[發明專利]一種發酵營養助劑、營養助劑在木聚糖酶制備中的應用及應用方法

有效

• 申請號: 201210134429.0
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN102660520A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 馬興群;宋琦;吳寶強;呂麗娟
• 申請（專利權）人: 濰坊祥維斯化學品有限公司
• 主分類號: C12N9/42
• 分類號: C12N9/42;C12R1/685
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所 37216
• 代理人: 王紀辰

技術領域

本發明涉及發酵技術領域，尤其涉及一種用于提高固態木聚糖酶發酵產量的發酵營養助劑及發酵方法。

背景技術

木聚糖是植物細胞壁中半纖維素的重要組分，占植物碳水化合物總量的三分之一，是繼纖維素之后含量第二豐富的多糖，其主鏈是由多個β-D-吡喃木糖基以木糖苷鍵相連而成。

廣義的木聚糖酶是指可以降解半纖維素木聚糖的一組酶的總稱。通常所說的木聚糖酶指內切β-1，4-D木聚糖酶，負責木聚糖骨架碳鏈的降解。木聚糖經木聚糖酶處理后，部分降解可得到低聚木糖，完全降解則得到以木糖為主的五碳單糖。

在植物性飼料中存在大量的半纖維素。非反芻動物由于缺少相應的消化酶類，幾乎不能消化半纖維素。在動物腸道中存在的未消化的半纖維素會使食物的黏度增加，阻礙脂肪和蛋白質等營養物質的消化吸收，降低了飼料的利用率。如果在飼料中加入木聚糖酶，就可以通過降解飼料中的木聚糖，提高飼料的利用率，提高機體的免疫力，改善動物的生產性能。

傳統造紙漂白工藝是采用氯及其衍生物等酸性漂白劑來去掉木質素，但是這會導致所排放的造紙廢水中含有大量二惡英等強烈致畸致癌的有毒有機氯化物，造成嚴重的環境污染。如果在化學漂白前，將紙漿用木聚糖酶進行預處理，則會加快紙漿中木質素的釋放，促進氯氣等漂白劑更有效地作用，從而減少有害化學漂白劑的使用量，并縮短了紙漿處理的時間。

在釀酒原料的外層有纖維素及半纖維素層，這會影響原料內部淀粉的利用。通過木聚糖酶對半纖維素層的作用，有利于淀粉酶對原料內部淀粉的降解，提高淀粉的利用率，增加酒精的產率。此外，在釀造啤酒過程中，由于生產原料中的木聚糖和葡聚糖的影響，會造成麥汁過濾困難，啤酒混濁，啤酒濾膜堵塞等問題。如果在制備麥芽汁的過程中加入木聚糖酶，能使木聚糖降解而破壞植物細胞壁，從而有效釋放蛋白酶、淀粉酶等水解酶及細胞內容物，使糖化時間縮短，同時使麥芽汁的黏度降低，提高麥汁的過濾速度及得率。

綜上所述，木聚糖酶在飼料行業、制漿造紙、釀酒行業等都顯示出了巨大的應用潛力。我國從上世紀80年代開始對木聚糖酶進行研究，但到目前為止，由于木聚糖酶的產量較低，導致木聚糖酶的生產成本依然較高，經濟效益差，嚴重制約了其在以上工業領域中的應用。

發明內容

本發明所要解決的第一個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種應用于發酵中能顯著提高發酵效果的發酵營養助劑。

本發明所要解決的第二個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種發酵營養助劑在木聚糖酶制備中的應用。

本發明所要解決的第三個技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種將發酵營養助劑應用到木聚糖酶的發酵中，能顯著提高木聚糖酶產量的方法。

為解決上述第一個技術問題，本發明的技術方案是：

一種發酵營養助劑，包含以下營養成分(g/L)：甜菜堿80～120、維生素A0.1～0.4、維生素B₁0.1～0.4、維生素B₆0.05～0.15、維生素B₁₂0.05～0.15、維生素D₃0.1～0.3、維生素E?0.1～0.6、維生素K₃0.1～0.3和煙酸0.5～0.8。

作為一種優選，所述甜菜堿為無水甜菜堿、一水甜菜堿、鹽酸鹽甜菜堿、磺酸甜菜堿、磷酸鹽甜菜堿中的一種或幾種的混合物。

為解決上述第二個技術問題，本發明的技術方案是：

發酵營養助劑在木聚糖酶制備中的應用，將所述發酵營養助劑以300～500g/Kg固體基質的添加量加入到發酵培養基中。

為解決上述第三個技術問題，本發明的技術方案是：

一種發酵營養助劑在發酵制備木聚糖酶中的應用方法，包括以下步驟：

(1)種子培養：將種子培養基在121℃滅菌20分鐘，降溫至28～32℃后接入黑曲霉孢子懸浮液，在攪拌條件下培養2～3天。

(2)配制發酵培養基：按照干基為50～70wt％酒糟和30～50wt％麥麩的比例配制固體基質，將生長限制因子用少量水溶解后添加到所述固體基質中，在121℃滅菌20分鐘，再相對每1Kg固體基質加入300～500g的發酵營養助劑，然后補充無菌水至發酵培養基含水量為35～50wt％。

(3)發酵培養：將步驟(1)得到的種子液，按照100～200mL/Kg固體基質的接種量接種入步驟(2)得到的發酵培養基中，在溫度為28～32℃開始發酵培養，發酵總時間3.5～4.5天。