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耐高温木聚糖酶的制备及在低聚木糖产品中的应用
发表时间:16年09月28日 点击次数: 作者:  〖返回〗  〖打印

一、耐高温木聚糖酶简介

木聚糖酶(xylanase)是一种能降解半纤维素木聚糖分子中b-1,4-糖苷键的水解酶,属于半纤维素酶类。木聚糖酶在自然界分布广泛,可从动物、植物和微生物中获得。微生物来源的木聚糖酶种类繁多,应用领域广泛。一般的木聚糖酶耐热性差,高温下不稳定,影响了其应用。我们的木聚糖酶来源于嗜热丝状真菌,具有较高的耐热性和稳定性,可在60℃以上降解半纤维素制备低聚木糖。

二、耐高温木聚糖酶的理化特性

该耐热木聚糖酶分子质量经SDS-PAGE检测约26KDa,属于G/11族木聚糖酶。酶最适pH 6.5pH 5.6-10.3范围内较稳定。酶最适温度70℃,具有优良耐热性能。50℃时相当稳定,保温4h后酶活力仍有95%以上;60℃时较为稳定,保温4h后酶活力仍有80%以上。

三、耐高温木聚糖酶的应用

1 饲料工业:作为饲料用酶制剂,能破坏植物的细胞壁,使细胞中的营养物质释放出来,能提高饲料转化率、促进动物(牛、马、猪、鸡等)的生长代谢,对提高我国的畜牧养殖业生产水平、节约粮食、增加经济效益等具有重要意义。

2)纸浆造纸工业:用于纸浆漂白,可以代替或减少氯的用量,减少纸浆漂白废水中含氯有毒化合物对环境的严重污染。利用木聚糖酶进行纸浆无氯漂白是一种新型绿色工艺,国外已经投入大规模工业化应用。随着环保意识的增强,国内一些大型造纸厂也开始引进这项技术,市场潜力非常大。

3 食品工业:用于果汁加工,可提高出汁率;用于酿造工业,可提高产品得率、增加营养风味。作为面粉改良剂已成功将木聚糖酶应用到面粉加工生产,开发出以食品级木聚糖酶为主的馒头改良剂、面包改良剂、溴酸钾替代品、复合酶制剂等十几个系列不同用途的面粉改良剂。

4 糖化纤维原料:能在温和条件下,将植物原料中的半纤维素转化成单糖,进一步生产酒精、有机酸等产品。在可再生资源生物转化利用中具有重要作用。

5)低聚木糖工业生产:已成功将该酶应用到酶法玉米芯生产低聚木糖工业化生产中,应用该酶生产的低聚木糖中木糖含量低,低聚糖含量达总糖的70%以上,达到国外同类产品水平。

6 环境保护:用于处理纤维垃圾、疏通管道等。

四、本实验室技术工艺及优势

本实验室采用嗜热真菌发酵生产木聚糖酶,具有耐热性好、稳定性高、酶活性高等优势。具体参数如下:50℃发酵5d,发酵酶活>6000U/mL, 水解最适温度60~70℃,具有很好的温度稳定性,60℃下处理4h,残余酶活力仍保持在80%以上。pH5.6-10.3范围内稳定。降解产物以木二糖、木三糖为主,促进肠道益生菌增殖的效果显著。

五、可获得年利润1000万以上的生产规模

按每年30060批次计算,需5100吨发酵罐,每年可生产高纯度木聚糖酶(5~10U/g2000吨,或者生产标酶(1U/g1万吨。

按照每吨标酶(1U/g)约1万元计算,可实现销售收入1亿元。

每吨标酶生产成本约4000元,除去人工成本、设备折旧等,一般酶类产品利润10~20%。每年获得利润1000~2000万。

六、联系方式

刘飞,0531-8121308015066687022

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