论文部分内容阅读
啤酒糟是啤酒工业的主要副产物，约占85％左右。啤酒糟富含纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质。啤酒糟广泛用于生产饲料，但其附加值低。因此利用啤酒糟生产纤维素酶等高附加值产品具有重要的经济意义。纤维素酶是能水解纤维素生成葡萄糖的一组酶的总称，其在食品业、饲料业、纺织业、纸浆造纸业、医药业和环境治理方面具有潜在的应用价值。啤酒糟质地疏松且含有丰富的纤维素，是固态发酵制备纤维素酶的优良基质，而且纤维素是纤维素酶的诱导物。因此本研究利用啤酒糟生产高附加值产品纤维素酶的同时解决了啤酒糟带来的环境污染问题。 本研究利用黑曲霉3.316固态发酵啤酒糟和麸皮的混合基质生产纤维素酶。固态发酵具有投资少、成本低等优点而受到研究者的青睐，黑曲霉由于不产生毒素而被公认为安全菌株。首先采用单因素法对培养基的组成和培养条件进行优化，实验结果表明：500 mL锥形瓶中加入粒径小于0.63 mm的啤酒糟和麸皮20 g，啤酒糟和麸皮的组分比为8:2、水料比为1.5:1、硫酸铵含量为3％、发酵时间为4d时所产纤维素酶活力最大，FPA和CMCA分别达72.6118和692.1700 nkat。 在单因素试验的基础上，以培养基组分比、水料比、氮源含量为自变量，纤维素酶滤纸酶活FPA为响应值，利用Box-Benhnke中心组合试验和响应面分析法，研究上述自变量及其交互作用对纤维素酶活的影响；通过模拟得到回归方程的预测模型：FPA=+56.29+0.17α-0.41b+0.99c+0.06αb+0.57αc-1.20bc-4.28α2-4.47b2-2.81c2，得出氮源含量是最显著的因素、培养基水料比和氮源含量的交互作用较显著的结论，并确定了黑曲霉固态发酵啤酒糟生产纤维素酶的最佳条件为：培养基组分比为8:2，水料比为1.5:1，氮源含量为3.4％，在此条件下所产纤维素酶的FPA为54.970 nkat。 论文研究了纤维素酶粗酶液的基本酶学性质。纤维素酶的最适宜温度是50℃、最适宜pH是6.6，同时还对纤维素酶的热稳定性和酸碱稳定性进行了研究。最后对纤维素酶粗酶液的分离纯化进行了初探，采用硫酸铵盐析-SephadexG-25葡聚糖凝聚层析脱盐-Sephadex G-100葡聚糖凝聚层析分离纯化-DEAESephadex A-50离子交换层析对纤维素酶进行了分离纯化。