CN1038124A - 固定微生物细胞和酶的天然载体及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物化学领域，是涉及一种用于固定 微生物细胞和酶的天然载体及其装置。是采用经过 脱色除味处理的木通，用其纤维中微小毛细孔和表面 的电荷，吸附固定微生物细胞和酶。将固定微生物细 胞和酶的木通，装在均布的防腐支架上防腐带孔容器 中。本发明与用海藻酸钙或用二烯烃聚合物加海藻 酸钠所制成的载体相比较，发酵速度提高了一倍，且 成本低廉、工艺和设备简单、载体可长期反复使用，制 成的酒类饮料与传统方法口味相当。

Description

本发明是属于生物化学领域，是涉及一种用于固定微生物细胞和酶的天然载体及其装置。

固定微生物细胞和酶的技术研究和应用，给发酵工业提供了发展的新途径，当前最常用的是以海藻酸钙为载体固定微生物细胞和酶，在CN861021    56中披露了一种采用安全无毒的二烯烃聚合物加入一定量海藻酸钠作为固定微生物细胞和酶的载体，使用以上两种载体固定微生物细胞和酶，使发酵周期与传统工艺相比缩短了一半，但是都还存在着原料成本高、工艺复杂、设备投资大、使用寿命短和产品口味差的缺点。

本发明的目的是要寻找一种原料成本低廉、工艺简单、设备投资少、容易分离、发酵速度快、使用寿命长和产品口味好的天然载体及其装置。

本发明的天然载体是这样实现的：采用经过脱色除味处理后的天然中药木通，做为固定微生物细胞和酶的载体，利用去色除味木通的微小毛细孔和其表面的电荷，来吸附固定微生物细胞和酶。

本发明的天然载体装置这样实现的：防腐支架上均布挂有防腐带孔容器。利用防腐带孔容器放置固定微生物细胞和酶的木通，通过防腐支架将微生物细胞和酶均布在发酵罐或池中。这样可以使微生物细胞和酶与发酵培养基充分接触，达到快速发酵和迅速分离的目的。

本发明中脱色除味处理木通的步骤是：a、采用将木通放入清水锅中煮沸（100℃）后，保持9分钟以上，将水放出;b、在锅中加入0.5%-8%的碱溶液浸泡15-35小时后，将碱溶液放出;c、在锅中加入PH2-PH6的盐酸溶液浸泡20-40小时后，将盐酸溶液放出;d、在锅中加入3%-15%的乙醇溶液浸泡10-30小时后，将乙醇溶液放出、然后经过沥干后的木通，就成为可以固定微生物细胞和酶的天然载体。

本发明较好的技术方案是，在将木通脱色除味处理前，将其切成片状，这样可以充分地将木通进行脱色除味处理，更好地固定微生物细胞和酶，还可以使微生物细胞和酶与发酵培养基更充分地接触，进一步达到快速发酵的目的。

本发明中，天然载体的防腐支架，是全部采用不锈钢材料制成。它由支撑杆均布固定在吊杆上，吊杆通过凸台和紧固件连接在连接管上，连接管套在横梁上组成，吊杆在连接管下部的园管中可以自由转动360°，也可以通过紧固件，将吊杆固定在连接管上，同时可以使连接管上部的圆管，沿着横梁轴向移动，加之横梁也可以在发酵罐或池中做径向移动或向任意方向转动。这样就可以根据发酵情况，及时调整固定有微生物细胞和酶的木通载体在发酵罐或池中的位置，进一步达到快速发酵的目的。

本发明天然载体装置的防腐带孔容器，是采用铜网分别固定在铜丝骨架上制成带盖的筐，并在筐上固定有铜丝提梁，通过提梁将筐挂在防腐支架的每个支撑杆外端。将固定微生物细胞和酶的木通载体分别装入筐中，用铜丝将盖的周边固定在筐口上，这样就使固定微生物细胞和酶的木通均布地分布在发酵罐或池中，既有利于充分发酵反应，又有利于微生物细胞和酶从发酵后的产品中分离出来。

本发明天然载体装置的铜网，是采用4-20目规格制成的。其孔的大小，不但利于木通的装载，也有利于快速发酵反应和液体的分离。

本发明的天然载体装置具体结构由以下附图给出：

附图1是本发明天然载体装置的防腐支架结构示意图。

附图2是本发明的天然载体装置的防腐支架结构剖面俯视示意图。

附图3是本发明天然载体装置的防腐支架中连接管放大示意图。

附图4是本发明天然载体装置的防腐带孔容器结构立体示意图。

附图5是本发明天然载体装置的防腐带孔容器盖立体示意图。

下面结合实施例和附图1-5详细说明依据本发明提出的天然载体及其装置的使用办法和步骤：

将天然中药木通切成片状，放在清水锅中煮沸（100℃）15分钟，然后将煮过木通片的水从锅中放出;在锅中加入3%的碱（NaOH）溶液将木通片浸泡30小时，然后将浸泡过木通片的碱溶液从锅中放出;在锅中加入PH5的盐酸溶液将木通片浸泡35小时，然后将浸泡过木通片的盐酸溶液从锅中放出;在锅中加入10%的乙醇溶液将木通片浸泡40小时，然后将浸泡木通片后的乙醇溶液从锅中放出。然后经过沥干后的木通就可以用吸附法作为固定微生物细胞和酶的载体，用于发酵工业中使用。

现以制造啤酒过程为例，具体说明使用天然载体的过程及其装置的结构和使用方法：将用以上方法取得的木通载体，按照所发酵麦计重量的3%比例，分别装入用8目铜网9固定在铜丝骨架6制成的筐中，将用8目铜网9固定在铜丝骨架8上制成的盖，用铜丝将盖固定在筐的口上，用75%乙醇浸泡5小时，或用110℃干热灭菌处理后，通过各筐上固定的铜丝提梁7挂在防腐支架的支撑杆4的外端部。根据防腐支架和防腐带孔容器在发酵灌或池中的布局情况，决定在不同长短的横梁上放置若干个带支撑杆4的吊杆3。然后用吸附法固定酵母细胞，加入麦汁和无菌空气进行酵母增殖，在13℃的条件下进行前发酵，在4℃的条件下进行后发酵，在前、后发酵期间，可以根据发酵情况，随时转动吊杆3，沿横梁1的轴向移动连接管2，在发酵罐或池中，沿横梁1的径向移动横梁1，或者向任意方向转动横梁1，使发酵罐或池中任何角落的麦汁都发酵均匀，当双乙酰速原至0.10PPm后，冷却至1℃左右，前后经过10天左右的发酵周期，就可以将制成的啤酒排出发酵罐或池外进行罐装。当啤酒排出后，加入麦汁和无菌空气，继续进行酵母增殖和发酵这一循环。万一木通载体在使用中出现染菌时，可以通过简易的再生处理后，重新固定细胞和酶，再应用于生产。

使用本发明所说的木通作为固定微生物细胞和酶的载体及其装置，与采用海藻酸钙或者采用二烯烃聚合物加入一定量海藻酸钠所制成的载体相比较，具有以下显著效果：

1、发酵速度提高了一倍，缩短了发酵周期，提高了设备的利用率。

2、天然木通来源广泛，只需进行简单的脱色除味处理就可以长期使用，成本低廉。

3、万一载体染菌，经简易处理又可重新用于生产，不存在寿命问题。

4、天然载体装置由铜筐和不锈钢支承架构成，结构简单，不需要制造胶粒或模的复杂工艺和设备。

5、由于经过脱色除味处理后的木通不带异味，且载体本身不发生溶解，所以用其生产的酒类饮料口味，与用传统方法生产的酒类饮料口味相当。

Claims (7)

1、一种用于固定微生物细胞和酶的天然载体，其特征在于采用经过脱色除味处理的木通。

2、如权利要求1所述天然载体的装置，其特征在于防腐支架上均布挂有防腐带孔容器。

3、如权利要求1所述的载体，其特征在于脱色除味处理的步骤为：

a、放入清水锅中煮沸（100℃）9分钟以上，

b、在0.5%-8%的碱溶液中浸泡15-35小时，

c、在PH2-PH6的盐酸溶液中浸泡20-40小时，

d、在3%-15%乙醇溶液中浸泡10-30小时，

4、如权利要求1或3所述的载体，其特征在于脱色除味处理前，将其切成片状。

5、如权利要求2所述的装置，其特征在于防腐支架是采用不锈钢材料制成，是由支撑杆4均布固定在吊杆3上，吊杆3通过凸台10和紧固件5连接在连接管2上，连接管2套在横梁1上组成。

6、如权利要求2所述的装置，其特征在于防腐带孔容器是采用铜网9分别固定在铜丝骨架6、8上制成带盖的筐，在筐上固定有铜丝提梁7。

7、如权利要求6所述的装置，其特征在于铜网9是采用4-20目的规格。