[发明专利]一种利用亚硫酸铵法制浆废液补料发酵生产纤维素酶的方法

摘要

本发明公开了一种利用亚硫酸铵法制浆废液补料发酵生产纤维素酶的方法，是将高产纤维素酶的丝状真菌作为生产菌株，在以废弃纤维素和廉价天然原料为主要成分的发酵培养基中发酵，在发酵过程中以恒定流加速率或者阶段性改变流加速率向发酵罐中补加造纸厂亚硫酸铵法制浆时产生的废液诱导产酶和补充养分，也可以依据在发酵过程中取样测定的还原糖浓度或者溶氧的变化来调整制浆废液的流加速度，制得含纤维素酶的发酵液。本发明方法操作简便，生产成本低，减少了亚硫酸铵法制浆时产生的棕黑色废液造成的环境污染，并可显著提高纤维素酶的发酵水平，在工业生产中有望得到广泛应用。

主权项

1.一种利用亚硫酸铵法制浆废液补料发酵生产纤维素酶的方法，是将高产纤维素酶的丝状真菌作为生产菌株，按体积百分比2～10％的接种量将种子液接入发酵培养基，以温度为25～35℃，搅拌转速为150～400r/min，通风比为0.4～1.2vvm的条件进行发酵培养，pH和溶解氧由发酵罐控制单元测定并控制，在发酵过程中，以恒定流加速率或者阶段性改变流加速率向发酵罐中补加造纸厂亚硫酸铵法制浆时产生的废液诱导产酶和补充养分，其中在发酵过程中设定间隔时间取样，测定酶活力、还原糖浓度并依据取样测定的还原糖浓度来调整废液的流加速度，培养120～180h后当滤纸酶活不再增加或呈现下降趋势时发酵结束放罐，即获得含纤维素酶的发酵液；其特征在于：所述高产纤维素酶的丝状真菌是草酸青霉(Penicillium.oxalicum)RE‑10；所述发酵培养基是以废弃纤维素木糖渣、麸皮和豆饼粉为主要组成成分，其配方为：木糖渣18～22g/L，微晶纤维素5～7g/L，麸皮45～50g/L，豆饼粉8～12g/L，硫酸铵2～4g/L，硝酸钠2～3g/L，尿素0.5～1g/L，磷酸二氢钾2～4g/L，硫酸镁0.4～0.6g/L，加蒸馏水定容到1L；所述造纸厂亚硫酸铵法制浆时产生的废液是指造纸厂采用亚硫酸铵法进行制浆时，在从植物纤维原料分离出纤维的蒸煮过程中产生的棕黑色液体，其组分中至少含有80～120g/L的半纤维素、30～50g/L葡聚糖和20～40g/L的单糖；所述以恒定流加速率向发酵罐中补加造纸厂亚硫酸铵法制浆时产生的废液的流加速率是0.1～5mL/L/h，流加的起始时间为发酵前期0～120h；所述阶段性改变流加速率向发酵罐中补加造纸厂亚硫酸铵法制浆时产生的废液的方法是：接种之后，在前10h以0.1mL/L/h速率流加废液，随后每10h将流加的速率提高一倍，在50h后所述废液的流加速率达到3.2mL/L/h，维持3.2mL/L/h的流加速率不变，持续流加废液补料至100h；所述依据取样测定的还原糖浓度来调整废液的流加速度中，当测得的还原糖浓度在10mg/L以下时，维持原废液的流加速率；当测得的还原糖浓度在10mg/L以上时，减慢原废液的流加速率，使再次取样测定的还原糖浓度在10mg/L以内。