[发明专利]一种微生物酶解糖化秸秆的方法

说明书

本发明涉及微生物技术领域，公开了一种微生物酶解糖化秸秆的方法。本发明所述方法将黑曲霉和里氏木霉分别接种至特定发酵培养基中发酵培养，接种6‑24h后加入苎麻秸秆继续发酵培养，发酵完成后分别获得黑曲霉发酵酶液和里氏木霉发酵酶液；同时对用于酶解糖化的秸秆进行预处理；然后将预处理后的用于酶解糖化的秸秆与柠檬酸‑柠檬酸钠的缓冲液混合均匀，在其中添加黑曲霉发酵酶液和里氏木霉发酵酶液酶解糖化。本发明以苎麻浸出液作为发酵培养基的基质，同时优化其中的组分和辅以苎麻秸秆加以发酵生产发酵酶解液，在后续的酶解糖化阶段采用黑曲霉和里氏木霉的混合发酵酶解液进行酶解糖化，提高了酶解效率和还原糖的产量。

技术领域

本发明涉及微生物技术领域，具体涉及一种微生物酶解糖化秸秆的方法。

背景技术

我国是一个农业大国，农作物秸秆年产生量随着粮食产量的增加逐年增加，秸秆本身密度低，灰分含量和木材相比偏高，在土壤中降解速度慢，因此大部分被直接就地燃烧处理，造成严重的空气污染，同时也是一种极大的资源浪费。

在木质纤维素利用研究中，以纤维素酶为主的酶解法被认为是木质纤维素转化为单糖比较有发展和应用前景的方法之一。由于天然木质纤维原料复杂的物理结构，以及碳水化合物与木质素之间的物理和化学联接，妨碍了酶高效作用于纤维素底物，导致原料酶解至可发酵单糖的转化率较低。因此将木质纤维素转化为可发酵单糖一般需经过2个典型步骤：(1)预处理，以增加酶的可及性或微生物对多糖成分的可消化性；(2)将纤维素和半纤维素酶水解为可发酵的还原糖，称为酶解糖化。

目前秸秆酶解糖化主要用商品化的纤维素酶，导致糖化成本较高，并且还原糖产量也不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种微生物酶解糖化秸秆的方法，使得所述方法能够提高酶解糖化的效率，提高还原糖的产量。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微生物酶解糖化秸秆的方法，包括：

步骤1、将黑曲霉和里氏木霉分别接种至发酵培养基中发酵培养，接种6-24h后加入苎麻秸秆继续发酵培养，发酵完成后分别获得黑曲霉发酵酶液和里氏木霉发酵酶液；

所述发酵培养基包括葡萄糖、(NH₄)₂SO₄、尿素、蛋白胨、KH₂PO₄、CaCl₂、MgSO₄、FeSO₄、MnSO₄、ZnSO₄、CoCl₂、Tween和苎麻浸出液；所述苎麻浸出液由苎麻水煎提取获得；

对用于酶解糖化的秸秆进行预处理；

步骤2、将预处理后的用于酶解糖化的秸秆与柠檬酸-柠檬酸钠的缓冲液混合均匀，在其中添加黑曲霉发酵酶液和里氏木霉发酵酶液酶解糖化。

针对现有商用纤维素酶酶解糖化的效率低和还原糖产量低的问题，本发明通过调整发酵培养基的组分，并选择特定的微生物发酵酶液组合酶解糖化，提高了酶解糖化的效率和还原糖产量。

其中，所述苎麻浸出液具体的水煎提取为按照苎麻和沸水60-100g：1L的比例水煎提取，然后离心取上清，获得苎麻浸出液；其中的苎麻和沸水比例可以等比例变换调整。所述苎麻秸秆使用量为10-60g；在本发明具体实施方式中，具体可选为30g。