CN101974500A - 高纯中温α-淀粉酶的生产方法 - Google Patents
高纯中温α-淀粉酶的生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101974500A CN101974500A CN2010105310241A CN201010531024A CN101974500A CN 101974500 A CN101974500 A CN 101974500A CN 2010105310241 A CN2010105310241 A CN 2010105310241A CN 201010531024 A CN201010531024 A CN 201010531024A CN 101974500 A CN101974500 A CN 101974500A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- culture
- fermentation
- carry out
- finished product
- purity
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
高纯中温α-淀粉酶的生产方法，包括种子培养、发酵产酶和后处理提纯各阶段，步骤如下：一、材料准备，购买枯草芽孢杆菌的甘油管菌种，准备发酵培养基和种子培养基；二、种子培养，开始时进行平皿培养，然后进行摇瓶培养，最后在种子罐中培养；三、发酵产酶，发酵温度为31-35℃，pH为6.6-6.8，通风比1：0.4-0.6；基础料加补料工艺及脉冲进氨；四、后处理提纯，即发酵液→第一次絮凝处理→第二次絮凝处理→板框压滤→超滤→成品加稳定剂、防腐剂处理→二次升温→成品。本发明有效的解决产品收得率低、易沉淀及微生物指标不合格的问题，使产品质量抽检合格率100％，使发酵活力提高近2倍，发酵酶活达到1300u/ml以上，纯度提高了3倍，并且产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及酶制剂行业，即一种高纯中温α-淀粉酶的生产方法。
背景技术
发酵法生产中温α-淀粉酶在我国生产时间较长，中温α-淀粉酶是经枯草芽孢杆菌经液体深层培养，提取工艺精制而成，能在较低温度条件下随机水解淀粉、可溶性糊精及低聚糖中α-1.4葡萄苷健，使得胶状淀粉的粘度迅速降低，水解生成糊精及少量葡萄糖和麦芽糖。该酶广泛应用于纺织、制革、饲料、造纸、酒精、啤酒、白酒等发酵领域。但由于目前的高纯中温α-淀粉酶生产工艺简单、粗放，产品发酵活力低，质量低下，严重的制约了本行业的发展，妨碍了该酶制剂随着需求的大幅增长。
发明内容
为了克服目前中温α-淀粉酶生产工艺简单、粗放，产品发酵活力低，质量低下的缺点，本发明通过采取精细的发酵工艺，使发酵活力提高近2倍，使发酵酶活达到1300u/ml以上，优化提取工艺，纯度提高了3倍，并且产品质量稳定。
这种高纯中温α-淀粉酶的生产方法，包括种子培养、发酵产酶和后处理提纯各阶段，其特征在于，步骤如下：
一、材料准备，购买枯草芽孢杆菌的甘油管菌种，该菌株呈短杆状、两端钝园、单独或成链状，在淀粉培养基菌落园形，表面光滑湿润、有粘性、产孢子较少；
发酵培养基：各成分重量比例如下：豆饼粉3-5％、玉米浆1-2％、玉米淀粉16-20％、磷酸氢二钾0.2-0.4％、磷酸二氢钾0.1-0.2％、硫酸镁0.05-0.15％、硫酸锰0.01-0.03％、消泡剂0.2-0.4％，其余为水；
种子培养基：各成分重量比例如下：蛋白胨0.5-1.5％，牛肉膏0.2-0.4％，酵母膏0.1-0.3％，葡萄糖0.05-0.15％，氯化钠0.05-0.15％，其余为水；
二、种子培养，开始时进行平皿培养，然后进行摇瓶培养，最后在种子罐中培养，种子罐0.1mpa灭菌20-40分钟，培养条件：PH6.3-7.0，温度31-35℃，25-30hr，转速240转/分，通风比1∶0.2，种子生长进入对数期，镜检菌丝密集，大部分断裂成两联菌，无杂菌，PH上升至高峰向下回落0.1时即可移入发酵罐；
三、发酵产酶，工艺条件，发酵温度为31-35℃，PH为6.6-6.8，通风比1∶0.4-0.6；基础料加补料工艺及脉冲进氨；流加通氨调节PH至菌丝生长代谢最佳值，流加补料，在补料中加入含氮源的营养基，发酵罐转速160转/分，发酵过程中，当PH下降至6.5时开始通液氨，DE值下降至20，PH不再下降，有上升趋势，开始流加补料，每小时流加补料一次，将DE值控制在10～20之间，发酵至45-55小时，细胞空胞率达80％以上时，PH值上升到7.2，酶活力不再增长，镜检菌丝大部分死亡时，即可结束发酵，发酵酶可达1250-1350u/ml，发酵结束转入后处理提纯；
四、后处理提纯，即发酵液→第一次絮凝处理→第二次絮凝处理→板框压滤→超滤→成品加稳定剂、防腐剂处理→二次升温，一次升温72-78℃、保温时间30分钟，二次升温62-68℃、保温时间60分钟，→成品。
本发明采用连续流加补料、脉冲加液氨工艺发酵产酶，采用二次絮凝、二次升温提纯后处理工艺，有效的解决产品收得率低、易沉淀及微生物指标不合格的问题，使产品质量抽检合格率100％，使发酵活力提高近2倍，发酵酶活达到1300u/ml以上，纯度提高了3倍，并且产品质量稳定。产品生化指标：酶活：5000u/ml，PH值：6.5，比重：1.2g/ml，菌落总数：＜1000个/ml，无大肠菌群。
附图说明
图1是本发明发酵工艺流程图。
图2是本发明提取工艺(之一)流程图。
图3是本发明提取工艺(之二)流程图。
具体实施方式
现通过具体实施例结合图1和图2对本发明详细说明如下：
一、材料准备，菌种，购买枯草芽孢杆菌；购自张家港市金源生物化工有限公司，地址，江苏省张家港市乘航老宅路18号，邮编215617，电话86-512-58670730。该菌株呈短杆状、两端钝园、单独或成链状，在淀粉培养基菌落园形，表面光滑湿润、有粘性、产孢子较少。
发酵培养基：各成分重量比例如下：豆饼粉4％、玉米浆1.5％、玉米淀粉18％、磷酸氢二钾0.3％、磷酸二氢钾0.15％、硫酸镁0.1％、硫酸锰0.02％、消泡剂0.3％，其余为水；
种子培养基：各成分重量比例如下：蛋白胨1％，牛肉膏0.3％，酵母膏0.2％，葡萄糖0.1％，氯化钠0.1％，其余为水；
种子培养和发酵过程如图1所示：
二、种子培养，开始时将甘油管菌种进行平皿培养，然后进行摇瓶培养，最后在种子罐中培养，种子罐0.1mpa灭菌30分钟，培养条件：PH6.6；温度33℃；27hr，转速240转/分，通风比1∶0.2，种子生长进入对数期，镜检菌丝密集，大部分断裂成两联菌，无杂菌，PH上升至高峰向下回落0.1时即可移入发酵罐；
三、发酵，工艺条件，发酵温度为33℃，PH为6.7，通风比1∶0.6；基础料加补料工艺及脉冲进氨；流加通氨调节PH至菌丝生长代谢最佳值，流加补料，在补料中加入含氮源的营养基，发酵罐转速160转/分，通风比在开始加料的12小时，通风比1∶0.4，补料时，通风比1∶0.6，补料结束时通风比1∶0.4，发酵过程中，当PH下降至6.5时开始通液氨，DE值下降至20，PH不再下降，有上升趋势，开始疏加补料，每小时流加补料一次，将DE值控制在10～20之间，发酵至50小时，细胞空胞率达80％以上时，PH值上升到7.2，酶活不再上升，酶活力不再增长，镜检菌丝大部分死亡，即可结束发酵，发酵酶可达1250u/ml，发酵结束即转入后处理提纯；
四、后处理提纯，即发酵液→第一次絮凝处理→第二次絮凝处理→板框压滤→超滤→成品加稳定剂、防腐剂处理→二次升温，一次升温72-78℃、保温时间30分钟，二次升温62-68℃、保温时间60分钟，→成品。
如图2和图3所示，首先用氯化钙溶液进行第一次絮凝处理，用硅藻土、磷酸盐和石灰水对发酵罐进行第二次絮凝处理，然后压入消毒空气，形成压力缸，进行一次板框压滤，得滤饼和清液，再进行二次板框压滤，又得清液，即超滤循环液，然后进入冷却器，加冷却水，进行超滤，超滤后进行一次理化检测，然后用盐、糊精和醋酸钠进行调配，调配后升温至75℃，30分钟，然后用冷却水降温，再用硅藻土过滤，进入二次升温桶升温至65℃，60分钟，再用冷却水降温后，用硅藻土进行成品精过滤，装入成品储罐，再进行一次理化检测，合格后进行无菌包装、入库。
一次性投料，由于基础浓度高，渗透压大，不利于菌丝大量代谢，中后期营养缺乏，造成菌丝过早衰退，因而产酶低下，从而造成单罐能耗大，单位生产成本大。由于采用基础料加补料(加入含氮源营养基)及脉冲通氨，使基础浓度低，渗透压小，溶氧好，适宜菌丝生长产酶，因而最终放罐活力增加大，降低了单罐能耗，降低了单位生产成本。在发酵过程中，菌丝代谢旺盛，PH至下降快，因而产酶快，高。
经过工艺的改进，使产品的各项技术指标均达到最佳且稳定，适合大量生产要求。通过对发酵工艺的改进，使产酶活力提高了近2倍，对后处理工艺改进后，产品的质量大幅提高且稳定。收率93％，产品酶活力5632u/ml，细菌总数＜1×102个/ml，无沉淀，PH6.5。
Claims (2)
1.高纯中温α-淀粉酶的生产方法，包括种子培养、发酵产酶和后处理提纯各阶段，其特征在于，步骤如下：
一、材料准备，购买枯草芽孢杆菌的甘油管菌种，该菌株呈短杆状、两端钝园、单独或成链状，在淀粉培养基菌落园形，表面光滑湿润、有粘性、产孢子较少；
发酵培养基：各成分重量比例如下：豆饼粉3-5％、玉米浆1-2％、玉米淀粉16-20％、磷酸氢二钾0.2-0.4％、磷酸二氢钾0.1-0.2％、硫酸镁0.05-0.15％、硫酸锰0.01-0.03％、消泡剂0.2-0.4％，其余为水；
种子培养基：各成分重量比例如下：蛋白胨0.5-1.5％，牛肉膏0.2-0.4％，酵母膏0.1-0.3％，葡萄糖0.05-0.15％，氯化钠0.05-0.15％，其余为水；
二、种子培养，开始时进行平皿培养，然后进行摇瓶培养，最后在种子罐中培养，种子罐0.1mpa灭菌20-40分钟，培养条件：PH6.3-7.0，温度31-35℃，25-30hr，转速240转/分，通风比1∶0.2，种子生长进入对数期，镜检菌丝密集，大部分断裂成两联菌，无杂菌，PH上升至高峰向下回落0.1时即可移入发酵罐；
三、发酵产酶，工艺条件，发酵温度为31-35℃，PH为6.6-6.8，通风比1∶0.4-0.6；基础料加补料工艺及脉冲进氨；流加通氨调节PH至菌丝生长代谢最佳值，流加补料，在补料中加入含氮源的营养基，发酵罐转速160转/分，发酵过程中，当PH下降至6.5时开始通液氨，DE值下降至20，PH不再下降，有上升趋势，开始流加补料，每小时流加补料一次，将DE值控制在10～20之间，发酵至45-55小时，细胞空胞率达80％以上时，PH值上升到7.2，酶活力不再增长，镜检菌丝大部分死亡时，即可结束发酵，发酵酶可达1250-1350u/ml，发酵结束转入后处理提纯；
四、后处理提纯，即发酵液→第一次絮凝处理→第二次絮凝处理→板框压滤→超滤→成品加稳定剂、防腐剂处理→二次升温，一次升温72-78℃、保温时间30分钟，二次升温62-68℃、保温时间60分钟，→成品。
2.根据权利要求1所述的高纯中温α-淀粉酶的生产方法，其特征在于，后处理提纯步骤，首先用氯化钙溶液进行第一次絮凝处理，用硅藻土、磷酸盐和石灰水对发酵罐进行第二次絮凝处理，然后压入消毒空气，形成压力缸，进行一次板框压滤，得滤饼和清液，再进行二次板框压滤，又得清液，即超滤循环液，然后进入冷却器，加冷却水，进行超滤，超滤后进行一次理化检测，然后用盐、糊精和醋酸钠进行调配，调配后升温至75℃，30分钟，然后用冷却水降温，再用硅藻土过滤，进入二次升温桶升温至65℃，60分钟，再用冷却水降温后，用硅藻土进行成品精过滤，装入成品储罐，再进行一次理化检测，合格后进行无菌包装、入库。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105310241A CN101974500A (zh) | 2010-10-24 | 2010-10-24 | 高纯中温α-淀粉酶的生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010105310241A CN101974500A (zh) | 2010-10-24 | 2010-10-24 | 高纯中温α-淀粉酶的生产方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101974500A true CN101974500A (zh) | 2011-02-16 |
Family
ID=43574408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010105310241A Pending CN101974500A (zh) | 2010-10-24 | 2010-10-24 | 高纯中温α-淀粉酶的生产方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101974500A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103304278A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-09-18 | 青岛明月海藻集团有限公司 | 一种含有海藻浸提液的海藻菌肥及其制备方法 |
| CN105348384A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-24 | 山东隆科特酶制剂有限公司 | 透明颤菌血红蛋白突变体及其在基因工程菌中的可控表达 |
| CN113322215A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-08-31 | 江南大学 | 一种蜡样芽孢杆菌高密度发酵方法及应用 |
-
2010
- 2010-10-24 CN CN2010105310241A patent/CN101974500A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103304278A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-09-18 | 青岛明月海藻集团有限公司 | 一种含有海藻浸提液的海藻菌肥及其制备方法 |
| CN103304278B (zh) * | 2012-11-06 | 2014-10-29 | 青岛明月海藻集团有限公司 | 一种含有海藻浸提液的海藻菌肥及其制备方法 |
| CN105348384A (zh) * | 2015-12-01 | 2016-02-24 | 山东隆科特酶制剂有限公司 | 透明颤菌血红蛋白突变体及其在基因工程菌中的可控表达 |
| CN105348384B (zh) * | 2015-12-01 | 2018-12-18 | 山东隆科特酶制剂有限公司 | 透明颤菌血红蛋白突变体及其在基因工程菌中的可控表达 |
| CN113322215A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-08-31 | 江南大学 | 一种蜡样芽孢杆菌高密度发酵方法及应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101519676B (zh) | 用裂殖壶菌发酵生产二十二碳六烯酸的方法 | |
| CN105176883B (zh) | 一株高产中温α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌及其液体发酵方法 | |
| CN102533889B (zh) | 一种赖氨酸连续发酵的方法 | |
| CN101919489B (zh) | 利用黄浆水和废糖蜜发酵生产高蛋白饲料的方法 | |
| CN110846362B (zh) | 硫酸新霉素发酵清洁生产方法 | |
| CN101041837B (zh) | 一种新的天然脱落酸制备方法 | |
| CN103966271B (zh) | 发酵生产dha的方法 | |
| CN108203710B (zh) | 一种利用纯秸秆固体补料诱导里氏木霉产纤维素酶的方法及其使用的补料器 | |
| CN101974500A (zh) | 高纯中温α-淀粉酶的生产方法 | |
| CN117604057A (zh) | 一种提高透明质酸生产效率的方法 | |
| CN102787153B (zh) | 微生物发酵补料生产恩拉霉素的方法 | |
| CN102533891B (zh) | 一种赖氨酸的生产方法 | |
| CN101851614A (zh) | 一种提高酶制剂发酵转化率的工艺 | |
| CN101638674B (zh) | 一种利用蔗糖水解物发酵法生产柠檬酸的方法 | |
| CN106754401A (zh) | 一种中国被毛孢菌的生产方法 | |
| CN104561140A (zh) | 一种发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN103146769A (zh) | 一种发酵制备柠檬酸的方法 | |
| CN100497611C (zh) | 一种发酵法制备核酸酶p1的方法 | |
| CN102181509A (zh) | 鸟苷的生产方法 | |
| CN101638675A (zh) | 一种蔗糖发酵法生产柠檬酸的方法 | |
| CN101575579A (zh) | 一种富铁酵母及其生产方法 | |
| CN110564804B (zh) | 一种用于生产核黄素的清液发酵培养基及发酵方法 | |
| CN105695349A (zh) | 一种磷饥饿培养提高酵母细胞胞内海藻糖的方法 | |
| CN102732575A (zh) | 一种利用米根霉发酵生产l-乳酸的方法 | |
| CN115125177B (zh) | 一种发酵方法及发酵生产辅酶q10的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110216 |