,壓力0.05Mpa- 0.08Mpa,培養28-32小時,得液體菌種,備固態發酵用;
b.固態發酵:以谷物殼為主要發酵原料120℃-123℃蒸煮50-60分鐘,降溫至30℃- 35℃,接入步驟a制備的液體菌種,攪勻,使物料初始含水量40%-50%,通風量:50-60m3/h, 培養周期5.0天;發酵水平≥41000u/g;