CN102703405A - 一种以麸皮为原料制备乳糖酶的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以麸皮为原料制备乳糖酶的方法，包括种子制备、接种、发酵培养、浸提、膜过滤、冷冻干燥等步骤，得乳糖酶成品。本发明从国外引进优良菌种资源米曲霉，采用液体制种固体发酵的方法，有效缩短了发酵周期，72h即可完成发酵。另外本发明以麸皮为原料进行发酵，有效解决了麸皮的利用问题，实现了农副产品的综合利用，同时有效缓解了乳糖酶市场供应不足的问题，工艺简单，便于进行工业化推广。

Description

一种以麸皮为原料制备乳糖酶的方法

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体的说是一种以麸皮为原料制备乳糖酶的方法。

背景技术

麦麸俗称麸皮、小麦麸，是以小麦籽实为原料加工面粉后得到的副产品，主要为小麦的种皮，占小麦籽粒质量的20%左右。我国有着巨大的麦麸资源，年产量约7000～8000万t左右。麦麸质地疏松、比重小、表面积大，其中含粗蛋白9.4～17.5%，粗脂肪1.7～5.6%，另外还含有丰富的膳食纤维、维生素、矿物质以及低聚糖和酚类化合物等成分。目前麦麸大多经简单加工后作为饲料配料或食醋、酱油酿造的原料，利用率较低。

乳糖酶（Lactase）学名为β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶（β-D-galactoside galactohydrolase，E.C.3.2.1.23)，又名β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)，是一类催化β-D-半乳糖苷键发生水解的酶，它能将乳糖水解成半乳糖和葡萄糖。据市场预测，我国目前年需求乳糖酶4000～8000吨。乳糖酶在动物、植物和微生物中分布广泛，但市场上大量应用的乳糖酶均为微生物源乳糖酶。目前，乳糖酶在国外己进入工业化生产阶段，如荷兰Gist-brocades公司已工业化生产Maxilact的酵母乳糖酶。国内微生物乳糖酶菌种的产酶活力偏低，工艺复杂，导致生产成本过高，不易工业化大规模生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种以麸皮为原料制备乳糖酶的方法。

一种以麸皮为原料制备乳糖酶的方法，其特征在于它为以下步骤:

A、菌种 

用米曲霉(Aspergillus Oryzae)，保藏号ATCC 20423；购自美国典型培养物保藏中心（American Type Culture Collection)

B、种子制备

称取20～40g的麸皮煮沸15分钟，用四层纱布过滤，滤液用水定容至1000mL得麸皮液，取250mL麸皮液加入容量为500mL三角瓶中，在121℃温度下灭菌20分钟；培养基冷却后，接种3环米曲霉孢子，33℃培养48h，得到液体种子；

C、接种

称取175g麸皮，加入150～200mL水，搅拌均匀，121℃灭菌25分钟，冷却后，接种步骤B得到的液体种子，接种量30～60mL；

D、发酵培养

接种后25℃～35℃培养96h，得到成熟发酵醅；

E、浸提

将1kg发酵醅中加入体积百分含量为9%的氯化钠水溶液10L，室温浸提6~8小时，得到浸提液；

F、离心

浸提液用80~150目滤布的板框压滤，过滤液用离心机8000-10000rpm转速离心，收集上清液，即为粗酶液；

G、膜过滤

将粗酶液用截留分子量为1万道尔顿的超滤膜浓缩10倍，得到浓缩酶液；

H、冷冻干燥

在浓缩酶液中加入冻干保护剂，冻干保护剂的加入比例按每100mL浓缩乳糖酶液加入30g冻干保护剂，-20℃温度下预冷8小时，然后保持物料温度在零下30℃下干燥24小时，得到乳糖酶成品。

本发明从国外引进优良菌种资源，采用液体制种固体发酵的方法，有效缩短了发酵周期，72h即可完成发酵。另外本发明只以麸皮为原料进行发酵，不需要添加其它成分，生产成本较低，有效解决了麸皮的利用问题，实现了农副产品的综合利用，同时有效缓解了乳糖酶市场供应不足的问题，工艺简单，便于进行工业化推广。

本发明的有益效果：

（1）工艺简单，发酵周期短，适于工业化推广。

（2）以麸皮为原料进行发酵，生产成本较低。

（3）采用优良菌种进行发酵，得到乳糖酶活力高，得到乳糖酶活力可达20000U/g以上。

具体实施方式

下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

称取20g的麸皮煮沸15分钟，用四层纱布过滤，滤液用水定容至1000mL麸皮液，取250mL麸皮液加入容量为500mL三角瓶中， 121℃灭菌20分钟；培养基冷却后，接种3环米曲霉孢子，33℃培养48h，得到液体种子；称取175g麸皮，加入150mL水，搅拌均匀，121℃灭菌25分钟，冷却后，接种液体种子，接种量30mL；接种后25℃培养96h，得到成熟发酵醅。

将1kg发酵醅中加入体积百分含量为9%的氯化钠水溶液10L，室温浸提6小时，得到浸提液；浸提液用80目滤布的板框压滤，过滤液用离心机8000rpm转速离心，收集上清液，即为粗酶液。用截留分子量为1万道尔顿的超滤膜浓缩10倍，得到浓缩酶液；

在浓缩乳糖酶液中加入冻干保护剂，冻干保护剂的加入比例按每100mL浓缩乳糖酶液加入30g冻干保护剂， -20℃温度下预冷8小时，然后保持物料温度在零下30℃下干燥24小时，得到乳糖酶成品。

实施例2

称取30g的麸皮煮沸15分钟，用四层纱布过滤，滤液用水定容至1000mL麸皮液，取250mL麸皮液加入容量为500mL三角瓶中， 21℃灭菌20分钟；培养基冷却后，接种3环米曲霉孢子，33℃培养48h，得到液体种子；称取175g麸皮，加入180mL水，搅拌均匀，121℃灭菌25分钟，冷却后，接种液体种子，接种量45mL；接种后30℃培养96h，得到成熟发酵醅。

将1kg发酵醅中加入体积百分含量为9%的氯化钠水溶液10L，室温浸提7小时，得到浸提液；浸提液用120目滤布的板框压滤，过滤液用离心机9000rpm转速离心，收集上清液，即为粗酶液。用截留分子量为1万道尔顿的超滤膜浓缩10倍，得到浓缩酶液。

在浓缩乳糖酶液中加入冻干保护剂，冻干保护剂的加入比例按每100mL浓缩乳糖酶液加入30g冻干保护剂，-20℃温度下预冷8小时，然后保持物料温度在零下30℃下干燥24小时，得到乳糖酶成品。

实施例3

称取40g的麸皮煮沸15分钟，用四层纱布过滤，滤液用水定容至1000mL麸皮液，取250mL麸皮液加入容量为500mL三角瓶中，121℃灭菌20分钟；培养基冷却后，接种3环米曲霉孢子，33℃培养48h，得到液体种子；称取175g麸皮，加入200mL水，搅拌均匀，121℃灭菌25分钟，冷却后，接种液体种子，接种量60mL；接种后35℃培养96h，得到成熟发酵醅；

将1kg发酵醅中加入体积百分含量为9%的氯化钠水溶液10L，室温浸提8小时，得到浸提液；浸提液用150目滤布的板框压滤，过滤液用离心机10000rpm转速离心，收集上清液，即为粗酶液。用截留分子量为1万道尔顿的超滤膜浓缩10倍，得到浓缩酶液。

在浓缩乳糖酶液中加入冻干保护剂，冻干保护剂的加入比例按每100mL浓缩酶液加入30g冻干保护剂，-20℃温度下预冷8小时，然后保持物料温度在零下30℃下干燥24小时，得到乳糖酶成品。

Claims (1)

1.一种以麸皮为原料制备乳糖酶的方法，其特征在于它为以下步骤:

A、菌种 

用米曲霉(Aspergillus Oryzae)，保藏号ATCC 20423；

B、种子制备

称取20～40g的麸皮煮沸15分钟，用四层纱布过滤，滤液用水定容至1000mL得麸皮液，取250mL麸皮液加入容量为500mL三角瓶中，在121℃温度下灭菌20分钟；培养基冷却后，接种3环米曲霉孢子，33℃培养48h，得到液体种子；

C、接种

称取175g麸皮，加入150～200mL水，搅拌均匀，121℃灭菌25分钟，冷却后，接种步骤B得到的液体种子，接种量30～60mL；

D、发酵培养

接种后25℃～35℃培养96h，得到成熟发酵醅；

E、浸提

将1kg发酵醅中加入体积百分含量为9%的氯化钠水溶液10L，室温浸提6~8小时，得到浸提液；

F、离心

浸提液用80~150目滤布的板框压滤，过滤液用离心机8000-10000rpm转速离心，收集上清液，即为粗酶液；

G、膜过滤

将粗酶液用截留分子量为1万道尔顿的超滤膜浓缩10倍，得到浓缩酶液；

H、冷冻干燥

在浓缩酶液中加入冻干保护剂，冻干保护剂的加入比例按每100mL浓缩乳糖酶液加入30g冻干保护剂，-20℃温度下预冷8小时，然后保持物料温度在零下30℃下干燥24小时，得到乳糖酶成品。