CN108949864B - 谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用 - Google Patents

谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用，涉及制糖技术领域。该谷氨酸发酵用糖的制备方法，使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理，得到所述谷氨酸发酵用糖；其中，所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理；玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到；复合酶制剂A包含蛋白酶和脂肪酶；复合酶制剂B包含糖化酶、植酸酶和纤维素酶。该方法制备得到的谷氨酸发酵用糖含有可被微生物利用的丰富的碳源、氮源和磷源，适于用于谷氨酸发酵。

Description

谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用
技术领域
本发明涉及制糖技术领域，尤其是涉及谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用。
背景技术
我国是农业大国，生产淀粉糖的原料以玉米淀粉和各种薯类淀粉为主，而玉米由于种植面积广，产量高，价格低，淀粉含量高且不与口粮发生矛盾而影响人民正常生活，成为淀粉糖生产企业的首选原料。现有技术的改进主要专注于提高制得糖液中的含糖量，但是含糖量过高的糖液并不十分适合谷氨酸发酵。
碳源是供给菌体生命活动所需能量和构成菌体细胞合成谷氨酸的基础，谷氨酸发酵菌是异养微生物，只能从有机化合物中取得碳素的营养。目前发现的谷氨酸产生菌只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等。谷氨酸产量随糖浓度增加而增加，但是糖浓度过高，由于渗透压增大，对菌体生长和发酵均不利，当工艺条件配合不当时，谷氨酸对糖的转化率降低。同时培养基浓度大，氧溶解阻力大，影响供氧速率。
氮源是微生物培养中另一种重要的原料，当氮源的浓度过低时会使菌体细胞营养过度贫乏形成“生理饥饿”，影响菌体增殖和代谢，导致产酸率低。随着含氮物质的浓度增高，菌体大量增殖使谷氨酸非积累型细胞增多，同时又因生物素过量使代谢合成磷脂增多，导致细胞膜增厚不利于谷氨酸的分泌造成谷氨酸产量下降。
因此，谷氨酸培养基中，适当的碳源和氮源的含量对谷氨酸的发酵效果十分重要。碳氮比一般控制在100：(15-30)，当碳氮比在100:11以上时才开始积累谷氨酸。
目前国内生产淀粉糖，原料大都采用淀粉，包括先将玉米经亚硫酸浸泡、破碎、脱胚等工序制成淀粉乳进行制糖。首先，亚硫酸浸泡工序周期一般需要50-70h，生产周期长，生产成本高，副产品利用率低，造成资源浪费和环境污染。其次，在现有的制糖工艺中，通常是通过进一步提高原料中淀粉的含量和纯度来进一步提高糖的产率，因此，在制糖前要先将玉米原料中的蛋白尽可能的去除。虽然上述工艺能够提高玉米淀粉的糖化效率，但是制得的糖并不适用于谷氨酸的发酵，还需额外添加氮源、生物素、磷源和有机盐等产能物质和辅料，才能够满足谷氨酸发酵的营养需求。
尤其是目前常用的氮源有玉米浆和豆粕水解液、棉籽饼粉水解液等。其中，玉米浆是制玉米淀粉的副产物，原料为玉米糁、水、玉米汁。制造玉米淀粉须将玉米粒先用亚硫酸浸泡，浸泡液浓缩即制成黄褐色的液体，叫玉米浆，含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质，含大约40％-50％固体物质。味道微咸，是微生物生长很普遍应用的有机氮源，它还能促进青霉素等抗生素的生物合成。
由上述可以看出，在现有制糖工艺中要先将玉米中的蛋白通过繁杂的工艺方法脱除制成淀粉，然后在制备谷氨酸培养基时再额外添加蛋白。并且在现有技术中，随着对产物中含糖量需求的增加，对制备原料中的淀粉的纯度要求就越高，这一制糖标准会去除玉米中大量的蛋白和脂肪类物质。
先将玉米中的蛋白和其他营养物质去除，制得高浓度糖后再与之前去除的蛋白复配得到谷氨酸培养基，例如制玉米淀粉的副产物，玉米浆，这从工艺上来说增加了工艺步骤，也就意味着增加了谷氨酸培养基制备工艺的时间成本和经济成本。因此，研制一种适合谷氨酸发酵用的糖，以降低谷氨酸发酵工艺的成本，是目前有待解决的问题。
有鉴于此，特推出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，该方法制备得到的谷氨酸发酵用糖含有可被微生物利用的丰富的碳源、氮源和磷源，适于用于谷氨酸发酵。
本发明的第二目的在于提供一种上述谷氨酸发酵用糖的制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖。
本发明的第三目的在于提供一种上述谷氨酸发酵用糖的制备方法在制备谷氨酸发酵培养基中的应用。
本发明的第四目的在于提供一种谷氨酸发酵培养基，该谷氨酸发酵培养基包含使用上述谷氨酸发酵用糖的制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖。
为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：
一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，包括：
使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理，得到所述谷氨酸发酵用糖；
其中，所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理；
所述玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到；
其中，所述复合酶制剂A按重量份数计包含蛋白酶40-120份和脂肪酶1-10份；
所述复合酶制剂B按重量份数计包含糖化酶50-120份、植酸酶5-15份和纤维素酶1-10份。
优选地，按重量份数计，所述复合酶制剂A包含蛋白酶50-100份和脂肪酶2-8份；
更优选地，按重量份数计，所述复合酶制剂A包含蛋白酶80-90份和脂肪酶4-6份。
优选地，所述复合酶制剂A的用量为玉米全粒干粉质量的0.1％-1％；优选为0.15％-0.8％；更优选为0.2％-0.75％；
优选地，所述酶解的温度为40-60℃；
优选地，所述酶解的pH为8-13；
优选地，所述酶解的时间为4-8h；
优选地，在超声波的作用下使用复合酶制剂A酶解玉米浆料；
优选地，超声波的功率为50-100W，优选为50-80W，更优选为50-60W。
优选地，按重量份数计，所述复合酶制剂B包含糖化酶60-100份、植酸酶7-12份和纤维素酶2-8份；
更优选地，按重量份数计，所述复合酶制剂B包含糖化酶80-90份、植酸酶9-11份和纤维素酶3-5份。
优选地，所述复合酶制剂B的用量为玉米全粒干粉质量的0.1％-1％；优选为0.3％-0.8％；更优选为0.5％-0.7％；
优选地，所述糖化处理温度为40-60℃；
优选地，所述糖化处理的pH为4-6；
优选地，所述糖化处理的时间为12-72h；
优选地，在超声波的作用下使用复合酶制剂B对玉米浆料进行糖化处理；
优选地，超声波的功率为50-100W，优选为50-80W，更优选为50-60W。
优选地，所述液化处理包括：在温度40-60℃，pH为4-6的条件下使用淀粉酶酶解玉米浆料4-8h，再进行喷射液化处理；
优选地，使用水和/或工艺水将玉米全粒干粉调浆至6-9波美度，再进行液化处理。
本发明还提供了一种使用上述制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖；
优选地，所述谷氨酸发酵用糖为糖液；所述糖液中葡萄糖的含量为糖液质量的20％-40％，优选为25％-35％，更优选为30％。
本发明还提供了一种上述制备方法在制备谷氨酸发酵培养基中的应用。
本发明还提供了一种谷氨酸发酵培养基，所述培养基包含上述谷氨酸发酵用糖。
优选地，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液10％-20％、磷酸和/或磷酸盐0.1％-0.5％、镁盐0.15％-0.4％和钾盐0.5‰-5‰，余量为水；
更优选地，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液12％-18％、磷酸和/或磷酸盐0.15％-0.4％、镁盐0.05‰-0.8‰和钾盐1‰-4‰，余量为水；
进一步优选地，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液14％-18％、磷酸和/或磷酸盐0.15％-0.2％、镁盐0.1‰-0.6‰和钾盐1.1‰-3.2‰，余量为水；
优选地，按照质量百分比计，所述培养基还包含如下组分：精氨酸0.1％-0.8％、胆碱0.1‰-0.5‰、硫酸铁0.1‰-0.5‰和硫酸锰0.1‰-0.5‰。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的谷氨酸发酵用糖的制备方法，可使玉米淀粉充分糖化：玉米粉中含有较高的蛋白，一定程度上影响玉米粉中淀粉的糊化，同时也影响了后续液化和糖化过程中酶促反应的效率。因此本发明采用两次液化的方案，使玉米浆料中的淀粉液化的更充分。进一步的，在两次液化处理之间，采用复合酶制剂A将蛋白和脂肪酶解成可被生物利用的小分子，首先可将蛋白转化成可溶性蛋白保留在玉米浆料中，以丰富产物中的营养元素；其次降低蛋白和脂肪对后续淀粉第二次液化处理的阻碍作用，使最后的糖化步骤中有糖化效率更高；最后，在使用磷酸酶酶解植酸的步骤前，先对蛋白进行了变性和酶解，减少了植酸和二价或三价阳离子蛋白的络合，从而进一步促进了植酸的酶解。
本发明以玉米全粒干粉为原料，干法制备玉米粉可减少环境污染，节约设备投资费，缩短生产周期，节能节水，减少二氧化碳排放，降低生产成本。传统湿法制糖以玉米淀粉为原料，从玉米投料、浸泡、粗磨、精磨等工序做成精淀粉至少要使用72h，而本发明提供的谷氨酸发酵用糖的制备方法不通过这一部分工艺，一方面节约了大量的时间成本，另一方面，省去了亚硫酸浸泡这一污染源，因此更环保；并且这一步工序的减少，相应设备、人工都可减少，经核算减少此部分工艺每生产一吨产品可节约成本500元。
本发明提供的上述谷氨酸发酵用糖的制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖，不仅含有丰富的碳源、氮源、磷源和生物素，并且碳源与氮源的比合理，适用于谷氨酸发酵。
本发明提供的上述谷氨酸发酵用糖的制备方法在制备谷氨酸发酵培养基中的应用。使用上述制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖中含有丰富的氮源、植酸和生物素，无需另外向培养基中添加氮源，例如豆粕水解液或者玉米浆，降低了生产成本。
本发明提供的谷氨酸发酵培养基，包含使用上述谷氨酸发酵用糖的制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖。该培养基含有丰富的糖、可溶性蛋白、游离的氨基酸、可利用的磷源和生物素，可以满足发酵微生物发酵谷氨酸。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，包括：使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理，得到所述谷氨酸发酵用糖；其中，所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理；所述玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到；
其中，所述复合酶制剂A按重量份数计包含蛋白酶40-120份和脂肪酶1-10份；所述复合酶制剂B按重量份数计包含糖化酶50-120份、植酸酶5-15份和纤维素酶1-10份。
本发明提供的谷氨酸发酵用糖的制备方法包括如下优点：
(1)该制备方法可使玉米淀粉充分糖化：玉米粉中含有较高的蛋白，一定程度上影响玉米粉中淀粉的糊化，同时也影响了后续液化和糖化过程中酶促反应的效率。因此本发明采用两次液化的方案，使玉米浆料中的淀粉液化的更充分。进一步的，在两次液化处理之间，采用复合酶制剂A将蛋白和脂肪酶解成可被生物利用的小分子，一方面将蛋白转化成可溶性蛋白保留在玉米浆料中，以丰富产物中的营养元素；另一方面降低蛋白和脂肪对后续淀粉第二次液化处理的阻碍作用，使最后的糖化步骤中有糖化效率更高。
(2)该制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖含有丰富的氮源，可以将玉米中的蛋白通过蛋白酶的水解保留在玉米浆料中。尤其本发明提供的工艺先将玉米浆料经过一次液化处理后再使用蛋白酶解蛋白，液化处理通常使用淀粉酶在高温下对淀粉经行液化，或者使用酸处理淀粉，上述方法均可促进蛋白变性，以进一步提高蛋白酶酶解蛋白的效果。
(3)该制备方法可以保留玉米中的生物素，生物素又称维生素H、辅酶R，是水溶性维生素，也属于维生素B族，B7。它是合成维生素C的必要物质，是脂肪和蛋白正常代谢不可或缺的物质。在谷氨酸发酵生产中，生物素用量的控制直接影响着生产菌细胞的生长、增殖、代谢和细胞壁、细胞膜的渗透性和产酸率的高低，所以严格控制生物素的用量是优化谷氨酸发酵的关键。本发明提供的谷氨酸发酵用糖的制备方法，使用玉米全粒作为制备原料，制备得到的产品中含有丰富的生物素，可以满足谷氨酸发酵的使用。
(4)该制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖含有可吸收的磷源；玉米粉中含有丰富的磷元素，绝大部分是以有机态的植酸形式存在，植酸的化学名称为肌醇六磷酸酯，是植物种子中肌醇和磷酸的最主要存在形式，在谷物等食用作物种子中含量高达1％-3％，占植物含磷总量的40％-70％。但是谷氨酸生产菌缺乏能够分解植酸的酶，所以植酸中的磷元素很难被利用，从而造成磷元素的流失和浪费。同时植酸是一种抗营养因子，未经处理会影响多种营养物质的利用，植酸常和二价或三价阳离子蛋白等络合，形成不溶性盐，降低其利用率，从而影响微生物对多种营养物质的利用。玉米是谷氨酸发酵中最主要的原料，提高玉米的利用率是发酵生产中一个非常重要的问题。植酸酶可以催化植酸分解为磷酸和肌醇，它能将磷酸基团从植酸上水解下来，将有机态的磷转变成微生物可以直接利用的游离态的无机磷，同时还破坏了植酸对Ca2+、Mg2+、Zn2+等其它矿物元素强烈的亲和力，从而提高了用于发酵的生产菌对多种营养物质的利用率，由此也可以减少发酵中磷酸和/或磷酸盐或磷酸等外源磷元素的添加，从而降低生产成本。并且由于在本发明的制备方法中，在使用磷酸酶解植酸的步骤前，先对蛋白进行了变性和酶解，减少了植酸和二价或三价阳离子蛋白的络合，从而进一步促进了植酸的酶解。
(5)本发明以玉米全粒干粉为原料，干法制备玉米粉可减少环境污染，节约设备投资费，缩短生产周期，节能节水，减少二氧化碳排放，降低生产成本。传统湿法制糖以玉米淀粉为原料，从玉米投料、浸泡、粗磨、精磨等工序做成精淀粉至少要使用72h，而本发明提供的谷氨酸发酵用糖的制备方法不通过这一部分工艺，一方面节约了大量的时间成本，另一方面，省去了亚硫酸浸泡这一污染源，因此更环保；并且这一步工序的减少，相应设备、人工都可减少，经核算减少此部分工艺每生产一吨产品可节约成本500元。
本发明提供的酶制剂A复配合理，酶解玉米浆料时不会彼此干扰酶促反应，通过进一步优化配比，可进一步优化酶促反应效果；其中，所述复合酶制剂A按重量份数计包含蛋白酶40-120份，例如可以为但不限于为40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份或120份；脂肪酶1-10份，例如可以为但不限于为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。优选地，所述复合酶制剂A还可以包括辅料，例如可以为但不限于为用于提高酶活性的激活剂或用于制备固定化酶的载体。
需要说明的是，本发明所述的蛋白酶，即可以催化蛋白水解的酶均可；本发明所述的脂肪酶，即可以催化油脂水解的酶均可；本发明对所使用的酶制剂的来源没有特殊的限制，市售酶制剂即可。在一些可选的实施方式中，所述蛋白酶包括酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶，优选使用碱性蛋白酶，或者中性蛋白酶与碱性蛋白酶复配使用；所述脂肪酶优选使用杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、气单胞菌(Aeromonas)、葡萄球菌(Staphylococcus)和米曲霉(Aspergillus oryzae)中一种或多种代谢的脂肪酶。
在一些优选的实施方式中，所述复合酶制剂A包含蛋白酶50-100份和脂肪酶2-8份；更优选地，所述复合酶制剂A包含蛋白酶80-90份和脂肪酶4-6份。优化各酶制剂的用量，可以进一步优化复合酶制剂A酶解玉米浆中蛋白和脂肪的效果。
在一些优选的实施方式中，所述复合酶制剂A的用量为玉米全粒干粉质量的0.1％-1％；例如可以为但不限于为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％或1％；优选为0.15％-0.8％；更优选为0.2％-0.75％。
优选地，所述酶解的温度为40-60℃，例如可以为但不限于为40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃或60℃；优选地，所述酶解的pH为8-13，例如可以为但不限于为8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5或13；优选地，所述酶解的时间为4-8h，例如可以为但不限于为4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h。通过优化复合酶制剂A的用量和使用条件，可以进一步优化复合酶制剂A酶解玉米浆中蛋白和脂肪的效果。
在一些优选的实施方式中，在超声波的作用下使用复合酶制剂A酶解玉米浆料。超声波是频率高于20kHz的声波，超声波处理能使生物高分子的形态结构和超微结构发生明显变化，有利于提高酶的催化活性。并且超声波还具有灭菌的作用，使用超声波可降低最终产物中的杂菌，避免在谷氨酸发酵中增殖，从而降低谷氨酸发酵的效率。本实施方式中优选使用超声波的功率为50-100W，例如可以为但不限于为50W、55W、60W、65W、70W、75W、80W、85W、90W、95W或100W，优选为50-80W，更优选为50-60W。超声波的功率过大虽然有助于酶的催化反应，但是会在一定程度上破坏糖中一些营养物质的分子结构，从而降低了最终产物中的营养物质的含量，因此本实施方式中优选使用较低功率的超声波，一方面促进酶促反应，另一方面避免破坏营养物质。
本发明提供的复合酶制剂B作为糖化玉米浆的酶制剂，除去糖化酶还包含适量的植酸酶，以将玉米中的植酸充分的分解成为磷酸和肌醇，使玉米中的磷元素得以充分的利用。所述复合酶制剂B按重量份数计包含糖化酶50-120份，例如可以为但不限于为50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份或120份；植酸酶5-15份，例如可以为但不限于为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份或15份；纤维素酶1-10份，例如可以为但不限于为1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。优选地，复合酶制剂B还可以包括辅料，例如可以为但不限于为用于提高酶活性的激活剂或用于制备固定化酶的载体。
需要说明的是，本发明所述的糖化酶，即可以将淀粉、糊精或糖原等高分子糖类酶解为低分子糖类即可，例如葡萄糖淀粉酶和普鲁兰酶；本发明所述的磷酸酶为可实现从植酸及其盐、或包含植酸及其盐的分子上酶解出无机磷酸的酶；本发明所述的纤维素酶，即可以催化纤维素水解的酶均可；本发明对所使用的酶制剂的来源没有特殊的限制，市售酶制剂即可。
在一些优选的实施方式中，所述复合酶制剂B包含糖化酶60-100份、植酸酶7-12份和纤维素酶2-8份；更优选地，所述复合酶制剂B包含糖化酶80-90份、植酸酶9-11份和纤维素酶3-5份。优化各酶制剂的用量，可以进一步优化玉米浆糖化的效果，包括将更多的植酸酶解成为磷酸和减少产物中纤维素的含量。
在一些优选的实施方式中，所述复合酶制剂B的用量为玉米全粒干粉质量的0.1％-1％；例如可以为但不限于为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％、0.8％、0.85％、0.9％、0.95％或1％；优选为0.3％-0.8％；更优选为0.5％-0.7％。
优选地，所述糖化处理温度为40-60℃，例如可以为但不限于为40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃或60℃；优选地，所述糖化处理的pH为4-6，例如可以为但不限于为4、4.2、4.5、4.8、5、5.2、5.5、5.8或6；优选地，所述糖化处理的时间为12-72h，糖化处理时间为12-72h，例如可以为但不限于为12h、15h、18h、20h、24h、30h、36h、42h、48h、50h、54h、60h、66h或72h；通过优化酶的用量和使用条件，可以进一步优化玉米浆糖化的效果。
在一些优选的实施方式中，在超声波的作用下使用复合酶制剂B对玉米浆料进行糖化处理，优选的，超声波的功率为50-100W，例如可以为但不限于为50W、55W、60W、65W、70W、75W、80W、85W、90W、95W或100W，优选为50-80W，更优选为50-60W。其有益效果与在超声波的条件下使用复合酶制剂A相同，在此不再赘述。
在一些优选的实施方式中，所述液化处理包括：在温度40-60℃，pH为4-6的条件下使用淀粉酶酶解玉米浆料4-8h，再进行喷射液化处理。
可选地，温度为40-60℃，例如可以为但不限于为40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、55℃、58℃或60℃；可选地，pH为4-6，例如可以为但不限于为4、4.2、4.5、4.8、5、5.2、5.5、5.8或6；可选得，酶解玉米浆料的时间为4-8h，例如可以为但不限于为4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h或8h。
在一些优选的实施方式中，使用水和/或工艺水将玉米全粒干粉调浆至6-9波美度，再进行液化处理。其中，可选地，将玉米全粒干粉调浆至例如可以为但不限于为6波美度、6.5波美度、7波美度、7.5波美度、8波美度、8.5波美度或9波美度；工艺用水是主要生产用水的组成部分，是指在工业生产中用来制造、加工产品以及与制造、加工工艺过程有关的这部分用水，所述工艺水例如可以为但不限于为洗涤水、冷凝水、蒸馏水、测提水或湿法制糖使用的浸泡水等。
通过优化上述各工艺步骤的工艺参数，可以进一步优化谷氨酸发酵用糖的制备方法制备得到的产物的质量。
在一些优选的实施方式中，参考如下步骤进行制备谷氨酸发酵用糖：
(S1)先将玉米全粒干燥，然后粉碎成粒径为60-120目的粉末。
(S2)将玉米全粒干粉与水或工艺水混合，调浆至温度为40-60℃，pH为4.5-5.5，浓度6-9波美度，加入玉米粉干重0.04-0.05％的淀粉酶，混合均匀后通过一次喷射器用直接蒸气加热升温到105-115℃并维持30-90s，然后闪蒸降温到85-95℃反应60-120min。
(S3)将经喷射液化后的玉米浆降温至40-60℃，调节pH至8-13，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂A酶解玉米浆4-8h。
(S4)然后调节pH至4.5-5.5，加入玉米粉干重0.04-0.05％的淀粉酶，然后喷射液化，喷射液化的工艺参数同S2。
(S5)将经喷射液化后的玉米浆降温至40-60℃，调节pH至4.5-5.5，在超声波的超声的条件下使用复合酶制剂B酶解玉米浆12-72h。
(S6)经除杂和固液分离等工序后可获得营养丰富的糖液，可选地，还可以通过浓缩或者干燥等手段，将糖液制成高浓度的浓缩糖液或者固态糖。
本发明还提供了一种上述制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖，采用上述方法制备得到的谷氨酸发酵用糖，不仅单糖含量高，并且还含有丰富的可溶性蛋白，为谷氨酸发酵提供了丰富的氮源。其中，在一些优选的实施方式中，所述糖液中葡萄糖的含量为糖液质量的20％-40％，例如可以为但不限于为22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％或40％，优选为25％-35％，更优选为30％。含糖量过高或者过低均不利于谷氨酸发酵产物的积累。
本发明还提供了一种上述制备方法在制备谷氨酸发酵培养基中的应用。使用上述制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖中含有丰富的氮源、植酸和生物素，无需另外向培养基中添加氮源，例如豆粕水解液或者玉米浆，降低了生产成本。
本发明还提供了一种谷氨酸发酵培养基，所述谷氨酸发酵培养基包含上述谷氨酸发酵用糖。该培养基含有丰富的糖、可溶性蛋白、游离的氨基酸、可利用的磷源和生物素，可以满足发酵微生物发酵谷氨酸。
在一些可选的实施方式中，所述培养基用于谷氨酸发酵，按照质量百分比计，各原料用量如下：糖液10％-20％，例如可以为但不限于为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％，优选为12-18％，更优选为14-18％；磷酸和/或磷酸盐0.1％-0.5％，例如可以为但不限于为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％，优选为0.15％-0.4％，更优选为0.15％-0.2％；镁盐0.05-1‰，例如可以为但不限于为0.05‰、0.1‰、0.15‰、0.2‰、0.25‰、0.3‰、0.35‰、0.4‰、0.45‰、0.5‰、0.55‰、0.6‰、0.65‰、0.7‰、0.75‰、0.8‰、0.85‰、0.9‰、0.95‰或1‰，优选0.05‰-0.8‰，更优选0.1‰-0.6‰；钾盐0.5‰-5‰，例如可以为但不限于0.5‰、1‰、1.5‰、2‰、2.5‰、3‰、3.5‰、4‰、4.5‰或5‰，优选1‰-4‰，更优选1.1‰-3.2‰；余量为水。
其中磷酸和/或磷酸盐例如可以为但不限于为磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾；镁盐例如可以为但不限于为硫酸镁或氯化镁；钾盐例如可以为但不限于为氯化钾、磷酸氢二钾或磷酸二氢钾。通过优化培养基中各组分含量，可以进一步优化谷氨酸的发酵效果。
在一些优选的实施方式中，按照质量百分比计，所述培养基还包含如下原料：精氨酸0.1％-0.8％，例如可以为但不限于为0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％、0.55％、0.6％、0.65％、0.7％、0.75％或0.8％；胆碱0.1‰-0.5‰，例如可以为但不限于为0.1‰、0.15‰、0.2‰、0.25‰、0.3‰、0.35‰、0.4‰、0.45‰或0.5‰；硫酸铁0.1‰-0.5‰，例如可以为但不限于为0.1‰、0.15‰、0.2‰、0.25‰、0.3‰、0.35‰、0.4‰、0.45‰或0.5‰；硫酸锰0.1‰-0.5‰，例如可以为但不限于为0.1‰、0.15‰、0.2‰、0.25‰、0.3‰、0.35‰、0.4‰、0.45‰或0.5‰。通过优化培养基中各组分含量，可以进一步优化谷氨酸的发酵效果。通过优化培养基中各组分含量，可以进一步优化谷氨酸的发酵效果。
下面结合优选实施例进一步说明本发明的有益效果。
实施例中使用的酶制剂来源如下：碱性蛋白酶：宁夏夏盛碱性蛋白酶酶活≥50000U/g，中性蛋白酶，宁夏夏盛中性蛋白酶，酶活≥200000U/g；脂肪酶：诺维信脂肪酶435；糖化酶：江苏苏宏GA-Ⅱ葡糖淀粉酶；纤维素酶：宁夏夏盛纤维素酶SPE-007；植酸酶：宁夏夏盛植酸酶，酶活≥10000U/g；淀粉酶：诺维信利可来耐高温α-淀粉酶。
实施例1
本实施例提供了一种复合酶制剂A，按重量份数计包含蛋白酶40份和脂肪酶10份。
实施例2
本实施例提供了一种复合酶制剂A，按重量份数计包含蛋白酶120份和脂肪酶1份。
实施例3
本实施例提供了一种复合酶制剂A，按重量份数计包含蛋白酶50份和脂肪酶8份；其中蛋白酶包含质量比为1:5的碱性蛋白酶和中性蛋白酶。
实施例4
本实施例提供了一种复合酶制剂A，按重量份数计包含蛋白酶100份和脂肪酶2份。
实施例5
本实施例提供了一种复合酶制剂A，按重量份数计包含蛋白酶80份和脂肪酶6份；其中蛋白酶包含质量比为1:1的碱性蛋白酶和中性蛋白酶。
实施例6
本实施例提供了一种复合酶制剂A，按重量份数计包含蛋白酶90份和脂肪酶4份。
对比例1
本实施例提供了一种复合酶制剂A，按重量份数计包含蛋白酶30份和脂肪酶30份。
实施例7
本实施例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计包含糖化酶50份、植酸酶15份和纤维素酶1份。
实施例8
本实施例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计包含糖化酶120份、植酸酶5份和纤维素酶10份。
实施例9
本实施例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计，所述复合酶制剂B包含糖化酶60份、植酸酶12份和纤维素酶2份；
实施例10
本实施例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计，所述复合酶制剂B包含糖化酶100份、植酸酶7份和纤维素酶8份；
实施例11
本实施例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计，所述复合酶制剂B包含糖化酶80份、植酸酶11份和纤维素酶3份。
实施例12
本实施例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计，所述复合酶制剂B包含糖化酶90份、植酸酶9份和纤维素酶5份。
对比例2
本对比例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计，包含糖化酶40份和植酸酶20份。
对比例3
本对比例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计，包含糖化酶150份、植酸酶5份和纤维素酶15份。
对比例4
本对比例提供了一种复合酶制剂B，按重量份数计，糖化酶90份和纤维素酶5份。
实施例13
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，包括如下步骤：
(S1)先将玉米全粒干燥，然后粉碎成粒径为100目的粉末。
(S2)将玉米全粒干粉与水混合，调浆至温度为40℃，pH为5.5，浓度6波美度，加入玉米粉干重0.05％的淀粉酶，混合均匀后通过一次喷射器用直接蒸气加热升温到110℃并维持90s，然后闪蒸降温到90℃反应90min。
(S3)将经喷射液化后的玉米浆降温至40℃，调节pH至13，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂A酶解玉米浆4h；
其中，复合酶制剂A添加实施例6提供的复合酶制剂A，添加量为玉米全粒干粉干重的0.1％，超声波的功率为100W。
(S4)然后调节pH至5.5，加入玉米粉干重0.04％的淀粉酶，然后喷射液化，喷射液化的工艺参数同S2。
(S5)将经喷射液化后的玉米浆降温至40℃，调节pH至4，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂B酶解玉米浆72h，
其中，复合酶制剂B添加实施例12提供的复合酶制剂B，添加量为玉米全粒干粉干重的0.1％，超声波的功率为100W。
(S6)经过滤后获得糖液。
实施例14
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，包括如下步骤：
(S1)先将玉米全粒干燥，然后粉碎成粒径为60目的粉末。
(S2)将玉米全粒干粉与水混合，调浆至温度为60℃，pH为4.5，浓度9波美度，加入玉米粉干重0.05％的淀粉酶，混合均匀后通过一次喷射器用直接蒸气加热升温到110℃并维持90s，然后闪蒸降温到90℃反应90min。
(S3)将经喷射液化后的玉米浆降温至60℃，调节pH至8，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂A酶解玉米浆8h；
其中，复合酶制剂A添加实施例6提供的复合酶制剂A，添加量为玉米全粒干粉干重的1％，超声波的功率为50W。
(S4)然后调节pH至4.5，加入玉米粉干重0.04％的淀粉酶，然后喷射液化，喷射液化的工艺参数同S2。
(S5)将经喷射液化后的玉米浆降温至60℃，调节pH至4，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂B酶解玉米浆12h，
其中，复合酶制剂B添加实施例12提供的复合酶制剂B，添加量为玉米全粒干粉干重的1％，超声波的功率为50W。
(S6)经过滤后获得糖液。
实施例15
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，包括如下步骤：
(S1)先将玉米全粒干燥，然后粉碎成粒径为120目的粉末。
(S2)将玉米全粒干粉与水混合，调浆至温度为50℃，pH为5，浓度7.5波美度，加入玉米粉干重0.05％的淀粉酶，混合均匀后通过一次喷射器用直接蒸气加热升温到110℃并维持90s，然后闪蒸降温到90℃反应90min。
(S3)将经喷射液化后的玉米浆降温至50℃，调节pH至11，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂A酶解玉米浆6h；
其中，复合酶制剂A添加实施例6提供的复合酶制剂A，添加量为玉米全粒干粉干重的0.75％，超声波的功率为60W。
(S4)然后调节pH至5，加入玉米粉干重0.04％的淀粉酶，然后喷射液化，喷射液化的工艺参数同S2。
(S5)将经喷射液化后的玉米浆降温至50℃，调节pH至5，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂B酶解玉米浆48h，
其中，复合酶制剂B添加实施例12提供的复合酶制剂B，添加量为玉米全粒干粉干重的0.7％，超声波的功率为60W。
(S6)经过滤后获得糖液。
实施例16
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中使用实施例5提供的复合酶制剂A，步骤(S5)中使用实施例11提供的复合酶制剂B。
实施例17
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中，复合酶制剂A的添加量为玉米全粒干粉干重的0.2％，超声波的功率为80W；步骤(S5)中复合酶制剂B的添加量为玉米全粒干粉干重的0.5％，超声波的功率为80W。
实施例18
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)和步骤(S5)均不使用超声波超声。
实施例19
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中使用实施例1提供的复合酶制剂A，步骤(S5)中使用实施例7提供的复合酶制剂B。
实施例20
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中使用实施例2提供的复合酶制剂A，步骤(S5)中使用实施例8提供的复合酶制剂B。
实施例21
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中使用实施例3提供的复合酶制剂A，步骤(S5)中使用实施例9提供的复合酶制剂B。
实施例22
本实施例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中使用实施例4提供的复合酶制剂A，步骤(S5)中使用实施例10提供的复合酶制剂B。
对比例5
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中使用对比例1提供的复合酶制剂A。
对比例6
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S3)中使只使用碱性蛋白酶。
对比例7
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S5)中使用对比例2提供的复合酶制剂B。
对比例8
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S5)中使用对比例3提供的复合酶制剂B。
对比例9
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S5)中使用对比例4提供的复合酶制剂B。
对比例10
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，与实施例15的区别在于，步骤(S5)中只使用糖化酶。
对比例11
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，包括如下步骤：
(S1)先将玉米全粒干燥，然后粉碎成粒径为120目的粉末。
(S2)将玉米全粒干粉与水混合，调浆至温度为50℃，pH为5，浓度7.5波美度，加入玉米粉干重0.05％的淀粉酶和玉米全粒干粉干重0.75％的实施例6提供的复合酶制剂A，在超声波的功率为60W的条件下酶解玉米浆12h；然后通过一次喷射器用直接蒸气加热升温到110℃并维持90s，然后闪蒸降温到90℃反应90min。
(S3)将经喷射液化后的玉米浆降温至50℃，调节pH至5，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂B酶解玉米浆48h，
其中，复合酶制剂B添加实施例12提供的复合酶制剂B，添加量为玉米全粒干粉干重的0.7％，超声波的功率为60W。
(S4)经过滤后获得糖液。
对比例12
本对比例提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，包括如下步骤：
(S1)将玉米淀粉与水混合，玉米淀粉使用常规湿法制糖制得；将玉米淀粉调浆至温度为50℃，pH为5，浓度7.5波美度，加入玉米淀粉干重0.05％的淀粉酶，混合均匀后通过一次喷射器用直接蒸气加热升温到110℃并维持90s，然后闪蒸降温到90℃反应90min。
(S2)将经喷射液化后的玉米浆降温至50℃，调节pH至5，在超声波的超声条件下使用复合酶制剂酶解玉米浆48h，
其中，复合酶制剂B添加实施例12提供的复合酶制剂B，添加量为玉米全粒干粉干重的0.7％，超声波的功率为60W。
(S3)经过滤后获得糖液。
效果例1
检测实施例13-实施例22和对比例5-对比例12制备得到的糖液的含糖量(以DE值表示)和可溶性蛋白的含量，可溶性蛋白采用Folin-酚法测定。结果如表1所示：
表1含糖量和可溶性蛋白含量
Figure BDA0001757385920000211
Figure BDA0001757385920000221
由上述实施例和对比例可以看出，优化复合酶制剂中的各种酶的配比和制备方法中的工艺参数可以优化产物中的糖和可溶性蛋白的含量。
由对比例6和实施例15对比可以看出，复合使用蛋白酶和脂肪酶酶解玉米浆料中的蛋白和脂肪，有利于第二次玉米浆的液化和后续的糖化步骤。
由对比例7-对比例10与实施例15对比可以看出，增大糖化酶的用量，可以提高糖液中的糖含量。
由对比例11和实施例15对比可以看出，先使用蛋白酶酶解玉米浆，再经液化处理一次后，再糖化处理，可以提高糖液中的含糖量；并且蛋白酶酶解之前玉米浆不经液化处理，降低了糖液中可溶性蛋白的含量。
由对比例12和实施例15对比可以看出，以玉米淀粉为原料制得的糖液虽然含糖量很高，但是糖液中缺少可溶性蛋白。
实施例23
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液10％、磷酸0.5％、MgSO4 0.15％和KCl 5‰，余量为水；其中糖液为实施例15提供的制备方法制备得到的糖液。
实施例24
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液20％、磷酸0.1％、MgSO4 0.4％和KCl 0.5‰，余量为水；其中糖液为实施例15提供的制备方法制备得到的糖液。
实施例25
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液12％、磷酸0.4％、MgSO4 0.05％和KCl 4‰，余量为水；其中糖液为实施例15提供的制备方法制备得到的糖液。
实施例26
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液18％、磷酸0.15％、MgSO4 0.8％和KCl 1‰，余量为水；其中糖液为实施例15提供的制备方法制备得到的糖液。
实施例27
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液14％、磷酸0.2％、MgSO4 0.1％和KCl 3.2‰，余量为水；其中糖液为实施例15提供的制备方法制备得到的糖液。
实施例28
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液18％、磷酸0.15％、MgSO4 0.6％和KCl 1.1‰，余量为水；其中糖液为实施例15提供的制备方法制备得到的糖液。
实施例29
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，按照质量百分比计，各组分用量如下：糖液15％、磷酸0.2％、MgSO4 0.5％、KCl 2‰、精氨酸0.5％、胆碱0.1‰、Fe2(SO4)3 0.5‰和MnSO4 0.5‰，余量为水，其中糖液为实施例15提供的制备方法制备得到的糖液。
实施例30
本实施例提供了一种谷氨酸发酵培养基，与实施例28的区别在于，其中糖液为对比例13提供的制备方法制备得到的糖液，该谷氨酸发酵培养基中还包含质量百分比为5％的玉米浆。
对比例13
本对比例提供了一种谷氨酸发酵培养基，与实施例28的区别在于，其中糖液为对比例7提供的制备方法制备得到的糖液。
对比例14
本对比例提供了一种谷氨酸发酵培养基，与实施例28的区别在于，其中糖液为对比例8提供的制备方法制备得到的糖液。
对比例15
本对比例提供了一种谷氨酸发酵培养基，与实施例28的区别在于，其中糖液为对比例9提供的制备方法制备得到的糖液。
对比例16
本对比例提供了一种谷氨酸发酵培养基，与实施例28的区别在于，其中糖液为对比例10提供的制备方法制备得到的糖液。
对比例17
本对比例提供了一种谷氨酸发酵培养基，与实施例28的区别在于，其中糖液为对比例12提供的制备方法制备得到的糖液，该谷氨酸发酵培养基种还包含质量百分比为10％的玉米浆。
对比例18
本对比例提供了一种谷氨酸发酵培养基，与实施例28的区别在于，其中糖液为对比例9提供的制备方法制备得到的糖液，该谷氨酸发酵培养基中磷酸的添加量为磷酸1.5％。
效果例2
分别使用上述实施例23-30和对比例13-18发酵谷氨酸，菌种使用谷氨酸菌种S9114。实验方法为将一定量种子液接入装有300mL培养基的三角瓶中振荡培养，培养温度33℃，105r/min；培养28h后补加培养基200mL，发酵培养40h结束。培养结束后测定并计算发酵液中的谷氨酸产率，谷氨酸含量使用SBA-40生物传感分析仪测定，结果如表2所示：
表2谷氨酸产率
组别 谷氨酸产率(％)
实施例23 23.15
实施例24 19.26
实施例25 20.55
实施例26 21.59
实施例27 21.28
实施例28 22.05
实施例29 21.86
实施例30 20.42
对比例13 18.52
对比例14 18.66
对比例15 15.86
对比例16 14.32
对比例17 19.56
对比例18 19.28
由上述实施例和对比例可以看出，使用本发明提供的谷氨酸发酵用糖制备方法制备得到的糖液制得的谷氨酸发酵培养基，谷氨酸的产率更高。
其中，由对比例13可以看出，虽然对比例7提供的糖液含有较高的含糖量和可溶性蛋白的含量，但是由于在糖液的生产过程中未降解纤维素，因此培养基中的纤维素影响了谷氨酸的发酵产率。
由对比例15可以看出，未充分酶解培养基中的植酸，导致培养基础缺乏枯草芽孢杆菌可使用的磷酸，导致谷氨酸的发酵产率下降；由对比例15和对比例18可以看出，额外添加磷酸后，可以适量提高谷氨酸的产率。
由对比例16可以看出，糖化步骤的同时使用植酸酶和纤维素酶酶解玉米浆中的植酸和纤维素，得到的糖液更适用于谷氨酸发酵。
由对比例17可以看出，以玉米淀粉为原料制备得到的糖浆，需要额外添加氮源才能够用于谷氨酸发酵。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种谷氨酸发酵用糖的制备方法，其特征在于，使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理，得到所述谷氨酸发酵用糖；
其中，所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理；
所述玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到；
其中，所述复合酶制剂A按重量份数计由蛋白酶40-120份和脂肪酶1-10份组成；所述复合酶制剂A的用量为玉米全粒干粉质量的0.1%-1%；在超声波的作用下使用复合酶制剂A酶解玉米浆料；超声波的功率为50-60W；
所述复合酶制剂B按重量份数计由糖化酶50-120份、植酸酶5-15份和纤维素酶1-10份组成；所述复合酶制剂B的用量为玉米全粒干粉质量的0.1%-1%；在超声波的作用下使用复合酶制剂B对玉米浆料进行糖化处理；超声波的功率为50-60W。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按重量份数计，所述复合酶制剂A由蛋白酶80-90份和脂肪酶4-6份组成。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述复合酶制剂A的用量为玉米全粒干粉质量的0.15%-0.8%。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述复合酶制剂A的用量为玉米全粒干粉质量的0.2%-0.75%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酶解的温度为40-60℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酶解的pH为8-13。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酶解的时间为4-8h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按重量份数计，所述复合酶制剂B由糖化酶80-90份、植酸酶9-11份和纤维素酶3-5份组成。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合酶制剂B的用量为玉米全粒干粉质量的0.3%-0.8%。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述复合酶制剂B的用量为玉米全粒干粉质量的0.5%-0.7%。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糖化处理温度为40-60℃。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糖化处理的pH为4-6。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糖化处理的时间为12-72h。
14.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液化处理包括：在温度40-60℃，pH为4-6的条件下使用淀粉酶酶解玉米浆料4-8h，再进行喷射液化处理。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，使用水和/或工艺水将玉米全粒干粉调浆至6-9波美度，再进行液化处理。
16.权利要求1-15中任一项所述的制备方法在制备谷氨酸发酵培养基中的应用。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109943603A (zh) * 2019-03-11 2019-06-28 内蒙古阜丰生物科技有限公司 一种氨基酸发酵生产方法
CN110754646A (zh) * 2019-11-15 2020-02-07 青岛科素生物科技有限公司 一种玉米浆调味汁
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040063184A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-01 Novozymes North America, Inc. Fermentation processes and compositions
US20100112653A1 (en) * 2007-05-09 2010-05-06 Novozymes North America, Inc. Process of Producing a Fermentation Product
CN101120766B (zh) * 2007-07-30 2011-08-10 山东阜丰生物科技开发有限公司 一种味精绿色制造工艺
MX2010009652A (es) * 2008-03-11 2010-09-30 Danisco Us Inc Glucoamilasa y fitasa de buttiauxella durante la sacarificacion.
CN102796787B (zh) * 2012-09-07 2013-12-18 吉林中粮生化科技有限公司 一种制备玉米淀粉糖的方法
CN103642857B (zh) * 2013-09-02 2016-02-17 山东悦翔生物有限公司 玉米浆酶解液用于微生物油脂发酵的生产方法
CN103981240B (zh) * 2014-05-13 2016-09-07 江南大学 一种提高高浓度淀粉糖化反应效率的方法
CN105296561A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 梁山菱花生物科技有限公司 谷氨酸发酵培养基及其制备方法
CN107299121A (zh) * 2017-08-25 2017-10-27 菱花集团有限公司 利用玉米浆水解液代替工业磷酸盐的氨基酸发酵方法

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