CN104928262B - 一种水酶法提取植物油脂用复合酶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种水酶法提取植物油脂用复合酶的制备方法,按以下步骤:(1)将保存好的解淀粉芽孢杆菌Z16‑1接种到营养琼脂培基中,36~38℃活化培养24~42h;(2)从营养琼脂培养基中挑取一环活化好的菌株,接种到肉汤培养基中,36~38℃、200~240r/min摇瓶培养22~26h,制得种子液;(3)以2%~4%的接种量将种子液加入到发酵培养中,36~38℃、200~240r/min摇瓶培养42~46h,制得发酵液;将发酵液6000~8000r/min离心8~12min,所得上清液即为复合酶酶液。本发明具有生产工艺简单、生产周期短、节能环保等优点,而且获得的复合酶,酶系丰富、中性蛋白酶活力高、无脂肪酶活力,能有效提高水酶法提取植物油脂工艺中的油脂提取率和水解蛋白提取率。
Description
技术领域
本发明属于生物工程发酵技术领域,具体涉及通过解淀粉芽孢杆菌发酵生产复合酶的方法。
背景技术
出于对食品安全、环境保护和油料资源综合利用等方面的深度需求,水酶法提取植物油脂技术已成为国内外研究前沿。水酶法提取植物油脂的原理是:油料经过机械破碎后,加入生物酶充分破坏油料细胞组织释放油脂,最后经离心分离得到植物油脂和水解蛋白质。能够破坏植物油料细胞组织的生物酶(如蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡聚糖酶、淀粉酶等)都可应用于水酶法提取植物油脂,多种生物酶的复合水解更有利于植物油脂的释放。目前水酶法使用的复合酶基本上都是由几种纯种酶制剂按一定比例配置而成,该方法制得的复合酶生产工艺复杂、成本高。因此,研究选育酶系丰富、产酶量大且不产脂肪酶的菌株,并由该菌株生产成本低、酶系全面、酶活力较高的复合酶制剂是当前水酶法提取植物油脂技术实用化的迫切任务。
本发明使用解淀粉酶芽孢杆菌发酵来生产复合酶。该菌株分离自樟树籽仁油生产废渣,易于培养,对人畜无毒无害,由解淀粉酶芽孢杆菌制成的菌制剂已获得我国农业部的认可。我们将该菌株生产的酶制剂用于水酶法提取樟树籽仁油工艺中,可显著提高樟树籽仁油与水解蛋白的得率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提出一种水酶法提取植物油脂用复合酶的制备方法。
本发明所使用的菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)Z16-1CGMCC No.10727,已于2015年4月21日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所),其简称为CGMCC,保藏编号为CGMCC No.10727。
本发明的技术方案:通过解淀粉芽孢杆菌液体发酵生产复合酶,其过程包括菌种活化培养、种子培养、摇床发酵培养和复合酶制剂的制备。
本发明的具体步骤为:
(1)菌株活化培养:将保存好的解淀粉芽孢杆菌Z16-1接种到营养琼脂培基中,36~38℃培养24~42h。
(2)种子培养:挑取一环活化好的菌株,接种到肉汤培养基中,36~38℃、200~240r/min摇瓶培养22~26h,制得种子液。
(3)发酵培养及酶液制备:以2%~4%的接种量将种子液加入到发酵培养中,36~38℃、200~240r/min摇瓶培养42~46h,制得发酵液。将发酵液6000~8000r/min离心8~12min,所得上清液即为复合酶酶液,可用于制作水酶法提取植物油脂用的复合酶制剂。
本发明制得的复合酶酶液中:中性蛋白酶活力为8594±2%U/mL,淀粉酶活力为19±2%U/mL,糖化酶活力为9017±2%U/mL,果胶酶活力为1644±2%U/mL,纤维素酶活力为5±2%U/mL,无脂肪酶活力,最适酶解温度为40℃。
蛋白酶活力的定义:1mL酶液,在40℃、pH为7.0条件下,1min水解酪蛋白产生1μg酪氨酸,定义为一个蛋白酶活力单位。采用GB/T 23527-2009蛋白酶制剂酶活力测方法测定。
果胶酶活力定义:1mL酶液,在40℃、pH为7.0条件下,1h分解果胶产生1mg半乳糖醛酸为一个果胶酶酶活力单位。采用轻工业标准QB1502-92中规定的碘量法测定。
糖化酶活力定义:1mL酶液,在40℃、pH为7.0条件下,1h水解可溶性淀粉产生1mg葡萄糖,即为1个糖化酶活力单位。采用国标GB 8276-2006中规定的碘量法测定。
纤维素酶活力定义:1mL酶液,在40℃、pH为7.0条件下,每分钟水解滤纸片,产生1.0μg的葡萄糖,即为1个纤维素酶活单位。采用国标GB 23881-2009中规定的滤纸片法测定。
淀粉酶活力定义:1mL酶液,在40℃、pH为7.0条件下,1h液化1g可溶性淀粉,即为1个淀粉酶活力单位。采用国标GB 24401-2009中规定的碘比色法测定。
脂肪酶活力定义:1mL酶液,在40℃、pH为7.0条件下,1min水解底物产生1μmol可滴定脂肪酸,即为1个酶活力单位。采用国标GB 23535-2009中规定的酸碱滴定法测定。
本发明制备水酶法提取植物油脂用复合酶的优点:本发明方法制备水酶法提取植物油脂用复合酶具有生产工艺简单、生产周期短、节能环保等优点,而且获得的复合酶,酶系丰富、中性蛋白酶活力高、无脂肪酶活力,能有效提高水酶法提取植物油脂工艺中的油脂提取率和水解蛋白提取率。
具体实施方式
本发明通过一下实施例作进一步说明。
以下实施例所用的营养琼脂配方为:牛肉膏0.3g,蛋白胨1.0g,氯化钠0.5g,琼脂2.0g,去离子水100mL,pH 7.0~7.2,121℃灭菌20min。
肉汤培养基配方为:牛肉膏0.3g,蛋白胨1.0g,氯化钠0.5g,去离子水100mL,pH7.0~7.2,121℃高压蒸汽灭菌20min。
发酵培养基的优化配方为:玉米粉45g,麸皮25g,豆粕40g,CaCl2 3g,KH2PO4 0.3g,Na2HPO4·12H2O 4g,水1000mL,pH 7.5,,121℃灭菌20min。
实施例1。
1、从菌斜面上取一环解淀粉芽孢杆菌Z16-1接种到营养琼脂培养基中,36℃划线培养42h,选取生长良好的单菌落用于种子液培养。
2、将活化好的菌株接种到肉汤培养基(50mL肉汤培养基装在250mL的锥形瓶中),36℃、240r/min摇瓶培养26h,制得种子液。
3、以4%(v/v)的接种量将种子液接种到发酵培养基中(100mL发酵培养基装在500mL锥形瓶中),36℃、240r/min摇瓶培养46h。
4、将获得的发酵液6000r/min离心12min,上清液即为适用于水酶法提取樟树籽仁油的复合酶酶液。该酶液中:中性蛋白酶活力为9027±2%U/mL,淀粉酶活力为15.6±2%U/mL,糖化酶活力为8535±2%U/mL,果胶酶活力为1506±2%U/mL,纤维素酶活力为3.4±2%U/mL,无脂肪酶活力,最适酶解温度为40℃。
实施例2。
1、从菌斜面上取一环解淀粉芽孢杆菌Z16-1接种到固体培养基中,37℃划线培养36h,选取生长良好的单菌落用于种子液培养。
2、将活化好的菌株接种到肉汤培养基(50mL肉汤培养基装在250mL的锥形瓶中),37℃、220r/min摇瓶培养24h,制得种子液。
3、以3%(v/v)的接种量将种子液接种到发酵培养基中(100mL发酵培养基装在500mL锥形瓶中),37℃、220r/min摇瓶培养44h。
4、将获得的发酵液7000r/min离心10min,上清液即为适用于水酶法提取樟树籽仁油的复合酶酶液。该酶液中:中性蛋白酶活力为8594±2%U/mL,淀粉酶活力为19±2%U/mL,糖化酶活力为9017±2%U/mL,果胶酶活力为1644±2%U/mL,纤维素酶活力为5±2%U/mL,无脂肪酶活力,最适酶解温度为40℃。
实施例3。
1、从菌斜面上取一环解淀粉芽孢杆菌Z16-1接种到固体培养基中,38℃划线培养24h,选取生长良好的单菌落用于种子液培养。
2、将活化好的菌株接种到肉汤培养基(50mL肉汤培养基装在250mL的锥形瓶中),38℃、200r/min摇瓶培养22h,制得种子液。
3、以2%(v/v)的接种量将种子液接种到发酵培养基中(100mL发酵培养基装在500mL锥形瓶中),38℃、200r/min摇瓶培养42h。
4、将获得的发酵液6000r/min离心12min,上清液即为适用于水酶法提取樟树籽仁油的复合酶酶液。该酶液中:中性蛋白酶活力为7411±2%U/mL,淀粉酶活力为29±2%U/mL,糖化酶活力为10727±2%U/mL,果胶酶活力为1411±2%U/mL,纤维素酶活力为6.3±2%U/mL,无脂肪酶活力,最适酶解温度为40℃。
Claims (1)
1.一种水酶法提取植物油脂用复合酶的制备方法,其特征是按以下步骤:
(1)将保藏编号为CGMCC No. 10727的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)Z16-1接种到营养琼脂培基中,36~38 ℃培养24~42 h;
(2)从营养琼脂培养基中挑取一环活化好的菌株,接种到肉汤培养基中,36~38 ℃、200~240 r/min摇瓶培养22~26 h,制得种子液;
(3)以2%~4%的接种量将种子液加入到发酵培养中,36~38 ℃、200~240 r/min摇瓶培养42~46 h,制得发酵液;将发酵液6000~8000 r/min离心8~12 min,所得上清液即为复合酶酶液。
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