半纤维素酶的制备方法

发布日期:2019/12/24 7:20:46

背景及概述^[1][2]

半纤维素酶是一种复合酶系，包含木聚糖酶、聚乳糖酶等。对半纤维素酶的研究早在60年代就已经开始，已经从不同来源的微生物中分离到大量的不同类型、不同功能的半纤维酶。

制备^[1]

近年来由于基因科技的发展，半纤维素酶在造纸行业中的应用已经引起了科学家们的广泛关注。微生物酶作为漂白活化剂促漂白成为了造纸工业中最具有发展前景的课题之一。采用生物质预处理技术，不仅可以提高纸浆的物理性能并且能降低漂白废水的污染负荷。

CN201410259576.X提供一种制浆造纸漂白预处理用半纤维素酶的制备方法。采用如下技术方案：一种制浆造纸漂白预处理用半纤维素酶的制备方法，包括以下步骤：

(1)将ATCC56765里氏木霉菌种置于马铃薯葡萄糖葡萄糖水中，在25～35 ℃，180rpm条件下培养48小时，产生孢子；然后将制得的孢子接种到马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基中进行固体培养，在25～35℃条件下培养1～4天，产生发育良好的单菌落；

(2)将步骤(1)制得的发育良好的单菌落置于马铃薯葡萄糖水中进行液体培养，在30℃、150～220rpm条件下培养48小时，培养出液体种子；

(3)将碳源、氮源、葡萄糖和mandles营养液混合均匀后于121℃条件下灭菌1小时得到底物，底物冷却后转入发酵罐，将步骤(2)制得的液体种子接种到装好底物的发酵罐中发酵培养1～4天，得到菌液；

(4)将步骤(3)得到的菌液离心分离后收集清液，得到酶的粗提液；将粗提液透析后进行层析纯化，得到半纤维素酶液。

本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明方法采用利用改性的里氏木霉作为发酵菌种，该菌种产生的半纤维素酶液中纤维素酶活性低，可以预防纸浆漂白过程中纤维的大量降解。

(2)本发明方法采用玉米芯、麸皮、壳聚糖、粗半纤维素等生物质基材料作为诱导底物，节约了资源同时对环境十分友好。

(3)本发明方法生产的半纤维素酶液可以充分适应制浆造纸工业运用要求，同时使用后可以大幅提高纸浆白度。

应用^[2]

用于制备食物：

一种含有高磷脂酶活性脂肪酶和半纤维素酶的高膳食纤维健康面包有研究报道，脂肪酶能够水解面团中的甘油三酯为甘油一酯和甘油二酯，并且其所表现出来的磷脂酶活性可以将面团中的磷脂分解为溶血磷脂，甘油一酯和溶血磷脂可与麦谷蛋白结合，从而增强面筋的网络结构，改善面团的烘焙特性。半纤维素酶可水解面团中的非淀粉多糖部分，在添加了膳食纤维的面包中降低粗糙麸质和不可溶性戊聚糖的存在对面筋网络产生的破坏，提高产品的品质。CN201410485786.0利用高磷脂酶活性的脂肪酶与半纤维素酶的协同作用来增强高膳食纤维面包面团中的面筋强度，增大面包比容，改善面包品质，相关内容还鲜有报道。

CN201410485786.0提供的技术方案为，一种含高磷脂酶活性脂肪酶和半纤维素酶的高膳食纤维健康面包，其配方组份按重量份数计算：高筋小麦粉为：37～45份；大豆膳食纤维粉为：1～4份；玉米抗性淀粉为：2～7份；谷朊粉为：1～3份；水为：27～32份；白砂糖为：3～8份；起酥油为：3～8份；鸡蛋液为：2～7份；奶粉为：1～4份；酵母为：0.4～1份；盐为：0.4～0.8份；高磷脂酶活性脂肪酶为：0.025～0.04份；半纤维素酶为0.001～0.005份。取高筋小麦粉、大豆膳食纤维粉、玉米抗性淀粉、谷朊粉、奶粉、酵母、高磷脂酶活性脂肪酶、半纤维素酶放入搅拌缸搅拌均匀后，加入混合好的水、鸡蛋液、白砂糖与盐的混合物进行搅拌，再加入起酥油，搅拌后得到富含膳食纤维的面包面团；将面团取出、静置、分割成型；将成型的面团放入醒发箱进行发酵；最后将发酵好的面团置于烤箱中进行烘焙，即得成品。本发明为生产优质健康的高膳食纤维面包奠定基础，利用高磷脂酶活性脂肪酶和半纤维素酶的协同作用，增强富含大豆膳食纤维粉和玉米抗性淀粉的高膳食纤维面包面团的面筋强度，同时通过脂肪酶对面团体系产生的乳化作用，使得所获得的面包产品品质进一步优化，所制得的面包比容大，质构柔软，适口性好，感官评定可接受度高。