專利名稱：一種微生物纖維素酶的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生物工程技術領域，特別指一種微生物纖維素酶的制造方法。
背景技術：
纖維素是地球上分布最廣、最廉價、含量最豐富的多糖類物質，對人類而言，它同 時又是自然界數量最大的可再生能源，它的降解是自然界碳素循環(huán)的中心環(huán)節(jié)。纖維素酶 能夠通過水解作用將纖維素物質徹底降解，其水解產物能夠進一步發(fā)酵生產乙醇、氫氣及 生產生物柴油的原料油脂等。因此，利用纖維素酶轉化纖維素對于解決目前世界環(huán)境污染 以及能源危機等問題具有十分重要的意義。目前，纖維素酶已被廣泛應用于洗滌劑工業(yè)、麻 棉混紡織物后整理工業(yè)、食品工業(yè)、飼料工業(yè)、水產養(yǎng)殖行業(yè)，而且取得了良好的效果。
纖維素酶的制取方法有二種即固體發(fā)酵和液體發(fā)酵。固體發(fā)酵是通過接種微生 物于植物秸稈等固體培養(yǎng)料上發(fā)酵生產纖維素酶，然后采用清水、鹽緩沖液等浸提固體發(fā) 酵曲樣，以制得發(fā)酵粗酶液，工藝簡單、投資少。但固體發(fā)酵存在根本的缺陷，即容易污染雜 菌且生產的纖維素酶很難進行提取、精制。液體發(fā)酵是將纖維素酶生產菌種接種到大型發(fā) 酵罐內的液體培養(yǎng)料中發(fā)酵，物料在發(fā)酵結束后經壓濾機壓濾分離發(fā)酵菌渣，再將發(fā)酵粗 酶液通過超濾濃縮或噴霧干燥后得到纖維素酶產品。 無論采用哪一種方法生產纖維素酶，均需要將發(fā)酵過程中的固體殘渣、微生物菌 渣等除去，以制得發(fā)酵粗酶液，進而濃縮成纖維素酶產品。目前使用最廣的工藝是通過板框 過濾機進行固液分離，但大多情況下，都是直接將發(fā)酵粗酶液或是在發(fā)酵粗酶液中加入硅 藻土、珍珠巖等助濾劑攪拌均勻后直接壓入板框過濾機進行過濾，這樣制得的酶液產品外 觀粗糙，較混濁，顏色深，對后續(xù)加工帶來很大的不便。因此，尋找合適的改善纖維素酶產品 質量的制造工藝十分必要。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進，提供一種操作簡單 易行，既可以改善纖維素酶產品的質量，又能夠提高纖維素酶的產率，且適合于工業(yè)化大規(guī) 模生產的微生物纖維素酶的制造方法。
本發(fā)明的制造方法包括以下步驟 (1)采用微生物固體發(fā)酵或液體發(fā)酵方法生產纖維素酶粗酶液；
(2)在纖維素酶粗酶液中加入氯化鈉，攪拌均勻進行預處理；
(3)將固液分離設備用助濾劑預填料； (4)將預處理的纖維素酶粗酶液壓入預填料后的固液分離設備進行過濾，收集濾 液或上清液即為纖維素酶酶液； (5)最后，把纖維素酶酶液濃縮或干燥處理后，制成所需活力的纖維素酶產品。
本發(fā)明所述的纖維素酶粗酶液是指用一定量的水、鹽溶液或緩沖液浸提固體發(fā)酵 曲樣所制得的粗酶液。
本發(fā)明所述的纖維素酶粗酶液是指微生物液體發(fā)酵液。 本發(fā)明所述的微生物是指能發(fā)酵生產纖維素酶的微生物菌株，其所產的纖維素酶 為胞外酶。 本發(fā)明加入1_15%的氯化鈉。 本發(fā)明所述的助濾劑為O. 1_1.5%的珍珠巖，或者硅藻土，或者觀音土，或者其它 助濾劑，亦可多種混合進行助濾劑填料。 本發(fā)明所述的固液分離設備為板框過濾機，或者離心機，或者其它固液分離設備。
本發(fā)明制得的纖維素酶產品為水劑，或者粉劑。
本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果 本發(fā)明采用微生物發(fā)酵生產纖維素酶的制作方法，其特點在于先用1_15%的氯化 鈉對發(fā)酵粗酶液進行預處理后再進行板框過濾或離心分離發(fā)酵固體物，進而收集濾液或上 清液為纖維素酶酶液。采用此方法，經過小試、中試和大規(guī)模生產試驗，取得了很好的效果， 過濾速度快，纖維素酶收率比不經過預處理的可提高5%以上，板框過濾機的使用效率較傳 統(tǒng)的工藝可提高20_35%。本發(fā)明通過合理的板框預填料原料的配比，提高了纖維素酶產品 的清亮度，改善了產品的外觀質量。
具體實施方式

實施例一 (1)選用所產纖維素酶為胞外酶的微生物菌株進行固體發(fā)酵，將固體發(fā)酵曲樣用
清水或其它緩沖溶液進行浸提以制得纖維素酶發(fā)酵粗酶液； (2)在纖維素酶粗酶液中加入1 %的氯化鈉，攪拌均勻進行預處理； (3)將板框過濾機用0. 1 %的珍珠巖、硅藻土及觀音土等助濾劑進行預填料； (4)將預處理的纖維素酶粗酶液壓入預填料后的板框過濾機進行過濾，收集濾液
即為纖維素酶酶液； (5)最后，把纖維素酶酶液濃縮、干燥處理后，制成所需活力的纖維素酶粉劑產品。
實施例二 (1)選用所產纖維素酶為胞外酶的微生物菌株進行液體發(fā)酵，發(fā)酵液即為纖維素 酶發(fā)酵粗酶液； (2)在纖維素酶粗酶液中加入15%的氯化鈉，攪拌均勻進行預處理；
(3)將板框過濾機用1. 5%的珍珠巖、硅藻土及觀音土等助濾劑進行預填料；
(4)將預處理的纖維素酶粗酶液壓入預填料后的板框過濾機進行過濾，收集濾液 即為纖維素酶酶液； (5)最后，把纖維素酶酶液濃縮處理后，制成所需活力的纖維素酶水劑產品。
實施例三 (1)選用所產纖維素酶為胞外酶的微生物菌株進行液體發(fā)酵，發(fā)酵液即為纖維素 酶發(fā)酵粗酶液； (2)在纖維素酶粗酶液中加入10%的氯化鈉，攪拌均勻進行預處理； (3)將預處理的纖維素酶粗酶液倒入離心機進行離心處理，收集上清液即為纖維
素酶酶液；
(4)最后，把纖維素酶酶液濃縮處理后，制成所需活力的纖維素酶水劑產品。
其它實施例省略。
以下為其它實施例與原有技術的對比例 對比例1 :將未經氯化鈉預處理的發(fā)酵粗酶液經過板框過濾機過濾，過濾完畢 后拆開板框，取過濾菌渣等固體物一塊，在同一部位分別取10g，依次加入質量濃度為0、 3. 3 % 、5. 5 % 、8. 5 % 、 12 % 、 15 %的氯化鈉溶液12ml，攪拌混勻后靜置10分鐘，采用高速離 心機，轉速為4000rpm/分鐘，離心10分鐘后收集上清液，測量上清液體積及酶活力，結果如 下表
質量濃度(％)03. 35. 58. 51215
上清液體積(ml)4. 56. 59. 211. 112. 513. 5
酶活力(IU/ml)191179212204203195 對比例2 :在其它條件不變的情況下，分別將未經氯化鈉預處理的發(fā)酵粗酶液和 經過氯化鈉預處理的發(fā)酵粗酶液壓入板框過濾機過濾，以壓力上升至基本不出濾液時即終 止過濾，計算每臺板框所處理的發(fā)酵粗酶液體積分別為8噸、11噸。 對比例3 :在其它條件不變的情況下，分別將未經氯化鈉預處理的發(fā)酵粗酶液和 經過氯化鈉預處理的發(fā)酵粗酶液各8立方米壓入板框過濾機過濾，當發(fā)酵粗酶液全部過濾 完成時測量濾液體積，所得濾液體積分別為6. 3立方米、6. 8立方米。此種條件下，拆開板框 后觀察濾渣情況，未經氯化鈉預處理的濾渣相對較干燥，成餅狀，而經過氯化鈉預處理的濾 渣含水量很大，成稀泥狀。各取10g樣品，采用高速離心機，轉速為4000rpm/分鐘，離心10 分鐘后收集上清液，上清液體積分別為0. lml、1. 2ml。 對比例4 :在其它條件不變的情況下，分別將發(fā)酵粗酶液壓入用0. 1-1. 5%的珍珠
巖、硅藻土助濾劑等預填料的板框過濾機過濾和用0. 1-1. 5%的珍珠巖、硅藻土助濾劑等及
觀音土等預填料的板框過濾機過濾，觀察產品的外觀質量，前者顏色深，有一定的混濁，而
后者顏色較淺，清亮，透明度好，更適合用于后續(xù)的濃縮等精加工工序。 本發(fā)明所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非對本發(fā)明
構思和范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本發(fā)
明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技
術內容，已經全部記載在權利要求書中。
權利要求
一種微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于包括以下步驟(1)采用微生物固體發(fā)酵或液體發(fā)酵方法生產纖維素酶粗酶液；(2)在纖維素酶粗酶液中加入氯化鈉，攪拌均勻進行預處理；(3)將固液分離設備用助濾劑預填料；(4)將預處理的纖維素酶粗酶液壓入預填料后的固液分離設備進行過濾，收集濾液或上清液即為纖維素酶酶液；(5)最后，把纖維素酶酶液濃縮或干燥處理后，制成所需活力的纖維素酶產品。
2. 根據權利要求1所述的微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于所述的纖維素酶粗 酶液是指用一定量的水、鹽溶液或緩沖液浸提固體發(fā)酵曲樣所制得的粗酶液
3. 根據權利要求1所述的微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于所述的纖維素酶粗 酶液是指微生物液體發(fā)酵液。
4. 根據權利要求1所述的微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于所述的微生物是指 能發(fā)酵生產纖維素酶的微生物菌株，其所產的纖維素酶為胞外酶。
5. 根據權利要求1所述的微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于加入1-15%的氯化鈉。
6. 根據權利要求1所述的微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于所述的助濾劑為 0. 1-1. 5%的珍珠巖，或者硅藻土，或者觀音土，或者其它助濾劑，亦可多種混合進行助濾劑 填料。
7. 根據權利要求1所述的微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于所述的固液分離設 備為板框過濾機，或者離心機，或者其它固液分離設備。
8. 根據權利要求1所述的微生物纖維素酶的制造方法，其特征在于制得的纖維素酶產 品為水劑，或者粉劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物工程技術領域，特別指一種微生物纖維素酶的制造方法。包括(1)采用微生物固體發(fā)酵或液體發(fā)酵方法生產纖維素酶粗酶液；(2)在纖維素酶粗酶液中加入氯化鈉，攪拌均勻進行預處理；(3)將固液分離設備用助濾劑預填料；(4)將預處理的纖維素酶粗酶液壓入預填料后的固液分離設備進行過濾，收集濾液或上清液即為纖維素酶酶液；(5)最后，把纖維素酶酶液濃縮或干燥處理后，制成所需活力的纖維素酶產品。本發(fā)明通過合理的板框預填料原料的配比，提高了纖維素酶產品的清亮度，改善了產品的外觀質量。
文檔編號C12N9/42GK101696402SQ20091030942
公開日2010年4月21日 申請日期2009年11月9日 優(yōu)先權日2009年11月9日
發(fā)明者李國君, 李國高, 李琦, 王文芳 申請人:湖南利爾康生物有限公司;