CN102746988A - 水解乳酸链球菌方法及用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法 - Google Patents
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Abstract
水解乳酸链球菌方法及用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法，本发明涉及水解菌体方法及应用水解液生产纳他霉素的方法。本发明解决了现有生产纳他霉素的方法生产成本高，提取乳酸链球菌素分离得到的菌体直接排放，会造成工业污染的问题。本发明采用盐酸促进乳酸链球菌水解。纳他霉素的生产方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、乳酸链球菌水解液和消泡剂加入到发酵罐中，发酵80h，即得纳他霉素。本发明利用生产乳酸链球菌素提取过程中分离得到的废料——乳酸链球菌菌体，经水解处理得到多肽和氨基酸，作为氮源替代大豆分离蛋白生产纳他霉素，从而变废为宝，不但减少了污染物的排放，还降低了生产纳他霉素的成本。
Description
本申请是申请日为2010年08月13日、申请号为201010252929.5、发明创造名称为水解乳酸链球菌方法及用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及水解菌体方法及应用水解液生产纳他霉素的方法。
背景技术
纳他霉素是链霉菌发酵产生的一种多烯烃大环内酯类抗真菌剂，其分子是一种具有活性的环状四烯化合物，含3个以上的结晶水，是一种天然、广谱、高效安全的酵母菌及霉菌等丝状真菌抑制剂，它不仅能够抑制真菌，还能防止真菌毒素的产生。纳他霉素是目前国际上唯一的抗真菌微生物防腐剂。但是由于纳他霉素发酵产量低，回收率低，明显加大了生产纳他霉素的成本，从而找到廉价的发酵底物尤为重要。
在提取乳酸链球菌素过程中，分离得到的菌体，只是作为菌体蛋白出售，获利低，如果将其直接排放，还会造成工业污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有生产纳他霉素的方法生产成本高，提取乳酸链球菌素分离得到的菌体直接排放，会造成工业污染的问题，提供了水解菌体方法及应用水解液生产纳他霉素的方法。
本发明水解乳酸链球菌方法如下：将乳酸链球菌的pH值调至7.5，按乳酸链球菌菌体湿重的0.45％添加动物蛋白酶，然后在55℃的条件下水解8小时，再升温到85℃，保持10分钟，即得乳酸链球菌水解液。
用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、上述方法制备的乳酸链球菌水解液和消泡剂加入到装液量为30mL的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.48～7.51、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min～400r/min、罐压为0.04MPa～0.06MPa、发酵罐转速为600r/min、溶解氧＞50％的条件下反应至发酵摇瓶或发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1的条件下发酵80h，即得纳他霉素；发酵摇瓶或发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为344.32g/L～370.8g/L，消泡剂的浓度为0.1g/L～0.2g/L。
本发明第二种水解乳酸链球菌方法如下：采用盐酸将乳酸链球菌的pH值调至1.0，然后在121℃的条件下水解12小时，即得乳酸链球菌水解液。
用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、第二种水解乳酸链球菌水解液和消泡剂加入到装液量为30mL的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.48～7.51、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min～400r/min、罐压为0.04MPa～0.06MPa、发酵罐的转速为600r/min、溶解＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1的条件下发酵80h，即得纳他霉素；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为344.32g/L～379.88g/L，消泡剂的浓度为0.1g/L～0.2g/L。
上述的消泡剂为XP-010通用食品消泡剂。
本发明利用生产乳酸链球菌素提取过程中分离得到的废料——乳酸链球菌菌体，经水解处理得到多肽和氨基酸，作为氮源替代大豆分离蛋白生产纳他霉素，从而变废为宝，不但减少了污染物的排放，还降低了生产纳他霉素的成本。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中水解乳酸链球菌方法如下：将乳酸链球菌的pH值调至7.5，按乳酸链球菌菌体湿重的0.45％添加动物蛋白酶，然后在55℃的条件下水解8小时，再升温到85℃，保持10分钟，即得乳酸链球菌水解液。
经检测本实施方式制备的乳酸链球菌水解液总氮含量是0.922％。
本实施方式中所用的动物蛋白水解酶的生产厂家为南宁庞博生物工程有限公司。
具体实施方式二：本实施方式中水解乳酸链球菌方法如下：采用盐酸将乳酸链球菌的pH值调至1.0，然后在121℃的条件下水解12小时，即得乳酸链球菌水解液。
经检测本实施方式制备的乳酸链球菌水解液总氮含量是0.9％。
本实施方式中所用的动物蛋白水解酶的生产厂家为南宁庞博生物工程有限公司。
具体实施方式三：本实施方式中用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式一制备的乳酸链球菌水解液和消泡剂加入到装液量为30mL的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.48～7.51、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min～400r/min、罐压为0.04MPa～0.06MPa、发酵罐转速为600r/min、溶解氧＞50％的条件下反应至发酵摇瓶或发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1的条件下发酵80h，即得纳他霉素；发酵摇瓶或发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为344.32g/L～370.8g/L，消泡剂的浓度为0.1g/L～0.2g/L。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式三不同的是所述消泡剂为XP-010通用食品消泡剂。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式三不同的是所述初始pH值为7.5。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式三不同的是所述发酵罐罐压为0.05MPa。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式三不同的是发酵罐的装液量为7.5L。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式三不同的是摇床转速为280r/min～380r/min。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式三不同的是摇床转速为300r/min。其它与具体实施方式三相同。
具体实施方式十：本实施方式中用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式二制备的乳酸链球菌水解液和消泡剂加入到装液量为30mL的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.48～7.51、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min～400r/min、罐压为0.04MPa～0.06MPa、发酵罐的转速为600r/min、溶解＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1的条件下发酵80h，即得纳他霉素；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为344.32g/L～379.88g/L，消泡剂的浓度为0.1g/L～0.2g/L。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式十不同的是所述消泡剂为XP-010通用食品消泡剂。其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十不同的是所述初始pH值为7.5。其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十不同的是所述发酵罐罐压为0.05MPa。其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十不同的是发酵罐的装液量为7.5L。其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式十不同的是摇床转速为280r/min～380r/min。其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式十不同的是摇床转速为300r/min。其它与具体实施方式十相同。
具体实施方式十七：本实施方式中生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖和大豆分离蛋白加入到装液量为30ml的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.51、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min、发酵罐转速为600r/min、罐压为0.04MPa、溶解氧＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为6，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为6的条件下发酵80h，即得纳他霉素含量为11.2g/L的发酵液；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、大豆分离蛋白的浓度为26g/L。
本实施方式中所用大豆分离蛋白总氮含量是12.21％。
具体实施方式十八：本实施方式中生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式一制备的乳酸链球菌水解液和大豆分离蛋白加入到装液量为30mL的发酵摇瓶中或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.49、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min、罐压为0.04MPa、发酵罐转速为600r/min、溶解氧(DO)＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为6，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为6的条件下发酵80h，即得纳他霉素含量为10.72g/L的发酵液；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为86.08g/L、大豆分离蛋白的浓度为19.5g/L。
本实施方式中用紫外分光光度计检测发酵液中纳他霉素含量。
具体实施方式十九：本实施方式中生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式一制备的乳酸链球菌水解液和大豆分离蛋白加入到装液量为30ml的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.5、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min、发酵罐转速为600r/min、罐压为0.04MPa、溶解氧(DO)＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为6，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为6的条件下发酵80h，即得纳他霉素含量为10.18g/L的发酵液；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为172.16g/L、大豆分离蛋白的浓度为13g/L。
本实施方式中用紫外分光光度计检测发酵液中纳他霉素含量。
具体实施方式二十：本实施方式中生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式一制备的乳酸链球菌水解液和大豆分离蛋白加入到装液量为30ml的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.49、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min、发酵罐转速为600r/min、发酵罐罐压为0.04MPa、溶解氧(DO)＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为6，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为6的条件下发酵80h，即得纳他霉素含量为10.10g/L的发酵液；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为258.24g/L、大豆分离蛋白的浓度为6.5g/L。
本实施方式中用紫外分光光度计检测发酵液中纳他霉素含量。
具体实施方式二十一：本实施方式中用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式一制备的乳酸链球菌水解液和XP-010通用食品消泡剂加入到装液量为30mL的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.48、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min、发酵罐转速为600r/min、发酵罐罐压为0.04MPa、溶解氧(DO)＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为6，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为6的条件下发酵80h，即得纳他霉素，纳他霉素含量为9.66g/L；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为344.32g/L，XP-010通用食品消泡剂的浓度为0.1～0.2g/L。
由具体实施方式十七至本实施方式的对比可以看出乳酸链球菌水解液可以完全替代大豆分离蛋白作为氮源用于制备纳他霉素。
具体实施方式二十二：本实施方式中生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式二制备的乳酸链球菌水解液和大豆分离蛋白加入到装液量为30mL的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.51、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min、发酵罐转速为600r/min、发酵罐罐压为0.04MPa、溶解氧(DO)＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为6，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为6的条件下发酵80h，即得纳他霉素含量为10.65g/L的发酵液；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为172.16g/L、大豆分离蛋白的浓度为13g/L。
本实施方式中用紫外分光光度计检测发酵液中纳他霉素含量。
具体实施方式二十三：本实施方式中用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、具体实施方式二制备的乳酸链球菌水解液和XP-010通用食品消泡剂加入到装液量为30ml的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.50、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min、发酵罐罐压为0.04MPa、发酵罐的转速为600r/min、溶解氧＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为6，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为6的条件下发酵80h，即得纳他霉素，纳他霉素含量为10.96g/L；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为344.32g/L，XP-010通用食品消泡剂的浓度为0.1～0.2g/L。
由具体实施方式十七、具体实施方式二十二及本实施方式的对比可以看出乳酸链球菌水解液可以完全替代大豆分离蛋白作为氮源用于制备纳他霉素。
Claims (5)
1.水解乳酸链球菌方法，其特征在于水解乳酸链球菌方法如下：采用盐酸将乳酸链球菌的pH值调至1.0，然后在121℃的条件下水解12小时，即得乳酸链球菌水解液。
2.用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法，其特征在于用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法如下：将酵母浸粉、葡萄糖、权利要求1制备的乳酸链球菌水解液和消泡剂加入到装液量为30mL的发酵摇瓶或装液量为6L的发酵罐中，在初始pH值为7.48～7.51、温度为29℃、发酵摇瓶的摇床转速为260r/min～400r/min、罐压为0.04MPa～0.06MPa、发酵罐的转速为600r/min、溶解氧＞50％的条件下反应至发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1，然后采用质量浓度为20％的氢氧化钾溶液控制发酵罐内混合液pH值为5.9～6.1的条件下发酵80h，即得纳他霉素；发酵罐中酵母浸粉的浓度为6g/L，葡萄糖的浓度为40g/L、乳酸链球菌水解液的浓度为344.32g/L～379.88g/L，消泡剂的浓度为0.1g/L～0.2g/L。
3.根据权利要求2所述的用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法，其特征在于所述消泡剂为XP-010通用食品消泡剂。
4.根据权利要求2所述的用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法，其特征在于所述初始pH值为7.5。
5.根据权利要求2所述的用乳酸链球菌水解液生产纳他霉素的方法，其特征在于所述发酵罐罐压为0.05MPa。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121024 |