CN109796425B - 一种提高赤霉素ga4和ga7板框收率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物生长调节剂生产提取方法领域,具体公开了一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法。该方法适用于赤霉素GA4和GA4+7发酵体系,该方法包含以下步骤:调pH:将赤霉素GA4或GA4+7发酵醪液用碱调节pH至6.5‑7.5;酶解:将调节pH后的发酵醪液加入由中性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶组成的复合预处理酶,混合均匀后酶解0.5‑1.5h;絮凝:将酶解后的发酵醪液加入0.5‰‑1.5‰絮凝剂;过滤:将絮凝后的发酵醪液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;洗涤:对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;收集滤液:合并一次絮凝滤液和二次絮凝滤液得板框滤液。应用本发明所述的方法,能显著提高发酵醪液中赤霉素GA4和GA7板框收率和提取总收率,该工艺操作简单,经济效益显著。
Description
技术领域
本发明属于植物生长调节剂生产提取方法领域,具体涉及一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,该方法适用于赤霉素GA4和GA4+7发酵体系。
背景技术
赤霉素(Gibberellins,GAs)是一类属于双萜类化合物的植物激素,广泛存在于高等植物、真菌和细菌中。其种类繁多,目前已发现的赤霉素共有136种,总称为赤霉素类(GAs)。赤霉素类化合物作为植物生长调节剂有多种调节功能。在不同的光照、温度条件下以及植物生长的不同时期甚至同一植株的不同部位,产生的赤霉素各不相同。GA7主要产生在茎尖及未成熟的种子中,GA4在植物的根、茎、叶及种子中都有发现。在促进植物茎生长的活性上赤霉素表现为GA3>GA7>GA4。
GA3目前虽然应用很广泛,但由于GA3活性太高,在打破植物休眠时会促进胚轴的过度生长,降低植株的抗倒伏性,同时还会促进表皮细胞的迅速生长,致使表皮角质层较薄,果实容易长斑破裂。而GA4活性相对较温和,具有多种生理功能,比如刺激植物细胞伸长,使植株长高,叶片增大;打破种子、块茎、块根的休眠,促使其萌发;刺激果实生长,提高结实率或形成无籽果实;促进一些需要低温才能通过生育阶段的植物提早花芽分化;使一些植物在短日照条件下也能抽苔开花;能诱导α-淀粉酶形成,加速胚乳细胞中贮藏物质的水解;提高坐果率,促进果实生长,延缓果实衰老。GA4因其独特的活性与优势正受到越来越多的关注。赤霉素GA4+7是GA4与GA7的混合物,在比例为2:1时使用效果最佳,主要用于苹果整形等方面,是苹果整形素的主要成份之一,农户应用赤霉素GA4+7是生产优质苹果的重要技术措施。此外,GA4+7与不同植物生长调节剂复配后,在梨、甜樱桃、草莓、香蕉和大棚果类蔬菜等作物上喷施后,也有明显的改变品质、增加产量的效果。GA4、GA4+7与GA3一样是最具有使用价值和商业价值的。目前GA4、GA4+7产品已在国内和欧美一些国家有着较广泛的应用。
目前赤霉素GA4和GA4+7主要还是通过液体深层发酵法获得,发酵水平在900mg/L~1200mg/L左右。通过对赤霉菌的培养,发酵代谢后的得到含有赤霉素GA4和GA7混合物的发酵醪液。现有的赤霉素GA4或GA4+7发酵醪液的预处理方法是将发酵醪液调酸,pH调至2.5~3.0左右再进行板框过滤。虽然该方法经发酵醪液调酸后,蛋白结构破坏,容易沉淀下来,具有板框操作简单,板框滤液澄清度高的优点,但也存在着以下缺陷与不足:一是GA4和GA7在酸性条件下溶解度低,调酸后大部分GA4和GA7仍然残留在滤渣中,导致板框收率低;二是对于发酵醪液中残存于赤霉素菌丝体胞内的部分GA4和GA7,因缺少酶解破壁过程,而无法使其全部释放到胞外而加以提取,也会造成板框收率偏低;三是用硫酸调酸,大量的硫酸根离子留在废液中对环保压力大,若用盐酸调pH,氯离子腐蚀设备,并且盐酸操作不方便,若用其他有机酸来调pH,则会造成提取成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术中的缺陷与不足,提供一种新的可有效提高发酵醪液中赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,该方法用由中性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶组成的复合预处理酶,复合酶中的中性蛋白酶、纤维素酶对赤霉素菌丝体进行酶解对细胞壁结构造成损伤,进一步在板框机械压力作用下,使其胞内的部分GA4和GA7尽量释放到胞外而加以提取,同时复合酶中的中性蛋白酶、脂肪酶还可以将发酵醪液存在水不溶性蛋白和脂肪降解成水溶性的小肽、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子,发酵液的粘度显著降低,缩短过滤时间,达到有效提高赤霉素GA4和GA7板框收率的目的;并选用聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氧化铝中的任意一种作为絮凝剂代替现有的用酸调发酵醪液pH至2.5~3.0来对发酵醪液中的菌丝体、蛋白、多肽、残糖等物质进行絮凝沉淀,提高板框滤液质量,进一步提高板框收率。该方法具有板框收率高、不腐蚀设备、成本低、能耗低、工艺简单、pH中性、条件温和、有利于保护操作人员身心健康等有益效果。
本发明采用如下技术方案,来实现发明目的。
一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)发酵醪液调pH:将赤霉素GA7或GA4+7发酵醪液用碱调节pH。由于发酵放罐后的发酵醪液pH约为6.0左右,本步骤只需用很少量的稀碱溶液就能将pH调至6.5-7.5,具有碱液用量少、成本低、能耗低、工艺简单、pH中性、条件温和、不腐蚀设备、有利于保护操作人员身心健康等有益效果。完全克服了现有技术中需用到大量的硫酸或盐酸调pH至2.5-3.0,而在提炼后工序中又得用大量碱液将pH调回至中性或接近中性,强酸强碱消耗大、生产成本高、料液处理体积大、提炼浓缩能耗高、所需用到的大量强酸强碱、还对设备腐蚀大、损害操作人员身心健康等缺陷与不足。
(2)酶解:将调节pH后的发酵醪液加入复合预处理酶,混合均匀后酶解。由于在发酵结束时还有一部分赤霉素GA4和GA7存在于赤霉素菌丝体的细胞壁或细胞膜内,本发明采用复合预处理酶对发酵醪液进行酶解,复合酶中的中性蛋白酶、纤维素酶对赤霉素菌丝体进行酶解对细胞壁结构造成损伤,进一步在板框机械压力作用下,使其胞内的部分GA4或GA7尽量释放到胞外而加以提取,同时复合酶中的中性蛋白酶、脂肪酶还可以将发酵醪液存在水不溶性蛋白和脂肪降解成水溶性的小肽、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子,发酵液的粘度显著降低,缩短过滤时间,达到有效提高赤霉素GA4和GA7板框收率的目的。
(3)絮凝:将酶解后的发酵醪液加入絮凝剂。在酶解结束后的发酵醪液加入絮凝剂,其目的是来对发酵醪液中的菌丝体、蛋白、多肽、残糖等物质聚集在一起,聚集后更有利于板框过滤。发酵液中的菌丝体、蛋白、多肽、残糖等物质经絮凝剂的絮凝沉淀、板框过滤后,所得板框滤液所含可溶性杂质更少、澄清度更高、滤液质量也更高,进一步提高板框收率。克服了现有技术中用强酸调发酵醪液pH至2.5~3.0,使可溶蛋白质接近等电点而部分絮凝沉淀,所得板框滤液所含可溶性杂质多、滤液质量差的局限性与不足。同时因滤液内所含可溶性杂质更少,对于后提取过程中的膜浓缩工艺及萃取工艺也非常有利,也有利于进一步提高赤霉素GA4和GA7提取的总收率。
(4)过滤:将絮凝后的发酵醪液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣。
(5)洗涤:对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液。
(6)收集滤液:合并一次絮凝滤液和二次絮凝滤液得板框滤液,检测滤液效价,计算板框收率。
板框收率=(一次滤液GA4或GA4+7总亿+二次滤液GA4或GA4+7总亿)/发酵GA4或GA4+7总亿)*100%。
总亿=效价*体积。
进一步地,步骤(1)中所述的pH为6.5-7.5。
进一步地,步骤(2)中所述的复合预处理酶,由中性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶组成。
之所以选用“中性蛋白酶+纤维素酶+脂肪酶”作为预处理酶,是因为赤霉素GA4和GA4+7发酵结束时pH在6.0左右,偏中性,经用少量稀碱溶液将pH调至6.5-7.5后,是因为赤霉素GA4和GA7在中性或者弱碱性条件下比在酸性条件下溶解度高,滤饼中残留量低,菌丝体细胞壁在中性蛋白酶、纤维素酶的作用下酶解造成一定的损伤,在板框压力作用下将胞内或者细胞表面还未完全释放的GA4或GA7释放出来。同时发酵醪液存在水不溶性蛋白和脂肪,复合酶中的中性蛋白酶、脂肪酶还可以将它们降解成水溶性的小肽、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子,发酵液的粘度显著降低,缩短过滤时间,提高生产效率和产品质量。
进一步地,步骤(2)中所述的中性蛋白酶,酶活为4万单位/L~12万单位/L;所述的纤维素酶,酶活为0.4万单位/L~1.2万单位/L;所述的脂肪酶,酶活为0.3万单位/L~0.9万单位/L。
进一步优选为:步骤(2)中所述的中性蛋白酶,酶活为8万单位/L~12万单位/L;所述的纤维素酶,酶活为0.5万单位/L~1.0万单位/L;所述的脂肪酶,酶活为0.5万单位/L~0.9万单位/L。
更进一步优选为:中性蛋白酶酶活为10万单位/L;纤维素酶酶活为0.6万单位/L;脂肪酶酶活为0.6万单位/L。
进一步地,步骤(2)中所述的酶解,酶解温度为30~40℃。
进一步地,步骤(2)中所述的酶解,酶解时间为0.5~1.5小时。
进一步地,步骤(3)中所述的絮凝剂,选自聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氧化铝中的任意一种;进一步优选为聚合氧化铝。
之所以选用聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氧化铝中的任意一种作为赤霉素GA4或GA4+7发酵醪液酶解后的絮凝剂,而不选用传统的黄血盐、硫酸锌、硫酸铝来作为絮凝剂,是因为如果使用这些金属盐类絮凝剂,板框过滤后残留在菌渣中,菌渣难以进一步得到合理的利用,对环境造成污染。而本发明选用聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氧化铝作为絮凝剂,用量少、絮凝体粗大、分离效果好、絮凝速度快,有利于后续处理和保护环境;所加絮凝剂的用量低,只需0.5‰~1.5‰,就能达到理想的絮凝效果;所得板框滤液所含可溶性杂质更少、澄清度更高、滤液质量也更高,有利于大幅度提高板框收率。
进一步地,步骤(3)中所述的絮凝剂浓度为0.5‰~1.5‰。
进一步地,步骤(5)中所述的洗涤,当洗涤液效价低于50μg/ml时停止洗涤。
本发明与现有工艺相比,具有的有益效果为:
(1)本发明用由中性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶组成的复合预处理酶,对赤霉素菌丝体进行酶解破壁,使其胞内的部分GA4或GA7尽量释放到胞外而加以提取,同时除去发酵醪液中的蛋白质和脂肪,提高过滤速率,达到有效提高赤霉素GA4和GA7板框收率的目的。
(2)本发明用选用聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氧化铝中的任意一种作为絮凝剂来对发酵醪液中的菌丝体、蛋白、多肽、残糖等物质进行絮凝沉淀,代替与克服了现有技术中用强酸调发酵醪液pH至2.5~3.0,使可溶蛋白质接近等电点而部分絮凝沉淀的不足,提高了板框滤液质量,进一步了提高板框收率。同时因滤液内所含可溶性杂质更少,对于后提取过程中的膜浓缩工艺及萃取工艺也非常有利,也有利于进一步提高赤霉素GA4和GA7提取的总收率。通过比较实施例9、10、11、12四者的板框收率可知,在相同的复合预处理酶处理条件下,实施例9、10的板框收率最高(98.55%、99.61%),滤液透光度也最高(70%、72%),说明以聚合氧化铝比用聚丙烯酰胺和壳聚糖作絮凝剂,效果更优。
(3)本发明只需用很少量的稀碱溶液就能将pH调至6.5-7.5,完全克服了现有技术中需用到大量的硫酸或盐酸调pH至2.5-3.0,而在提炼后工序中又得用大量碱液将pH调回至中性或接近中性,强酸强碱消耗大、生产成本高、料液处理体积大、提炼浓缩能耗高、所需用到的大量强酸强碱、还对设备腐蚀大、损害操作人员身心健康等缺陷与不足。本发明具有碱液用量少、成本低、能耗低、工艺简单、pH中性、条件温和、不腐蚀设备、有利于保护操作人员身心健康、有利于保护生态环境等有益效果。
应用本发明所述的方法,能显著提高赤霉素GA4和GA7板框收率和提取总收率,工艺操作简单,经济效益显著。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1:
(1)将发酵结束后的60立方赤霉素GA4+7发酵醪液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4+7发酵醪液pH调至7.0;
(3)对调好pH后的赤霉素GA4+7发酵醪液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(4)对滤渣进行洗涤,当洗涤液效价低于50μg/ml时停止洗涤,得到二次滤液;
(5)收集一次滤液和二次滤液,检测滤液效价,滤液中收集到的GA4+7总亿为板框总亿;
(6)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
53.38 | 41.16 | 40% | 77.10% |
实施例2
(1)将发酵结束后的60立方赤霉素GA4发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4发酵液pH调至7.2;
(3)将中性蛋白酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,中性蛋白酶酶活为10万单位/L,35℃,酶解1.5小时;
(4)对酶解后的赤霉素GA4发酵液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(5)对滤渣进行洗涤,得到二次滤液;
(6)收集一次滤液和二次滤液,滤液中收集到的GA4总亿为板框总亿;
(7)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
58.80 | 47.92 | 45% | 81.50% |
实施例3
(1)将发酵结束后的63立方赤霉素GA4+7发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4+7发酵液pH调至7.2;
(3)将纤维素酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,纤维素酶酶活为1.0万单位/L,35℃,酶解1.5小时;
(4)对酶解后的赤霉素GA4+7发酵液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(5)对滤渣进行洗涤,得到二次滤液;
(6)收集一次滤液和二次滤液,滤液中收集到的GA4+7总亿为板框总亿;
(7)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
54.18 | 45.08 | 40% | 83.20% |
实施例4
(1)将发酵结束后的61立方赤霉素GA4发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4发酵液pH调至7.2;
(3)将脂肪酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,脂肪酶酶活为0.8万单位/L,35℃,酶解1.5小时;
(4)对酶解后的赤霉素GA4发酵液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(5)对滤渣进行洗涤,得到二次滤液;
(6)收集一次滤液和二次滤液,滤液中收集到的GA4总亿为板框总亿;
(7)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
63.36 | 50.69 | 43% | 80.00% |
实施例5
(1)将发酵结束后的62立方赤霉素GA4+7发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4+7发酵液pH调至7.2;
(3)加中性蛋白酶和纤维素酶,两种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终两种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为8万单位/L,纤维素酶酶活为0.5万单位/L,35℃,酶解1.5小时;
(4)对酶解后的赤霉素GA4+7发酵液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(5)对滤渣进行洗涤,得到二次滤液;
(6)收集一次滤液和二次滤液,滤液中收集到的GA4+7总亿为板框总亿;
(7)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
53.94 | 45.31 | 50% | 84.00% |
实施例6
(1)将发酵结束后的63立方赤霉素GA4发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4发酵液pH调至7.2;
(3)加中性蛋白酶和脂肪酶,两种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终两种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为8万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,35℃,酶解1.5小时;
(4)对酶解后的赤霉素GA4发酵液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(5)对滤渣进行洗涤,得到二次滤液;
(6)收集一次滤液和二次滤液,滤液中收集到的GA4总亿为板框总亿;
(7)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
65.52 | 55.69 | 52% | 85.00% |
实施例7
(1)将发酵结束后的60立方赤霉素GA4+7发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4+7发酵液pH调至7.0;
(3)加纤维素酶和脂肪酶,两种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终两种酶酶活分别是,纤维素酶酶活为0.5万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,35℃,酶解1.5小时;
(4)对酶解后的赤霉素GA4+7发酵液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(5)对滤渣进行洗涤,得到二次滤液;
(6)收集一次滤液和二次滤液,滤液中收集到的GA4+7总亿为板框总亿;
(7)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
52.50 | 43.89 | 55% | 83.60% |
实施例8
(1)将发酵结束后的62立方赤霉素GA4发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4发酵液pH调至7.0;
(3)加中性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,三种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终三种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为8万单位/L,纤维素酶酶活为0.5万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,35℃,酶解1.5小时;
(4)对酶解后的赤霉素GA4发酵液进行板框过滤,得到一次滤液和滤渣;
(5)对滤渣进行洗涤,得到二次滤液;
(6)收集一次滤液和二次滤液,滤液中收集到的GA4总亿为板框总亿;
(7)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
66.03 | 56.92 | 60% | 86.21% |
实施例9
(1)将发酵结束后的64立方赤霉素GA4+7发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4+7发酵液pH调至7.2;
(3)加中性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,三种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终三种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为10万单位/L,纤维素酶酶活为0.6万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,32℃,酶解1.0小时;
(4)酶解结束后加入0.5‰聚合氧化铝絮凝剂;
(5)对絮凝后的赤霉素GA4+7发酵液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;
(6)对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;
(7)收集一次絮凝滤液和二次絮凝滤液,絮凝滤液中收集到的GA4+7总亿为板框总亿;
(8)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
53.86 | 53.08 | 70% | 98.55% |
实施例10
(1)将发酵结束后的61立方赤霉素GA4发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4发酵液pH调至7.2;
(3)加中性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,三种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终三种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为10万单位/L,纤维素酶酶活为0.6万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,32℃,酶解1.0小时;
(4)酶解结束后加入0.5‰聚合氧化铝絮凝剂;
(5)对絮凝后的赤霉素GA4发酵液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;
(6)对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;
(7)收集一次絮凝滤液和二次絮凝滤液,絮凝滤液中收集到的GA4总亿为板框总亿;
(8)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
59.41 | 59.18 | 72% | 99.61% |
实施例11
(1)将发酵结束后的60立方赤霉素GA4+7发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4+7发酵液pH调至6.5;
(3)加中性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,三种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终三种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为10万单位/L,纤维素酶酶活为0.6万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,32℃,酶解1.0小时;
(4)酶解结束后加入1.0‰食品级聚丙烯酰胺;
(5)对絮凝后的赤霉素GA4+7发酵液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;
(6)对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;
(7)收集一次絮凝滤液和二次絮凝滤液,絮凝滤液中收集到的GA4+7总亿为板框总亿;
(8)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
53.20 | 49.54 | 69% | 93.13% |
实施例12
(1)将发酵结束后的63立方赤霉素GA4发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4发酵液pH调至7.5;
(3)加中性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,三种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终三种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为10万单位/L,纤维素酶酶活为0.6万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,32℃,酶解1小时;
(4)酶解结束后加入1.5‰壳聚糖;
(5)对絮凝后的赤霉素GA4发酵液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;
(6)对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;
(7)收集一次絮凝滤液和二次絮凝滤液,絮凝滤液中收集到的GA4总亿为板框总亿;
(8)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
66.47 | 59.94 | 68% | 90.17% |
实施例13
(1)将发酵结束后的62立方赤霉素GA4+7发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4+7发酵液pH调至7.5;
(3)加中性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,三种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终三种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为10万单位/L,纤维素酶酶活为0.6万单位/L,脂肪酶酶活为0.6万单位/L,30℃,酶解1.5小时;
(4)酶解结束后加入0.5‰聚合氧化铝;
(5)对絮凝后的赤霉素GA4+7发酵液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;
(6)对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;
(7)收集一次絮凝滤液和二次絮凝滤液,絮凝滤液中收集到的GA4+7总亿为板框总亿;
(8)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
55.49 | 54.44 | 70% | 98.10% |
实施例14
(1)将发酵结束后的61立方赤霉素GA4发酵液转移至储罐;
(2)在储罐中,用20%氢氧化钠溶液将赤霉素GA4发酵液pH调至7.5;
(3)加中性蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,三种酶先用300L水稀释溶解后加入到储罐中,最终三种酶酶活分别是,中性蛋白酶酶活为12万单位/L,纤维素酶酶活为1.0万单位/L,脂肪酶酶活为0.9万单位/L,40℃,酶解0.5小时;
(4)酶解结束后加入0.5‰聚合氧化铝;
(5)对絮凝后的赤霉素GA4发酵液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;
(6)对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;
(7)收集一次絮凝滤液和二次絮凝滤液,絮凝滤液中收集到的GA4总亿为板框总亿;
(8)计算板框收率。
发酵总亿(kg) | 板框总亿(kg) | 滤液透光度 | 板框收率 |
65.58 | 64.06 | 70% | 97.68% |
实施例结果分析:
(1)对实施例1-8结果分析可知:
实施例8板框收率86.21%,显著高于不加酶或者加一种或两种酶的效果,说明使用复合酶处理可以显著提高赤霉素GA4的板框收率。
(2)对实施例8-14结果分析可知:
实施例9、10、11、12、13、14的板框收率分别为98.55%、99.61%、93.13%、90.17%、98.10%、97.68%,显著高于实施例1的77.1%,也高于实施例8的86.21%。说明经复合预处理酶+絮凝剂处理,能显著提高赤霉素GA4或GA4+7的板框收率。
(3)对实施例9-14结果分析可知:
A、实施例9、10、11、12的滤液透光度分别为70%、72%、69%、68%,显著高于实施例1的40%,也高于实施例8的60%。说明经复合预处理酶+絮凝剂处理,能显著提高赤霉素GA4或GA4+7的滤液透光度。
B、在相同的复合预处理酶处理条件下(中性蛋白酶+纤维素酶+脂肪酶=10+0.6+0.6;32℃,1h),比较实施例9、10、11、12四组的板框收率可知,赤霉素GA4+7实施例9的板框收率(98.55%)和滤液透光度(70%),赤霉素GA4实施例10的板框收率(99.61%)和滤液透光度(72%),明显高于实施例11和12的板框收率和滤液透光度,说明该条件下以聚合氧化铝比用聚丙烯酰胺和壳聚糖作絮凝剂,效果更优。
C、在相同以0.5‰聚合氧化铝作絮凝剂处理条件下,比较实施例9、10、13、14四组的板框收率可知,赤霉素GA4+7实施例9的板框收率(98.55%),赤霉素GA4实施例10的板框收率(99.61%),要稍高于实施例13板框收率(98.10%)和14的板框收率(97.68%),说明复合预处理酶中的酶活以中性蛋白酶+纤维素酶+脂肪酶=10万单位/L+0.6万单位/L+0.6万单位/L,酶解温度32℃,酶解温度1h,对赤霉素GA4和GA4+7发酵体系效果更优。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述,但其只是作为范例,本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言,任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此,在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改,都涵盖在本发明范围内。
Claims (7)
1.一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,适用于赤霉素GA4或GA4+7发酵体系,其特征在于,包括以下步骤:
(1)发酵醪液调pH:将赤霉素GA4或GA4+7发酵醪液用碱调节pH为6.5-7.5;
(2)酶解:将调节pH后的发酵醪液加入复合预处理酶,混合均匀后酶解;所述的复合预处理酶,由中性蛋白酶、纤维素酶和脂肪酶组成;
(3)絮凝:将酶解后的发酵醪液加入絮凝剂;所述的絮凝剂,选自聚丙烯酰胺、壳聚糖、聚合氧化铝中的任意一种;
(4)过滤:将絮凝后的发酵醪液进行板框过滤,得到一次絮凝滤液和絮凝滤渣;
(5)洗涤:对絮凝滤渣进行洗涤,得到二次絮凝滤液;
(6)收集滤液:合并一次絮凝滤液和二次絮凝滤液得板框滤液。
2.根据权利要求1所述的一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,其特征在于:步骤(2)中所述的中性蛋白酶,酶活为4万单位/L~12万单位/L;所述的纤维素酶,酶活为0.4万单位/L~1.2万单位/L;所述的脂肪酶,酶活为0.3万单位/L~0.9万单位/L。
3.根据权利要求2所述的一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,其特征在于:步骤(2)中所述的中性蛋白酶,酶活为8万单位/L~12万单位/L;所述的纤维素酶,酶活为0.5万单位/L~1.0万单位/L;所述的脂肪酶,酶活为0.5万单位/L~0.9万单位/L。
4.根据权利要求1所述的一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,其特征在于:步骤(2)中所述的酶解,酶解温度为30~40℃。
5.根据权利要求1所述的一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,其特征在于:步骤(2)中所述的酶解,酶解时间为0.5~1.5小时。
6.根据权利要求1所述的一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的絮凝剂浓度为0.5‰~1.5‰。
7.根据权利要求1所述的一种提高赤霉素GA4和GA7板框收率的方法,其特征在于:步骤(5)中所述的洗涤,当洗涤液效价低于50µg/ml时停止洗涤。
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