CN108048427B - 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用 - Google Patents

一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN108048427B
CN108048427B CN201711471329.6A CN201711471329A CN108048427B CN 108048427 B CN108048427 B CN 108048427B CN 201711471329 A CN201711471329 A CN 201711471329A CN 108048427 B CN108048427 B CN 108048427B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tannase
solid
state fermentation
preparation
culture medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201711471329.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108048427A (zh
Inventor
吴昌正
肖安风
蔡慧农
倪辉
杜希萍
姜泽东
杨秋明
黄高凌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jimei University
Original Assignee
Jimei University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jimei University filed Critical Jimei University
Priority to CN201711471329.6A priority Critical patent/CN108048427B/zh
Publication of CN108048427A publication Critical patent/CN108048427A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108048427B publication Critical patent/CN108048427B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/18Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y301/00Hydrolases acting on ester bonds (3.1)
    • C12Y301/01Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • C12Y301/0102Tannase (3.1.1.20)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种单宁酶固态发酵培养基的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1固态发酵培养基原料预处理;步骤2固体基质外加营养液制备:步骤3培养料制备及灭菌。本发明还包括一种单宁酶固态发酵培养基的应用。本发明所述的单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用,充分利用葡萄酒酿酒下脚料葡萄皮、籽和棉花秸秆作为固态发酵基质生产高经济价值的单宁酶,实现了葡萄酒酿造下脚料和农林废弃物的高值化利用,同时也可有助于解决我国北方地区焚烧棉秆等农林废弃物引起的环境污染问题。

Description

一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及单宁酶制备领域,特别涉及一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用。
背景技术
单宁酶(Tannase,EC3.1.1.20) 全称单宁酯酰水解酶,可以水解没食子酸单宁生成没食子酸和葡萄糖。单宁酶在自然界中有相当广泛的分布,早在20世纪20年代就有人在进行黑曲霉培养时发现菌丝内含有单宁酶,以后又陆续发现各类微生物,包括真菌、酵母、细菌都能产生单宁酶;单宁酶还存在于一些富含单宁的植物材料中,例如茶叶提取物中可以检测到单宁酶。
随着经济的发展和人们生活水平的提高,单宁酶已广泛应用于饮料、酿酒、食品、医药、化工、制革、化妆品等领域,特别是在制备药用中间体没食子酸和食品抗氧化剂没食子酸丙酯,以及在处理茶叶的“冷后浑”和啤酒沉淀等方面,有重要应用价值。
葡萄酒酿造在我国新疆、河北等地具有显著的地域产业优势,酿酒后的下脚料葡萄皮和葡萄籽通常作为垃圾处理。棉花在我国北方地区大面积种植,其秸秆是一种产量巨大的农业副产物,目前通常采用焚烧的方式处理,加剧了北方地区冬季的雾霾。通过将葡萄酒酿造下脚料与农业副产物与外加营养液的配合,可以发酵生产高经济价值的单宁酶,实现了这些废弃物的高价值转化,同时也可有助于解决环境污染问题。
菌丝体接种易于大规模培养和工厂化生产,并能够提供稳定的菌种来源,跨越过孢子萌发和菌体生长调整阶段,单宁酶合成周期得以提前。此外因已含有少量单宁酶的菌丝体在接种前被强制打碎成小段的菌体,接种在固态发酵培养基中后能够强烈的刺激微生物生长并利用营养物快速合成单宁酶。
发明内容
针对上述问题,本发明目的在于提供一种充分利用农林废弃物实现单宁酶高效生产的单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用。
为达到上述目的,本发明的提出的技术方案为:一种单宁酶固态发酵培养基的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1固态发酵培养基原料预处理:取酿酒后烘干的葡萄皮、籽混合物,粉碎后过筛,取筛下物备用;取烘干或晒干的棉花秸杆,粉碎后过筛,取筛下物备用;将葡萄皮、籽粉末及棉花秸秆粉末按照质量比2:1-4:1的比例混合,充分搅拌均匀;
步骤2固体基质外加营养液制备:
准备下述重量份的原料:
玉米浆 5-15mL,
硫酸铵40-60g,
将上述原材料完全溶解于1L去离子水中;调节营养液pH至5-6,获得固体基质外加营养液;
步骤3培养料制备及灭菌:将混合均匀的葡萄皮、籽杆粉末及棉花秸秆颗粒作为固体基质,与固体基质外加营养液按照质量体积比1:2-1:3(m/v),混合并搅拌均匀制备获得培养料;培养料经灭菌后获得单宁酶固态发酵培养基。
进一步的,步骤1中所述的葡萄皮、籽混合物高速粉碎后过30-50目筛。
进一步的,步骤1中所述的棉花秸杆粉碎后过8-16目筛。
进一步的,步骤2中所述的pH优选为5.5。
进一步的,步骤3所述的灭菌方法为121℃高压蒸汽灭菌10 min。
本发明还包括一种单宁酶固态发酵培养基的应用,其特征在于:采用上述的单宁酶固态发酵培养基应用于单宁酶的制备。
进一步的,所述的单宁酶的制备包括以下步骤:
步骤1:将产单宁酶丝状真菌菌株打碎制备菌体悬液接入固态发酵培养基中,搅拌均匀;
步骤2:遮光,恒温静置培养,发酵后可获得最高单宁酶。
进一步的,所述的产单宁酶丝状真菌菌株为米曲霉菌丝体。
进一步的,步骤1中每15g单宁酶固态发酵培养基加入8 mL菌丝体悬液。
进一步的,步骤2中恒温稳定为25-35℃。
进一步的,所述的发酵时间为72-120h。
采用上述技术方案,本发明所述的单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用,充分利用葡萄酒酿酒下脚料葡萄皮、籽和棉花秸秆作为固态发酵基质生产高经济价值的单宁酶,实现了葡萄酒酿造下脚料和农林废弃物的高值化利用,同时也可有助于解决我国北方地区焚烧棉秆等农林废弃物引起的环境污染问题。
具体实施方式
下面结合具体实施列,对本发明做进一步说明。
实施例1
(1)单宁酶固态发酵培养基的制备
步骤1固态发酵培养基原料预处理:取酿酒后烘干的葡萄皮、籽混合物,粉碎后过40目筛,取筛下物备用;取烘干或晒干的棉花秸杆,粉碎后过10目筛,取筛下物备用;将葡萄皮、籽粉末及棉花秸秆粉末按照质量比3:1的比例混合,充分搅拌均匀;
步骤2固体基质外加营养液制备:
准备下述重量份的原料:
玉米浆 10mL,
硫酸铵50g,
将上述原材料完全溶解于1L去离子水中;调节营养液pH至5.5,获得固体基质外加营养液;
步骤3培养料制备及灭菌:将混合均匀的葡萄皮、籽杆粉末及棉花秸秆颗粒作为固体基质,与固体基质外加营养液按照质量体积比1:3(m/v)即1kg的固体基质中加入3L的固体基质外加营养液,混合并搅拌均匀制备获得培养料;取混合均匀的培养料15 g装入500mL锥形瓶中,121℃高压蒸汽灭菌10 min后获得单宁酶固态发酵培养基;
(2)单宁酶的制备
步骤1:将培养3天的米曲霉菌丝体打碎制备菌体悬液按照每瓶培养基接种8 mL的接种量接入固态发酵培养基中,搅拌均匀;
步骤2:遮光,恒温30℃静置培养,发酵96 h后分离获得单宁酶产量284U/gds。
实施例2
(1)单宁酶固态发酵培养基的制备
步骤1固态发酵培养基原料预处理:取酿酒后烘干的葡萄皮、籽混合物,粉碎后过30目筛,取筛下物备用;取烘干或晒干的棉花秸杆,粉碎后过8目筛,取筛下物备用;将葡萄皮、籽粉末及棉花秸秆粉末按照质量比2:1的比例混合,充分搅拌均匀;
步骤2固体基质外加营养液制备:
准备下述重量份的原料:
玉米浆 5mL,
硫酸铵40g,
将上述原材料完全溶解于1L去离子水中;调节营养液pH至6.0,获得固体基质外加营养液;
步骤3培养料制备及灭菌:将混合均匀的葡萄皮、籽杆粉末及棉花秸秆颗粒作为固体基质,与固体基质外加营养液按照质量体积比1:2(m/v)即1kg的固体基质中加入2L的固体基质外加营养液,混合并搅拌均匀制备获得培养料;取混合均匀的培养料15 g装入500mL锥形瓶中,121℃高压蒸汽灭菌10 min后获得单宁酶固态发酵培养基;
(2)单宁酶的制备
步骤1:将培养3天的米曲霉菌丝体打碎制备菌体悬液按照每瓶培养基接种8 mL的接种量接入固态发酵培养基中,搅拌均匀;
步骤2:遮光,恒温25℃静置培养,发酵96 h后分离获得单宁酶产量268U/gds。
实施例3
(1)单宁酶固态发酵培养基的制备
步骤1固态发酵培养基原料预处理:取酿酒后烘干的葡萄皮、籽混合物,粉碎后过50目筛,取筛下物备用;取烘干或晒干的棉花秸杆,粉碎后过16目筛,取筛下物备用;将葡萄皮、籽粉末及棉花秸秆粉末按照质量比4:1的比例混合,充分搅拌均匀;
步骤2固体基质外加营养液制备:
准备下述重量份的原料:
玉米浆 15mL,
硫酸铵60g,
将上述原材料完全溶解于1L去离子水中;调节营养液pH至5.0,获得固体基质外加营养液;
步骤3培养料制备及灭菌:将混合均匀的葡萄皮、籽杆粉末及棉花秸秆颗粒作为固体基质,与固体基质外加营养液按照质量体积比1:2.5(m/v)即1kg的固体基质中加入2.5L的固体基质外加营养液,混合并搅拌均匀制备获得培养料;取混合均匀的培养料15 g装入500 mL锥形瓶中,121℃高压蒸汽灭菌10 min后获得单宁酶固态发酵培养基;
(2)单宁酶的制备
步骤1:将培养3天的米曲霉菌丝体打碎制备菌体悬液按照每瓶培养基接种8 mL的接种量接入固态发酵培养基中,搅拌均匀;
步骤2:遮光,恒温35℃静置培养,发酵120 h后分离获得单宁酶产量257U/gds。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上对本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单宁酶固态发酵培养基的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1固态发酵培养基原料预处理:取酿酒后烘干的葡萄皮、籽混合物,粉碎后过筛,取筛下物备用;取烘干或晒干的棉花秸杆,粉碎后过筛,取筛下物备用;将葡萄皮、籽粉末及棉花秸秆粉末按照质量比2:1-4:1的比例混合,充分搅拌均匀;
步骤2固体基质外加营养液制备:
准备下述重量份的原料:
玉米浆 5-15mL,
硫酸铵40-60g;
将上述原料完全溶解于1L去离子水中;调节营养液pH至5-6,获得固体基质外加营养液;
步骤3培养料制备及灭菌:将混合均匀的葡萄皮、籽杆粉末及棉花秸秆颗粒作为固体基质,与固体基质外加营养液按照质量体积比1:2-1:3,混合并搅拌均匀制备获得培养料;培养料经灭菌后获得单宁酶固态发酵培养基。
2.根据权利要求1所述的一种单宁酶固态发酵培养基的制备方法,其特征在于,步骤1中所述的葡萄皮、籽混合物高速粉碎后过30-50目筛。
3.根据权利要求1所述的一种单宁酶固态发酵培养基的制备方法,其特征在于,步骤1中所述的棉花秸杆粉碎后过8-16目筛。
4.根据权利要求1所述的一种单宁酶固态发酵培养基的制备方法,其特征在于,步骤2中所述的pH为5.5。
5.根据权利要求1所述的一种单宁酶固态发酵培养基的制备方法,其特征在于,步骤3所述的灭菌方法为121℃高压蒸汽灭菌10 min。
6.一种单宁酶固态发酵培养基的应用,其特征在于:采用权利要求1-5任一权利要求所述的单宁酶固态发酵培养基应用于单宁酶的制备。
7.根据权利要求6所述的一种单宁酶固态发酵培养基的应用,其特征在于:单宁酶的制备包括以下步骤:
步骤1:将产单宁酶丝状真菌菌株打碎制备菌体悬液接入固态发酵培养基中,搅拌均匀;
步骤2:遮光,恒温静置培养,发酵后可获得单宁酶。
8.根据权利要求7所述的一种单宁酶固态发酵培养基的应用,其特征在于:所述的产单宁酶丝状真菌菌株为米曲霉菌。
9.根据权利要求7所述的一种单宁酶固态发酵培养基的应用,其特征在于:步骤1中每15g单宁酶固态发酵培养基加入8 mL菌丝体悬液。
10.根据权利要求7所述的一种单宁酶固态发酵培养基的应用,其特征在于:步骤2中恒温稳定为25-35℃,所述的发酵时间为72-120h。
CN201711471329.6A 2017-12-29 2017-12-29 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用 Expired - Fee Related CN108048427B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711471329.6A CN108048427B (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711471329.6A CN108048427B (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108048427A CN108048427A (zh) 2018-05-18
CN108048427B true CN108048427B (zh) 2020-06-09

Family

ID=62129338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711471329.6A Expired - Fee Related CN108048427B (zh) 2017-12-29 2017-12-29 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108048427B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4791058A (en) * 1985-05-10 1988-12-13 Cornell Research Foundation, Inc. Grape pomace as substrate for microbial production of citric acid
CN1718724A (zh) * 2005-07-21 2006-01-11 中国科学院生态环境研究中心 利用葡萄皮渣和酒糟固态发酵生产木霉菌

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4791058A (en) * 1985-05-10 1988-12-13 Cornell Research Foundation, Inc. Grape pomace as substrate for microbial production of citric acid
CN1718724A (zh) * 2005-07-21 2006-01-11 中国科学院生态环境研究中心 利用葡萄皮渣和酒糟固态发酵生产木霉菌

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
单宁酶发酵生产的研究进展;李秧针等;《中国酿造》;20081130;第1.1节 *
吴昌正等.茶梗固态生料发酵产单宁酶研究.《茶叶科学》.2014,摘要,第80页左栏第2-3段,第1.1、1.3.1、1.3.2、1.3.4-1.3.9、2.2-2.6节,第85页右栏第1-2段. *
茶梗固态生料发酵产单宁酶研究;吴昌正等;《茶叶科学》;20141231;摘要,第80页左栏第2-3段,第1.1、1.3.1、1.3.2、1.3.4-1.3.9、2.2-2.6节,第85页右栏第1-2段 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108048427A (zh) 2018-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110183266A (zh) 一种小分子海藻酸微生物肥料
WO2016095480A1 (zh) 一种含生物硒锌的水稻促花保穗有机叶面肥及其制备方法
CN103194410B (zh) 一种胶冻样类芽孢杆菌以及利用其生产复合微生物菌剂的方法
KR101082246B1 (ko) 함초가 함유된 함초누룩 및 그 제조방법
CN105309750A (zh) 一种高含量牛樟芝真菌活性多糖和三萜精粉及其副产品的综合利用生产工艺
CN103540556B (zh) 一种淡紫灰链霉菌及其在制备海藻微生物肥料中的应用
CN106376914A (zh) 一种利用松茸深层发酵菌丝体制备松茸精粉的方法
CN105724055B (zh) 一种利用金针菇菌渣提高双孢蘑菇产量的方法
CN107384824A (zh) 秸秆快腐剂
CN106718016A (zh) 一种提高双孢蘑菇子实体形成量的覆土基质及其制备方法
CN107974423B (zh) 一种土壤生物活化剂及其制备方法
CN108048427B (zh) 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用
CN109006182A (zh) 一种用香菇菌渣栽培平菇的培养基料及其制备方法
CN107904219B (zh) 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用
CN105505819B (zh) 一种利用制糖工业浸淘米废水生产解淀粉芽孢菌肥的方法
CN114807274A (zh) 一种杆菌霉素d的高效制备方法及应用
CN107904218B (zh) 一种单宁酶固态发酵培养基制备方法及其应用
CN107963921A (zh) 一种添加茶树枝提取液的杏鲍菇液体培养基及栽培方法
LU500494B1 (en) Organic fertilizer for reducing the absorption of heavy metal cadmium by vegetables and its preparation method
CN113151002B (zh) 一种平菇木霉及其应用
JPH05153852A (ja) カンキツの果汁搾汁粕を主材料とした培地によるオオヒラタケ及びヒラタケの栽培法
CN109355243B (zh) 高产葡聚糖的富硒裂褶菌的制备方法及其应用
KR101856473B1 (ko) 겨울우산버섯의 균사 배양액으로부터 유데스몰의 생산방법
CN105347919A (zh) 一种利用核桃皮发酵制备无土栽培基质的方法
Said Production of Gluconic Acid from Sweet Potato Peels Using Naturally Occurring Fungi by Submerged Fermentation

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200609