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一种米曲霉发酵液、由该发酵液制备的玉米秸秆糖液及制备方法和用途

阅读:509发布:2021-09-18

专利汇可以提供一种米曲霉发酵液、由该发酵液制备的玉米秸秆糖液及制备方法和用途专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种米曲霉 发酵 液及其制备方法,该发酵液中含有锰过 氧 化物酶活性100~10000U/L,内切 纤维 素酶酶活性150~3000U/L,β-葡聚糖酶酶活性150~3000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性50~2000U/L;并且还提供了利用玉米秸秆为主要原料,通过米曲霉发酵液,添加过氧化氢溶液降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的工艺技术;采用此工艺具有生产周期短、占用场地小、生产成本低、糖得率高的优点;并且制备的玉米秸秆糖液经浓缩可以用作生产丁醇、 乙醇 和其他发酵工业的 碳 源原料。,下面是一种米曲霉发酵液、由该发酵液制备的玉米秸秆糖液及制备方法和用途专利的具体信息内容。

1.一种米曲霉发酵液,其特征在于,所述米曲霉发酵液含有锰过化物酶活性100~
10000U/L,内切纤维素酶酶活性150~3000U/L,β-葡聚糖酶酶活性150~3000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性50~2000U/L;所述米曲霉发酵液是以玉米秸秆为主要原料,米曲霉为菌株,经试管扩大培养、液体摇瓶培养、种子罐种子培养和液体发酵培养制得的。
2.一种权利要求1所述的米曲霉发酵液的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于铃薯葡萄糖培养基中,进行培养,制得米曲霉试管斜面孢子;
b.液体摇瓶培养:将米曲霉试管斜面孢子接种于装有液体摇瓶培养基的摇瓶中,进行培养,制得液体摇瓶菌种;
c.一级种子罐种子培养:将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,进行培养,制得一级种子罐菌种;
d.液体发酵培养:将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,进行培养,制得米曲霉发酵液。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,每100mL液体摇瓶培养基和每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
麸皮0.2-2g 麦芽糖0.1-3g 蛋白胨0.1-1g
硫酸0.0005-0.01g 硫酸镁0.005-0.2g
氯化0.01-0.2g;
优选地,每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
玉米秸秆粉1-8g 麦芽糖0.1-3g 木糖0-3g
蛋白胨0.3-3g 硫酸亚铁0.005-0.02g 硫酸镁0.05-0.2g
氯化钾0.01-1g 麸皮0.1-5 玉米粉0-1g;
优选地,所述麸皮的粒度为10-100目。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为25-45℃下培养3-8d,然后于1-10℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
b.液体摇瓶培养:将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有40-150mL液体摇瓶培养基的三瓶中,三角瓶的转速为60-200转/分在温度为20-45℃的摇床上培养24-72h,制得液体摇瓶菌种;
c.一级种子罐种子培养:按接种量为1-20%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃,搅拌转速为50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1的条件下,培养
18-72h,制得一级种子罐菌种;
所述接种量为液体摇瓶菌种与液体摇瓶培养基的体积比;所述通气量为每分钟通入气体的体积与液体摇瓶培养基体积比;
d.液体发酵培养:按接种量2-20%将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度
20-45℃,搅拌转速50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1条件下,培养3-10d,制得米曲霉发酵液;
所述接种量为一级种子罐菌种与发酵培养基的体积比;
所述通气量为每分钟通入气体的体积与发酵培养基的体积比。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述一级种子罐菌种经二级种子罐种子培养后,再进行液体发酵培养,所述二级种子罐种子培养工艺为:按接种量为5-20%将一级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃,搅拌转速为50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1的条件下,培养18-72h,制得二级种子罐菌种;所述接种量为一级种子罐菌种与液体摇瓶培养基的体积比,所述通气量为每分钟通入气体的体积与种子罐培养基的体积比。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述二级种子罐菌种经三级种子罐种子培养后,再进行液体发酵培养,所述三级种子罐种子培养工艺为:按接种量为5-20%将二级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃,搅拌转速为50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1的条件下,培养18-72h,制得三级种子罐菌种;所述接种量为二级种子罐菌种与液体摇瓶培养基的体积比,所述通气量为每分钟通入气体的体积与种子罐培养基的体积比。
7.一种降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的方法,其特征在于,所述方法包括以权利要求1所述的米曲霉发酵液为催化剂,以H2O2溶液为氧化剂进行降解。
8.如权利要求7所述的方法:其特征在于,所述方法包括如下步骤:
a)将玉米秸秆粉、米曲霉发酵液和混合,预热;
b)添加0.5-5%H2O2溶液,搅拌,降解,获得混合液
c)将混合液抽滤,收集滤液,获得玉米秸秆糖液;
优选地,所述方法包括如下步骤:
1)将玉米秸秆粉、米曲霉发酵液和水按1:0.2-5:5-50混合,20-60℃保温;优选地,所述玉米秸秆粉的粒度为20-100目;
2)搅拌转速30-300转/分条件下,进行搅拌;
3)在3-10h内,匀速加入玉米秸秆粉重量5-20倍的0.5-5%H2O2溶液,在温度为
20-60℃,搅拌转速30-300转/分条件下,降解5-20小时,获得混合液;
4)将混合液抽滤,收集滤液,获得玉米秸秆糖液。
9.一种由权利要求8所述的方法制备的玉米秸秆糖液,其特征在于,所述糖液的糖得率为20-50g/100g玉米秸秆。
10.如权利要求9所述的玉米秸秆糖液,其特征在于,所述玉米秸秆糖液可作为生产丁醇、乙醇或其他发酵工业的源原料。

说明书全文

一种米曲霉发酵液、由该发酵液制备的玉米秸秆糖液及制

备方法和用途

技术领域

[0001] 本发明属于发酵工程和酶工程两大领域,特别涉及一种米曲霉发酵液、由该发酵液制备的玉米秸秆糖液及制备方法和用途

背景技术

[0002] 我国是农业大国,每年农作物秸秆年产量逾6亿吨,除少量被用作纺织、造纸行业外,大部分以堆积、焚烧的形式倾入环境,既浪费资源也给环境造成极大地危害。
[0003] 绝大部份工业生物都是有机营养生物(异养型),所以最普通的能源来自源,如碳化合物、脂类和蛋白质。同时细胞基本的碳也是来源于碳源。在发酵工业中所使用的碳源大部分来自糖类化合物。目前主要的糖类化合物来自植物淀粉,因此导致发酵工业存在着与人争粮的问题。同时由于科学技术的迅速发展,对能源的需求越来越大,目前的能源主要是化石能源,少量的能和水能,这些能源越来越不能满足社会发展的需求,因此寻找新的能源也成为迫在眉睫的问题。
[0004] 植物的秸秆含有30%左右的纤维素、25%左右的半纤维素、15%左右的木质素,是天然的碳水化合物的来源。尤其纤维素和半纤维素,主要成分是碳水化合物,是微生物发酵工业最天然的来源。但秸秆中存在着木质素等不易降解的化合物,主要是因为秸秆中纤维素、半纤维素与木质素的结合方式:木质素与半纤维素以共价键形式结合,将纤维素分子包埋在中间,使降解木质素的酶不易与纤维素分子接触;加上木质素的水不溶性、复杂的化学结构,也给降解带来极大的困难。到目前为止秸秆作为农业废弃物,或者被燃烧或者直接弃之,既污染了环境,又浪费了资源。因此,如何降解木质素开发利用秸秆资源成为农业可持续发展的首要问题。
[0005] 目前降解秸秆的方法主要有物理处理、化学处理和生物处理。物理处理主要有高压蒸汽爆破、挤压膨化和微波热解。高压蒸汽爆破是将物料和水放在密闭容器中,加热到一定的温度,保持压4.0MPa左右几秒到几分钟,然后突降压力对物料进行爆破,使得半纤维素和木质素连接层破坏,使纤维素露出更多的活性基团,能够与纤维素酶分子充分接触而降解。挤压膨化是将秸秆加水调质后输入挤压腔,依靠秸秆与挤压腔中螺套壁及螺杆之间相互挤压、摩擦作用,产生热量和压力,当秸秆被挤出喷嘴后,压力聚然下降,从而使秸秆体积膨大的工艺操作。这两种方法成分较高,需要大型的设备,木质素还需要处理;微波热解是以非热的形式引起热效应,加速离子与其他分子的碰撞,快速地旋转偶极子。但这种方法目前也只是限于在试验室中,很难形成大规模的优势产业。化学处理法主要有稀酸处理、处理和水处理。稀酸处理是利用硫酸水解糖苷键、酯键等,使玉米秸秆纤维的网状结构疏松,但是该方法耗用大量的有机酸无机酸,木质素仍需要进一步处理,不适应大规模的工业化生产。碱处理和氨水处理是利用木质素溶于碱性溶液,与酸处理一样同样存在环境污染问题。这些方法普遍都存在反应条件较难掌握,反应温度高,处理时间长,占用空间大,处理效果不理想,不能去除木质纤维素等问题。近年来生物处理秸秆越来越受到人们的重视,生物处理方法主要包括青贮、微贮和酶解。青贮就是在厌条件下,利用秸秆本身所含有的乳酸菌等有益菌将饲料中的糖类物质分解产生乳酸,抑制或杀死其他各种有害微生物,如腐败菌、霉菌等,从而达到长期保存饲料的目的。微贮与青贮的原理非常相似,只是在发酵前通过添加一定量的微生物添加剂如秸秆发酵活杆菌、白腐真菌酵母菌等,然后利用这些微生物对秸秆进行分解利用,使秸秆软化,将其中的纤维素、半纤维素及木质素等有机碳水化合物转化为糖类,最后发酵成为乳酸和其他一些挥发性脂肪酸,从而提高瘤胃微生物对秸秆的利用率。但是生物处理方法周期太长,占用场地较大,特别是耗氧降解更是如此。酶解法是选择能够水解纤维素、半纤维素和木质素的单一或复合酶类,在满足酶作用条件下对秸秆进行处理,从而降低纤维性物质比例,提高可溶性糖含量的方法。利用微生物降解木质素的关键是微生物能够分泌降解秸秆的酶。
[0006] 对于生物法生产降解秸秆的酶制剂专利、研究都较少。专利(申请号:200610109413)的目的在于克服目前白腐真菌降解木质素的不足之处,而提供一种新型的降解木质素的微生物菌剂以及利用上述菌剂降解木质纤维素的方法。微生物菌剂是由假单胞菌、解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌组成。并且,现有技术公开的生物降解主要采用固态发酵技术,边发酵产酶,边降解木质素,但是在发酵过程中不可避免的伴随着纤维素降解,使得最终产品糖得率低;其次,大规模的固态发酵都是敞开式的发酵方式,而且发酵周期很长,因此在发酵过程中不可避免的杂菌污染,特别是有毒有害菌的污染难以控制;再次,以往的固态发酵周期太长,占用场地较大。

发明内容

[0007] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种新的米曲霉发酵液,该发酵液中含有微生物分泌降解玉米秸秆所需的酶;并且本发明另一方面提供了以米曲霉发酵液为催化剂,添加过氧化氢降解玉米秸秆,获得降解玉米秸秆的糖液;所提供的糖液制备方法生产周期短,占用场地小,生产成本低,糖液得率高,适合工业化生产。
[0008] 本发明具体技术方案如下:
[0009] 本发明提供一种米曲霉发酵液,该米曲霉发酵液含有锰过氧化物酶活性100~10000U/L,内切纤维素酶酶活性150~3000U/L,β-葡聚糖酶酶活性150~3000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性50~2000U/L;所述米曲霉发酵液是以玉米秸秆为主要原料,米曲霉为菌株,经试管扩大培养、液体摇瓶培养、种子罐种子培养和液体发酵培养制得的。
[0010] 本发明所使用的米曲霉菌种是被美国食品药物管理局(FDA)、美国饲料公定协会(AAFCO)和我国农业部认定的可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂的米曲霉菌种;而以往用的菌种是黄孢原毛平革菌、虫拟蜡菌以及一些食用菌菌种、细菌和放线菌,除食用菌之外其安全性都未经过论证。
[0011] 本发明所用米曲霉菌种是经保藏中心保藏的任一种米曲霉菌种,如中国普通微生物菌种保藏管理中心(CCGMC)、中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)、中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)、中国医学微生物菌种保藏管理中心(CMCC)、国家兽医微生物菌种保藏中心(CVCC)和抗生素菌种保藏管理中心等保藏的菌种。
[0012] 本发明所使用的主要原料玉米秸秆是任意一种玉米秸秆,如普通玉米秸秆、甜玉米秸秆、饲料玉米秸秆、青的玉米秸秆和成熟的玉米秸秆。优选地,玉米秸秆首先经过粉碎,过20-100目筛。
[0013] 本发明另一方面提供了米曲霉发酵液的制备方法,该方法包括如下步骤:
[0014] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于铃薯葡萄糖培养基中,进行培养,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0015] b.液体摇瓶培养:将米曲霉试管斜面孢子接种于装有液体摇瓶培养基的摇瓶中,进行培养,制得液体摇瓶菌种;
[0016] c.一级种子罐种子培养:将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,进行培养,制得一级种子罐菌种;
[0017] d.液体发酵培养:将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,进行培养,制得米曲霉发酵液。
[0018] 所述马铃薯葡萄糖培养基来源(诸葛健、王正祥.工业微生物实验技术手册,1994:367页)。
[0019] 进一步的改进,所述米曲霉发酵液的制备方法包括如下步骤:
[0020] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为25-45℃下培养3-8d,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0021] b.液体摇瓶培养:将米曲霉试管斜面孢子接种于装有液体摇瓶培养基的摇瓶中,在温度为20-45℃下培养24-72h,制得液体摇瓶菌种;
[0022] c.一级种子罐种子培养:将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃下,培养18-72h,制得一级种子罐菌种;
[0023] d.液体发酵培养:将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度20-45℃下,培养3-10d,制得米曲霉发酵液。
[0024] 进一步的改进,每100mL液体摇瓶培养基和每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
[0025] 麸皮0.2-2g 麦芽糖0.1-3g 蛋白胨0.1-1g
[0026] 硫酸亚0.0005-0.01g 硫酸镁0.005-0.2g 氯化0.01-0.2g。
[0027] 优选地,每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0028] 玉米秸秆粉1-8g 麦芽糖0.1-3g 木糖0-3g
[0029] 蛋白胨0.3-3g 硫酸亚铁0.005-0.02g 硫酸镁0.05-0.2g
[0030] 氯化钾0.01-1g 麸皮0.1-5 玉米粉0-1g。
[0031] 本发明所使用的麸皮的粒度为10-100目。
[0032] 本发明所提供的液体摇瓶培养基和发酵培养基经过100-130℃灭菌30-120min。
[0033] 进一步的改进,所述米曲霉发酵液的制备方法包括如下步骤:
[0034] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为25-45℃下培养3-8d,然后于1-10℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0035] b.液体摇瓶培养:将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有40-150mL液体摇瓶培养基的三瓶中,三角瓶的转速为60-200转/分在温度为20-45℃的摇床上培养24-72h,制得液体摇瓶菌种;
[0036] c.一级种子罐种子培养:按接种量为1-20%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃,搅拌转速为50-200转/分的条件下,培养18-72h,制得一级种子罐菌种;
[0037] 所述接种量为液体摇瓶菌种与液体摇瓶培养基的体积比;
[0038] d.液体发酵培养:按接种量2-20%将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度20-45℃,搅拌转速50-200转/分条件下,培养3-10d,制得米曲霉发酵液;
[0039] 所述接种量为一级种子罐菌种与发酵培养基的体积比。
[0040] 优选地,所述米曲霉发酵液的制备方法包括如下步骤:
[0041] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为25-45℃下培养3-8d,然后于1-10℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0042] b.液体摇瓶培养:将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有40-150mL液体摇瓶培养基的三角瓶中,三角瓶的转速为60-200转/分在温度为20-45℃的摇床上培养24-72h,制得液体摇瓶菌种;
[0043] c.一级种子罐种子培养:按接种量为1-20%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃,搅拌转速为50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1的条件下,培养18-72h,制得一级种子罐菌种;
[0044] 所述接种量为液体摇瓶菌种与液体摇瓶培养基的体积比;所述通气量为每分钟通入气体的体积与液体摇瓶培养基体积比;
[0045] d.液体发酵培养:按接种量2-20%将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度20-45℃,搅拌转速50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1条件下,培养3-10d,制得米曲霉发酵液;
[0046] 所述接种量为一级种子罐菌种与发酵培养基的体积比;
[0047] 所述通气量为每分钟通入气体的体积与发酵培养基的体积比。
[0048] 通过以上方法获得的米曲霉发酵液为浅黄色至褐色,含有锰过氧化物酶活性100~10000U/L发酵液,内切纤维素酶酶活性150~3000U/L,β-葡聚糖酶酶活性150~
3000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性50~2000U/L。
[0049] 锰过氧化物酶测定方法:取适量的米曲霉发酵液,抽滤,即为酶液;在4mL反应体系中含pH 4.5 50mmol/L的乳酸钠缓冲液3.4mL,1.6mmol/L的硫酸锰溶液0.1mL,酶液X mL,蒸馏水(0.4-X)mL预热至37℃时,加1.6mmol/L的H2O2溶液0.1mL启动反应;在240nm紫外光处,测定反应4min内OD值变化值;在对照组中,以煮沸灭活15min酶液代替原酶液,2+ 3+
以蒸馏水代替H2O2溶液,其他反应物不变;每分钟使1μmol/L的Mn 转化为Mn 所需的酶量为1个酶活力单位(U);
[0050]
[0051] 其中X:待测酶液体积(≤0.4mL)。
[0052] 内切纤维素酶测定方法:在试管中加0.5%的羧甲基纤维素钠溶液1.5mL,加适当稀释的酶液0.5mL,于50℃水浴保温30min,取出后立即加入3’5一二硝基水杨酸试剂溶液1.5mL,煮沸5min,取出,冷却后加入蒸馏水21.5mL,混匀,测520nm处的OD值,以煮沸灭活
15min的酶液作对照(3个重复);用2mL不同浓度的标准葡萄糖溶液代替上述0.5%的羧甲基纤维素钠溶液和酶液,重复上述步骤,在同样条件下测定吸光度,根据葡萄糖浓度和吸光度绘制标准曲线,根据标准曲线计算由羧甲基纤维素得到的糖;1个内切纤维素酶活力单位定义为每分钟水解羧甲基纤维素生成1μmol/L的葡萄糖所需的酶量为1个酶活力单位(U)。
[0053] β-葡聚糖酶活性测定方法:取2支25ml刻度具塞试管,分别加入1.5ml 0.7%β-葡聚糖底物溶液(由pH值5.6乙酸-乙酸钠缓冲液配制),置55℃水浴中保温5min;在其中一支试管中加入0.5ml适当稀释酶液,混匀,置于55℃水浴中准确反应30min,加入
3ml 3’5一二硝基水杨酸试剂至两支试管中,混匀;在另一支试管(空白管)中加入0.5mL同等稀释的酶液,同时将两支试管放入100℃水浴中反应10min,取出置于冷水中冷却至室温,加水定容至25mL,盖塞混匀,在520nm处测量酶样对空白的吸光度,计算酶活力;β-葡聚糖酶活力单位定义:在测定条件下,每分钟水解β-葡聚糖产生1μmol还原糖(以葡萄糖计)所需的酶量,定义为一个酶活力单位(IU)。
[0054] β-甘露聚糖酶活性测定方法:取2支25mL刻度具塞试管,分别加入2mL0.5%槐豆胶溶液(由pH 5.0乙酸-乙酸钠缓冲液配制),置55℃水浴中保温5min。在其中一支试管中加入0.5mL适当稀释酶液,混匀,置于55℃水浴中准确反应10min,加入2.5mL 3’5一二硝基水杨酸试剂至两支试管中,混匀;在另一支试管(空白管)中加入0.5mL同等稀释的酶液同时将两支试管放入100℃水浴中反应10min,取出置于冷水中冷却至室温,加水5mL,盖塞混匀,在520nm处测量酶样对空白的吸光度,计算酶活力;β-甘露聚糖酶活力单位定义:在55℃、pH5.0条件下,每分钟水解槐豆胶中的β-甘露聚糖产生1μmol甘露糖所需的酶量,定义为一个酶活力单位(U)。
[0055] 进一步的改进,所述一级种子罐菌种经二级种子罐种子培养后,再进行液体发酵培养,所述二级种子罐种子培养工艺为:按接种量为5-20%将一级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃,搅拌转速为50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1的条件下,培养18-72h,制得二级种子罐菌种;所述接种量为一级种子罐菌种与液体摇瓶培养基的体积比;所述通气量为每分钟通入气体的体积与种子罐培养基的体积比。
[0056] 进一步的改进,所述二级种子罐菌种经三级种子罐种子培养后,再进行液体发酵培养,所述三级种子罐种子培养工艺为:按接种量为5-20%将二级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20-45℃,搅拌转速为50-200转/分,每分钟通气量为0.2-2:1的条件下,培养18-72h,制得三级种子罐菌种;所述接种量为二级种子罐菌种与液体摇瓶培养基的体积比;所述通气量为每分钟通入气体的体积与种子罐培养基的体积比。
[0057] 本发明另一方面提供一种降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的方法,该方法包括以本发明所述的米曲霉发酵液为催化剂,以H2O2溶液为氧化剂进行降解。
[0058] 进一步的改进,所述方法包括如下步骤:
[0059] a)将玉米秸秆粉、米曲霉发酵液和水混合,预热;
[0060] b)添加0.5-5%H2O2溶液,搅拌,降解,获得混合液
[0061] c)将混合液抽滤,收集滤液,获得玉米秸秆糖液。
[0062] 优选地,降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的具体方法为:
[0063] 1)将玉米秸秆粉、米曲霉发酵液和水按1:0.2-5:5-50混合,20-60℃保温;
[0064] 2)搅拌转速30-300转/分条件下,进行搅拌;
[0065] 3)在3-10h内,匀速加入玉米秸秆粉重量5-20倍的0.5-5%H2O2溶液,在温度为20-60℃,搅拌转速30-300转/分条件下,降解5-20小时,获得混合液;
[0066] 4)将混合液抽滤,收集滤液,获得玉米秸秆糖液。
[0067] 优选地,玉米秸秆粉的粒度为10-100目。
[0068] 糖测定方法:3’5-二硝基水杨酸法(张志良、瞿伟菁。植物生理学实验指导,第三版,2003年,高等教育出版社,129-130)。
[0069]
[0070] 采用此方法的优点为:生产周期短、占用场地小、生产成本低、糖得率高。
[0071] 本发明另一方面提供了一种通过降解液降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的方法制得的玉米秸秆糖液,该糖液的糖得率为20-50g/100g玉米秸秆。
[0072] 本发明另一方面提供了玉米秸秆糖液可作为生产丁醇、乙醇或其他发酵工业的碳源原料。
[0073] 本发明的有益效果:
[0074] 本发明提供了一种米曲霉发酵液,制备发酵液中所使用的菌种是被美国食品药物管理局(FDA)、美国饲料公定协会(AAFCO)等机构认定的可以直接饲喂动物的饲料级微生物添加剂的米曲霉菌种;并且该米曲霉发酵液中含有降解玉米秸秆中木质素所必需的酶,解决了木质素不易降解的技术问题;利用本发明的米曲霉发酵液制备的降解液降解木质素,利用酶工程技术,添加底物催化水解玉米秸秆中的木质素和纤维素,由于没有杂菌的干扰,糖得率高;本发明采用密闭的液态发酵,降解也可以在反应罐中进行,控制了杂菌的污染;并且本发明的降解方法周期短,场地占用小,适合工业化生产。

具体实施方式

[0075] 实施例1 一种米曲霉发酵液
[0076] 所述米曲霉发酵液中含有锰过氧化物酶活性100U/L,内切纤维素酶酶活性150U/L,β-葡聚糖酶酶活性150U/L,β-甘露聚糖酶酶活性50U/L;所述米曲霉发酵液是以玉米秸秆为主要原料,米曲霉为菌株,经试管扩大培养、液体摇瓶培养、种子罐种子培养和液体发酵培养制得的按照常规的方法制备。
[0077] 实施例2 一种米曲霉发酵液
[0078] 所述米曲霉发酵液中含有锰过氧化物酶活性1000U/L,内切纤维素酶酶活性1000U/L,β-葡聚糖酶酶活性500U/L,β-甘露聚糖酶酶活性200U/L;所述米曲霉发酵液是按照下述方法制备得到的:
[0079] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为30℃下培养5d,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0080] b.液体摇瓶培养:将米曲霉试管斜面孢子接种于装有液体摇瓶培养基的摇瓶中,在温度为35℃下培养50h,制得液体摇瓶菌种;
[0081] c.一级种子罐种子培养:将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为40℃下,培养45h,制得一级种子罐菌种;
[0082] d.液体发酵培养:将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度为25℃下,培养7d,制得米曲霉发酵液。
[0083] 实施例3 一种米曲霉发酵液
[0084] 所述米曲霉发酵液中含有锰过氧化物酶活性5000U/L,内切纤维素酶酶活性2000U/L,β-葡聚糖酶酶活性1500U/L,β-甘露聚糖酶酶活性1000U/L;所述米曲霉发酵液是按照下述方法制备得到的:
[0085] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为25℃下培养6d,然后于7℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0086] b.液体摇瓶培养:将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有100mL液体摇瓶培养基的250mL三角瓶中,三角瓶的转速为100转/分在温度为32℃的摇床上培养48h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0087] 麸皮1g 麦芽糖1.5g 蛋白胨0.3g
[0088] 硫酸亚铁0.004g 硫酸镁0.05g 氯化钾0.1g;
[0089] c.一级种子罐种子培养:按接种量为8%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为30℃,搅拌转速为100转/分,每分钟通气量为0.5:1的条件下,培养48h,制得一级种子罐菌种;所述种子罐培养基的成分与液体摇瓶培养基的成分相同;
[0090] d.液体发酵培养:按接种量8%将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度25℃,搅拌转速150转/分,每分钟通气量为1:1条件下,培养5d,制得米曲霉发酵液;
[0091] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0092] 玉米秸秆粉5g 麦芽糖1g 木糖0.4g
[0093] 蛋白胨1.2g 硫酸亚铁0.01g 硫酸镁0.13g
[0094] 氯化钾0.4 麸皮2 玉米粉0.3。
[0095] 实施例4 一种米曲霉发酵液
[0096] 所述米曲霉发酵液中含有锰过氧化物酶活性10000U/L,内切纤维素酶酶活性3000U/L,β-葡聚糖酶酶活性3000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性2000U/L;所述米曲霉发酵液是按照下述方法制备得到的:
[0097] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为45℃下培养8d,然后于8℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0098] b.液体摇瓶培养:液体摇瓶培养基经125℃灭菌120min,冷却到室温,将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有70mL液体摇瓶培养基的250mL的三角瓶中,三角瓶的转速为150转/分在温度为20℃的摇床上培养24h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0099] 麸皮0.5g 麦芽糖0.2g 蛋白胨0.2g
[0100] 硫酸亚铁0.03g 硫酸镁0.01g 氯化钾0.01g;
[0101] c.一级种子罐种子培养:种子罐培养基经125℃灭菌120min,冷却到室温,按接种量为20%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为25℃,搅拌转速为70转/分,每分钟通气量为2:1的条件下,培养72h,制得一级种子罐菌种;所述种子罐培养基的成分与液体摇瓶培养基的成分相同;
[0102] d.二级种子罐种子培养:种子罐培养基经125℃灭菌120min,冷却到室温,按接种量为10%将一级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为25℃,搅拌转速为100转/分,每分钟通气量为0.8:1的条件下,培养56h,制得二级种子罐菌种;
[0103] e.三级种子罐种子培养:种子罐培养基经125℃灭菌120min,冷却到室温,按接种量为10%将二级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为30℃,搅拌转速为120转/分,每分钟通气量为1:1的条件下,培养48h,制得三级种子罐菌种;
[0104] f.液体发酵培养:发酵培养基经110℃灭菌50min,冷却到室温,按接种量4%将三级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度35℃,搅拌转速200转/分,每分钟通气量为0.2:1条件下,培养3d,制得米曲霉发酵液;
[0105] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0106] 玉米秸秆粉8g 麦芽糖3g 木糖3g
[0107] 蛋白胨2g 硫酸亚铁0.02g 硫酸镁0.2g
[0108] 氯化钾1g 麸皮5g 玉米粉1g。
[0109] 实施例5 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0110] 所述方法包括如下步骤:
[0111] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为30℃下培养4d,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0112] b.液体摇瓶培养:将米曲霉试管斜面孢子接种于装有液体摇瓶培养基的摇瓶中,在温度为26℃下培养29h,制得液体摇瓶菌种;
[0113] c.一级种子罐种子培养:将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为30℃下,培养36h,制得一级种子罐菌种;
[0114] d.液体发酵培养:将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度30℃下,培养7d,制得米曲霉发酵液;
[0115] 制得的米曲霉发酵液为黄色,含有锰过氧化物酶活性500U/L,内切纤维素酶酶活性1500U/L,β-葡聚糖酶酶活性2000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性500U/L。
[0116] 实施例6 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0117] 所述方法包括如下步骤:
[0118] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为25℃下培养8d,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0119] b.液体摇瓶培养:将米曲霉试管斜面孢子接种于装有液体摇瓶培养基的摇瓶中,在温度为45℃下培养24h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0120] 麸皮0.2g 麦芽糖1g 蛋白胨0.5g
[0121] 硫酸亚铁0.0005g 硫酸镁0.05g 氯化钾0.15g;
[0122] c.一级种子罐种子培养:将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为25℃下,培养30h,制得一级种子罐菌种;种子罐培养基的成分与液体摇瓶培养基的成分相同;
[0123] d.液体发酵培养:将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度20℃下,培养8d,制得米曲霉发酵液;
[0124] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0125] 玉米秸秆粉2g 麦芽糖1g 蛋白胨1g
[0126] 硫酸亚铁0.012g 硫酸镁0.09g 氯化钾0.3g 麸皮1g;
[0127] 制得的米曲霉发酵液为浅黄色,含有锰过氧化物酶活性7000U/L,内切纤维素酶酶活性500U/L,β-葡聚糖酶酶活性1000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性1500U/L。
[0128] 实施例7 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0129] 所述方法包括如下步骤:
[0130] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为30℃下培养6d,然后于10℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0131] b.液体摇瓶培养:将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有120mL液体摇瓶培养基的250mL三角瓶中,三角瓶的转速为150转/分在温度为25℃的摇床上培养60h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0132] 麸皮0.8g 麦芽糖2.5g 蛋白胨0.3g
[0133] 硫酸亚铁0.008g 硫酸镁0.01g 氯化钾0.13g;
[0134] c.一级种子罐种子培养:按接种量为20%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为30℃,搅拌转速为50转/分,每分钟通气量为0.2:1的条件下,培养18h,制得一级种子罐菌种;每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
[0135] 麸皮1.2g 麦芽糖2.2g 蛋白胨0.8g
[0136] 硫酸亚铁0.003g 硫酸镁0.12g 氯化钾0.17g;
[0137] d.液体发酵培养:按接种量5%将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度40℃,搅拌转速70转/分,每分钟通气量为0.2:1条件下,培养6d,制得米曲霉发酵液;
[0138] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0139] 玉米秸秆粉7g 麦芽糖2g 木糖2g
[0140] 蛋白胨1.5g 硫酸亚铁0.015g 硫酸镁0.1g
[0141] 氯化钾0.1g 麸皮4g 玉米粉0.2g;
[0142] 制得的米曲霉发酵液为浅褐色,含有锰过氧化物酶活性2000U/L,内切纤维素酶酶活性2500U/L,β-葡聚糖酶酶活性2500U/L,β-甘露聚糖酶酶活性100U/L。
[0143] 实施例8 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0144] 所述方法包括如下步骤:
[0145] a.试管扩大培养:将一环米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为26℃下培养5d,然后于4℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0146] b.液体摇瓶培养:液体摇瓶培养基经105℃灭菌120min,冷却到室温,将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有150mL液体摇瓶培养基的250mL三角瓶中,三角瓶的转速为65转/分,在温度为43℃的摇床上培养26h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0147] 麸皮2g 麦芽糖0.1g 蛋白胨0.1g
[0148] 硫酸亚铁0.001g 硫酸镁0.005g 氯化钾0.2g;
[0149] c.一级种子罐种子培养:种子罐培养基经105℃灭菌120min,冷却到室温,按接种量为1%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为43℃,搅拌转速为190转/分,每分钟通气量为0.3:1的条件下,培养72h,制得一级种子罐菌种;所述种子罐培养基的成分与液体摇瓶培养基的成分相同;
[0150] d.液体发酵培养:发酵培养基经130℃灭菌30min,冷却到室温,按接种量2%将一级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度45℃,搅拌转速50转/分,每分钟通气量为2:1条件下,培养3d,制得米曲霉发酵液;
[0151] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0152] 玉米秸秆粉1g 麦芽糖3g 木糖0.2g
[0153] 蛋白胨0.3g 硫酸亚铁0.005g 硫酸镁0.05g
[0154] 氯化钾1g 麸皮0.1g 玉米粉0.1g;
[0155] 制得的米曲霉发酵液为浅黄色,含有锰过氧化物酶活性121U/L,内切纤维素酶酶活性3000U/L,β-葡聚糖酶酶活性3000U/L,β-甘露聚糖酶酶活性2000U/L。
[0156] 实施例9 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0157] 所述方法包括如下步骤:
[0158] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为45℃下培养3d,然后于1℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0159] b.液体摇瓶培养:将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有50mL液体摇瓶培养基的250mL的三角瓶中,三角瓶的转速为175转/分在温度为20℃的摇床上培养30h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0160] 麸皮0.5g 麦芽糖0.5g 蛋白胨0.2g
[0161] 硫酸亚铁0.006g 硫酸镁0.009g 氯化钾0.05g;
[0162] c.一级种子罐种子培养:按接种量为15%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为45℃,搅拌转速为200转/分,每分钟通气量为2:1的条件下,培养35h,制得一级种子罐菌种;每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
[0163] 麸皮2g 麦芽糖0.1g 蛋白胨0.5g
[0164] 硫酸亚铁0.0005g 硫酸镁0.12g 氯化钾0.2g;
[0165] d.二级种子罐种子培养:按接种量为5%将一级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为45℃,搅拌转速为50转/分,每分钟通气量为0.2:1的条件下,培养18h,制得二级种子罐菌种;每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
[0166] 麸皮2g 麦芽糖0.1g 蛋白胨0.5g
[0167] 硫酸亚铁0.0005g 硫酸镁0.12g 氯化钾0.2g;
[0168] e.液体发酵培养:按接种量12%将二级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度25℃,搅拌转速125转/分,每分钟通气量为0.5:1条件下,培养4d,制得米曲霉发酵液;
[0169] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0170] 玉米秸秆粉3g 麦芽糖2.5g 木糖0.05g
[0171] 蛋白胨2.5g 硫酸亚铁0.01g 硫酸镁0.12g
[0172] 氯化钾0.06g 麸皮0.5g 玉米粉0.3g;
[0173] 制得的米曲霉发酵液为黄色,含有锰过氧化物酶活性6000U/L,内切纤维素酶酶活性700U/L,β-葡聚糖酶酶活性1200U/L,β-甘露聚糖酶酶活性700U/L。
[0174] 实施例10 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0175] 所述方法包括如下步骤:
[0176] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为26℃下培养5d,然后于4℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0177] b.液体摇瓶培养:液体摇瓶培养基经120℃灭菌60min,冷却到室温,将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有100mL液体摇瓶培养基的250mL的三角瓶中,三角瓶的转速为125转/分在温度为34℃的摇床上培养56h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0178] 麸皮1g 麦芽糖1.5g 蛋白胨0.6g
[0179] 硫酸亚铁0.005g 硫酸镁0.1g 氯化钾0.1g;
[0180] c.一级种子罐种子培养:种子罐培养基经120℃灭菌60min,冷却到室温,按接种量为10%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为34℃,搅拌转速为120转/分,每分钟通气量为1:1的条件下,培养56h,制得一级种子罐菌种;所述种子罐培养基的成分与液体摇瓶培养基的成分相同;
[0181] d.二级种子罐种子培养:种子罐培养基经120℃灭菌60min,冷却到室温,按接种量为10%将一级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为34℃,搅拌转速为120转/分,每分钟通气量为1:1的条件下,培养56h,制得二级种子罐菌种;
[0182] e.液体发酵培养:发酵培养基经120℃灭菌60min,冷却到室温,按接种量10%将二级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度34℃,搅拌转速100转/分,每分钟通气量为1:1条件下,培养7d,制得米曲霉发酵液;
[0183] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0184] 玉米秸秆粉4g 麦芽糖1.5g 木糖1.5g
[0185] 蛋白胨2g 硫酸亚铁0.01g 硫酸镁0.1g
[0186] 氯化钾0.5g 麸皮2.5g 玉米粉0.5g;
[0187] 制得的米曲霉发酵液为浅褐色,含有锰过氧化物酶活性4500U/L发酵液,内切纤维素酶酶活性1400U/L,β-葡聚糖酶酶活性1600U/L,β-甘露聚糖酶酶活性1100U/L。
[0188] 实施例11 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0189] 所述方法包括如下步骤:
[0190] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为40℃下培养4d,然后于7℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0191] b.液体摇瓶培养:将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有125mL液体摇瓶培养基的250mL的三角瓶中,三角瓶的转速为80转/分在温度为40℃的摇床上培养35h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养基所含有的各成分的重量为:
[0192] 麸皮1.7g 麦芽糖3g 蛋白胨0.5g
[0193] 硫酸亚铁0.0009g 硫酸镁0.08g 氯化钾0.15g;
[0194] c.一级种子罐种子培养:按接种量为7%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为35℃,搅拌转速为100转/分,每分钟通气量为1.5:1的条件下,培养60h,制得一级种子罐菌种;每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
[0195] 麸皮0.7g 麦芽糖1g 蛋白胨0.4g
[0196] 硫酸亚铁0.0015g 硫酸镁0.09g 氯化钾0.1g;
[0197] d.二级种子罐种子培养:按接种量为20%将一级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为30℃,搅拌转速为200转/分,每分钟通气量为2:1的条件下,培养72h,制得二级种子罐菌种;每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
[0198] 麸皮1.5g 麦芽糖2g 蛋白胨0.1g
[0199] 硫酸亚铁0.001g 硫酸镁0.07g 氯化钾0.15g;
[0200] e.三级种子罐种子培养:按接种量为5%将二级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为45℃,搅拌转速为190转/分,每分钟通气量为0.2:1的条件下,培养70h,制得三级种子罐菌种;每100mL种子罐培养基所含有的各成分的重量为:
[0201] 麸皮0.5g 麦芽糖2.5g 蛋白胨0.3g
[0202] 硫酸亚铁0.007g 硫酸镁0.05g 氯化钾0.05g;
[0203] f.液体发酵培养:按接种量18%将三级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度35℃,搅拌转速80转/分,每分钟通气量为1.5:1条件下,培养9d,制得米曲霉发酵液;
[0204] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0205] 玉米秸秆粉6g 麦芽糖1.7g 木糖0.5g
[0206] 蛋白胨1.3g 硫酸亚铁0.008g 硫酸镁0.08g
[0207] 氯化钾0.7g 麸皮3.5g 玉米粉0.7g;
[0208] 制得的米曲霉发酵液为浅褐色,含有锰过氧化物酶活性800U/L发酵液,内切纤维素酶酶活性2200U/L,β-葡聚糖酶酶活性1300U/L,β-甘露聚糖酶酶活性1500U/L。
[0209] 实施例12 一种米曲霉发酵液的制备方法
[0210] 所述方法包括如下步骤:
[0211] a.试管扩大培养:将米曲霉菌种接种于马铃薯葡萄糖培养基中,在温度为26℃下培养5d,然后于4℃保藏,制得米曲霉试管斜面孢子;
[0212] b.液体摇瓶培养:液体摇瓶培养基经110℃灭菌70min,冷却到室温,将一环米曲霉试管斜面孢子接种于装有40mL液体摇瓶培养基的250mL的三角瓶中,三角瓶的转速为200转/分在温度为21℃的摇床上培养72h,制得液体摇瓶菌种;每100mL液体摇瓶培养所含有的各成分的重量为:
[0213] 麸皮0.2g 麦芽糖3g 蛋白胨1g
[0214] 硫酸亚铁0.01g 硫酸镁0.2g 氯化钾0.01g;
[0215] c.一级种子罐种子培养:种子罐培养基经110℃灭菌70min,冷却到室温,按接种量为18%将液体摇瓶菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20℃,搅拌转速为56转/分,每分钟通气量为1.8:1的条件下,培养20h,制得一级种子罐菌种;所述种子罐培养基的成分与液体摇瓶培养基的成分相同;
[0216] d.二级种子罐种子培养:种子罐培养基经110℃灭菌70min,冷却到室温,按接种量为18%将一级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20℃,搅拌转速为56转/分,每分钟通气量为1.8:1的条件下,培养20h,制得二级种子罐菌种;
[0217] e.三级种子罐种子培养:液体摇瓶培养基经110℃灭菌70min,冷却到室温,按接种量为20%将二级种子罐菌种接种于种子罐培养基中,在温度为20℃,搅拌转速为56转/分,每分钟通气量为1.8:1的条件下,培养20h,制得三级种子罐菌种;
[0218] f.液体发酵培养:发酵培养基经105℃灭菌120min,冷却到室温,按接种量20%将三级种子罐菌种接种到发酵培养基中,在温度22℃,搅拌转速200转/分,每分钟通气量0.3:1条件下,培养10d,制得米曲霉发酵液;
[0219] 每100mL发酵培养基所含有的各成分的重量为:
[0220] 玉米秸秆粉8g 麦芽糖0.1g 木糖3g
[0221] 蛋白胨3g 硫酸亚铁0.02g 硫酸镁0.2g
[0222] 氯化钾0.01g 麸皮5g 玉米粉1g;
[0223] 制得的米曲霉发酵液为褐色,含有锰过氧化物酶活性10000U/L发酵液,内切纤维素酶酶活性150U/L,β-葡聚糖酶酶活性150U/L,β-甘露聚糖酶酶活性50U/L。
[0224] 实施例13 降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的方法
[0225] 所述方法包括如下步骤:
[0226] 1)将玉米秸秆粉碎至20目;按玉米秸秆粉、米曲霉发酵液和水1:0.2:5混合,60℃保温;
[0227] 2)搅拌转速300转/分条件下,进行搅拌;
[0228] 3)在10h内,匀速加入玉米秸秆粉重量20倍的0.5%H2O2溶液,在温度为60℃,搅拌转速300转/分条件下,降解20小时,获得混合液;
[0229] 4)将混合液抽滤,收集滤液,获得玉米秸秆糖液;玉米秸秆糖液色质为浅黄色,糖得率达到20g/100g玉米秸秆。
[0230] 实施例14 降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的方法
[0231] 所述方法包括如下步骤:
[0232] 1)将玉米秸秆粉碎至60目;按玉米秸秆粉、米曲霉发酵液和水1:2.5:25混合,40℃保温;
[0233] 2)搅拌转速150转/分条件下,进行搅拌;
[0234] 3)在6h内,匀速加入玉米秸秆粉重量12倍的2.5%H2O2溶液,在温度为40℃,搅拌转速150转/分条件下,降解12小时,获得混合液;
[0235] 4)将混合液抽滤,收集滤液,获得玉米秸秆糖液;玉米秸秆糖液色质为黄色,糖得率达到37g/100g玉米秸秆。
[0236] 实施例15 降解玉米秸秆制备玉米秸秆糖液的方法
[0237] 所述方法包括如下步骤:
[0238] 1)将玉米秸秆粉碎至100目;按玉米秸秆粉、米曲霉发酵液和水1:5:50混合,20℃保温;
[0239] 2)搅拌转速30转/分条件下,进行搅拌;
[0240] 3)在3h内,匀速加入玉米秸秆粉重量5倍的5%H2O2溶液,在温度为20℃,搅拌转速30转/分条件下,降解5小时,获得混合液;
[0241] 4)将混合液抽滤,收集滤液,获得玉米秸秆糖液;玉米秸秆糖液色质为褐色,糖得率达到50g/100g玉米秸秆。
[0242] 实施例16 玉米秸秆糖液发酵乙醇的方法
[0243] 将玉米秸秆糖液浓缩至糖度达到200g/L;酿酒活性干酵母500g,用4L 2%葡萄糖溶液,30℃活化2小时,活化后的酵母与500L浓缩的玉米秸秆糖液混合,30℃发酵72小时;发酵结束后,82℃常压蒸馏,得到95%的酒精;酒精得率为0.14kg酒精/kg玉米秸秆。
[0244] 实施例17 玉米秸秆糖液发酵丁醇的方法
[0245] 玉米秸秆糖液浓缩至糖度达到80g/L;一环箱保藏的丁醇产生菌接种到250mL装有200mL丁醇产生菌培养基(成分为:玉米秸秆糖液500mL,蛋白胨0.2克,KH2PO40.5克,
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