CN111534559A - 一种聚赖氨酸制备方法及其制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于聚赖氨酸产品领域，具体是一种聚赖氨酸的制备方法及其制备装置；所述聚赖氨酸的制备方法包括选种、扩大培养、发酵制备以及过滤澄清；通过所述聚赖氨酸的制备方法生产的聚赖氨酸产品传代稳定，聚赖氨酸生产能力高效；另外通过相关实验发现，经所述聚赖氨酸的制备方法生产的聚赖氨酸产品抗菌能力强，保鲜效果好，安全性较高；更重要的是，生产聚赖氨酸产品的制备装置与传统的生物发酵装置相比，其能满足对发酵条件中的各个相关物理参数实现轻易控制调节，而且其设置的搅拌组件是通过电磁感应驱动原理进行，这样既避免在封盖上安装转轴，打开封盖不便，又能避免在制备装置底端穿过转轴，造成制备装置在发酵过程中容易发生渗漏的问题。

Description

一种聚赖氨酸制备方法及其制备装置
技术领域
本发明涉及聚赖氨酸产品领域，具体是一种聚赖氨酸的制备方法及其制备装置。
背景技术
食品的腐败变质会引起巨大的经济损失，如何防止腐败是食品科学工作者最为关注的一个问题。目前，常用的防腐措施是添加食品防腐剂，食品防腐剂分为化学防腐剂、天然防腐剂和复合型防腐剂，其中使用最为广泛的是化学防腐剂，化学防腐剂虽然使用效果明显，作用时间长，使用效果稳定持续，但是对人体也具有一定的副作用，随着人们健康意识的逐渐增强，天然防腐剂和复合型防腐剂的应用会越来越宽泛，市场潜力巨大。
ε-聚赖氨酸是天然的生物代谢产品，具有很好的杀菌能力和热稳定性，是具有优良防腐性能和巨大商业潜力的生物防腐剂。另外，研究人员还发现ε-聚赖氨酸和其他天然抑菌剂配合使用，有明显的协同增效作用，可以提高其抑菌能力。
针对上述背景技术中的问题，本发明旨在提供一种聚赖氨酸的制备方法及其制备装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚赖氨酸的制备方法及其制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种聚赖氨酸的制备方法，其包括以下步骤：选种、扩大培养、发酵制备以及过滤澄清；
所述选种步骤具体实施方式为：选用白色链霉菌与麦角真菌的混合菌种作为聚赖氨酸菌种。
所述扩大培养步骤具体实施方式为：在无菌操作条件下，将所选的聚赖氨酸菌种移植到调制的培养皿中进行培养，培养皿以葡萄糖为碳源，以蛋白胨为氮源，配合无机盐以及生长因子调制而成；聚赖氨酸菌种在培养皿上进行3～5次，每次扩大培养保持时间为4～6d；每次扩大培养温度控制在23～29℃，培养湿度保持在60～65％。
所述发酵制备步骤具体实施方式为：将发酵作业中所使用的常规发酵培养液麦芽汁投入至发酵制备装置后加入扩大培养步骤所得到的聚赖氨酸菌种，在发酵制备装置中发酵2～4d，发酵温度保持在30～40℃。
所述过滤澄清具体实施方式为：将经过发酵制备装置得到的发酵液先经过过滤去除滤渣得到滤液，接着通过离心机对滤液进行离心分离，筛选出离心管上的上清液继续分离出聚赖氨酸。
一种涉及聚赖氨酸制备方法中的制备装置，其包括：制备装置本体，所述制备装置本体上端安装有密封盖，制备装置本体左侧设有送氧管以及液位计，送氧管之间通过二通管接通，制备装置本体通过送氧管接通氧气罐；制备装置本体右侧通过增压管接通增压泵；制备装置本体下端左右两侧开设有出料管，出料管上设有出料阀，制备装置本体底端安装固定在作业台上；
所述制备装置本体内部上端分别安装有温度计以及压力计，制备装置本体底端内壁左右两侧设有电阻加热块，电阻加热块之间安装有套筒，套筒上端设有限位块，套筒上活动安装有搅拌组件，套筒内部设有电磁驱动组件；
麦芽汁与聚赖氨酸菌种混合液投入至制备装置本体内部后，通过电磁驱动组件带动套筒上端的搅拌组件运转，对混合液进行搅拌，使麦芽汁与聚赖氨酸菌种混合均匀充分，提高发酵效果；另外，在发酵过程中通过温度计实时检测发酵液温度，若温度过低可通过电阻加热块通电加热；通过压力计实时监测制备装置本体内部压强，如果制备装置本体内部压强过小，通过启动增压泵增压；另外，为了提高好氧发酵的效果，在发酵过程中还可以通过氧气罐往制备装置本体内部输送足量的氧气。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过所述聚赖氨酸的制备方法生产的聚赖氨酸产品发酵条件容易控制，传代稳定，聚赖氨酸生产能力高效；另外通过相关实验发现，经所述聚赖氨酸的制备方法生产的聚赖氨酸产品抗菌能力强，保鲜效果好，安全性较高；
更重要的是，生产聚赖氨酸产品的制备装置与传统的生物发酵装置相比，其能满足对发酵条件中的各个相关物理参数实现轻易控制调节，而且其设置的搅拌组件是通过电磁感应驱动原理进行，这样既避免在封盖上安装转轴，打开封盖不便，又能避免在制备装置底端穿过转轴，造成制备装置在发酵过程中容易发生渗漏的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的一种聚赖氨酸的制备装置的结构示意图。
图2为本发明实施例的一种聚赖氨酸的制备装置的内部结构示意图。
图3为本发明实施例的一种聚赖氨酸的制备装置的搅拌组件结构示意图。
图中：1-底座、2-支架、3-电机、4-作业台、5-氧气罐、6-送氧管、7-二通管、8-液位计、9-制备装置本体、10-密封盖、11-螺纹密封进料塞、12-拉把、13-透视窗、14-增压管、15-增压泵、16-出料管、17-电阻加热块、18-温度计、19-橡胶垫圈、20-压力计、21-限位块、22-套筒、23-搅拌组件、24-电磁块、25-永磁环、26-搅拌杆、27-搅拌叶。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
本发明实施例1中涉及一种聚赖氨酸的制备方法，其包括以下步骤：选种、扩大培养、发酵制备以及过滤澄清；
所述选种步骤具体实施方式为：选用白色链霉菌与麦角真菌的混合菌种作为聚赖氨酸菌种。
所述扩大培养步骤具体实施方式为：在无菌操作条件下，将所选的聚赖氨酸菌种移植到调制的培养皿中进行培养，培养皿以葡萄糖为碳源，以蛋白胨为氮源，配合无机盐以及生长因子调制而成；聚赖氨酸菌种在培养皿上进行3～5次，每次扩大培养保持时间为4～6d；每次扩大培养温度控制在23～29℃，培养湿度保持在60～65％。
所述发酵制备步骤具体实施方式为：将发酵作业中所使用的常规发酵培养液麦芽汁投入至发酵制备装置后加入扩大培养步骤所得到的聚赖氨酸菌种，在发酵制备装置中发酵2～4d，发酵温度保持在30～40℃。
所述过滤澄清具体实施方式为：将经过发酵制备装置得到的发酵液先经过过滤去除滤渣得到滤液，接着通过离心机对滤液进行离心分离，筛选出离心管上的上清液继续分离出聚赖氨酸。
实施例2
请参阅图1～2，本发明实施例2中，提供了一种实施例1中涉及聚赖氨酸制备方法中的制备装置，其包括：制备装置本体9，所述制备装置本体9上端安装有密封盖10，制备装置本体9左侧设有送氧管6以及液位计8，送氧管6之间通过二通管7接通，制备装置本体9通过送氧管6接通氧气罐5；制备装置本体9右侧通过增压管14接通增压泵15；制备装置本体9下端左右两侧开设有出料管16，出料管16上设有出料阀，制备装置本体9底端安装固定在作业台4上；
所述制备装置本体9内部上端分别安装有温度计18以及压力计20，制备装置本体9底端内壁左右两侧设有电阻加热块17，电阻加热块17之间安装有套筒22，套筒22上端设有限位块21，套筒22上活动安装有搅拌组件23，套筒22内部设有电磁驱动组件；
麦芽汁与聚赖氨酸菌种混合液投入至制备装置本体9内部后，通过电磁驱动组件带动套筒22上端的搅拌组件23运转，对混合液进行搅拌，使麦芽汁与聚赖氨酸菌种混合均匀充分，提高发酵效果；另外，在发酵过程中通过温度计18实时检测发酵液温度，若温度过低可通过电阻加热块17通电加热；通过压力计20实时监测制备装置本体9内部压强，如果制备装置本体9内部压强过小，通过启动增压泵15增压；另外，为了提高好氧发酵的效果，在发酵过程中还可以通过氧气罐5往制备装置本体9内部输送足量的氧气。
进一步地，所述密封盖10与制备装置本体9之间通过螺纹过盈配合的方式实现安装固定，在密封盖10与制备装置本体9组装时，制备装置本体9上端安装有一圈橡胶垫圈19，通过设置的橡胶垫圈19提高了密封盖10与制备装置本体9之间的安装密封效果；
具体地，所述密封盖10上端设有螺纹密封进料塞11、拉把12以及透视窗13，螺纹密封进料塞11用于打开密封盖10进料，拉把12便于密封盖10旋转使密封盖10与制备装置本体9之间脱离，透视窗13则便于工作人员实时了解制备装置本体9内部的混合物料的发酵状态。
请参阅图3，进一步地，所述搅拌组件23包括永磁环25、搅拌杆26以及搅拌叶27，永磁环25套装在套筒22上，永磁环25左右两侧分别安装固定有搅拌叶27以及搅拌杆26，搅拌叶27的数量以及搅拌杆26的数量均为两个，两个搅拌叶27以及两个搅拌杆26在永磁环25上均是上下分布，通过这种搭配搅拌叶27以及搅拌杆26配合设计，在降低阻力的同时还能够保证对混合物料的搅拌混匀效果；
具体地，所述电磁驱动组件包括电磁块24以及电机3，电磁块24设置在套筒22内部，电磁块24下端与电机3的驱动轴连接，电机3安装固定在底座1上，底座1通过四根支架2与作业台4实现连接固定；同时给电磁块24以及电机3接通电源，启动电机3，电机3带动电磁块24转动产生电磁场，通过电磁效应使搅拌组件23高速转动，对制备装置本体9内部的混合物料进行充分搅拌混合；这种电磁感应驱动原理设计的搅拌组件23不用设置转轴穿过制备装置本体9底端，保证了整个制备装置的密封性，不易在发酵过程中产生渗漏。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种聚赖氨酸的制备方法，其特征在于包括以下步骤：选种、扩大培养、发酵制备以及过滤澄清；
所述选种步骤具体实施方式为：选用白色链霉菌与麦角真菌的混合菌种作为聚赖氨酸菌种；
所述扩大培养步骤具体实施方式为：在无菌操作条件下，将所选的聚赖氨酸菌种移植到调制的培养皿中进行培养，培养皿以葡萄糖为碳源，以蛋白胨为氮源，配合无机盐以及生长因子调制而成；聚赖氨酸菌种在培养皿上进行3～5次扩大培养，每次扩大培养保持时间为4～6d；每次扩大培养温度控制在23～29℃，培养湿度保持在60～65％；
所述发酵制备步骤具体实施方式为：将发酵作业中所使用的常规发酵培养液麦芽汁投入至制备装置后加入扩大培养步骤所得到的聚赖氨酸菌种，在发酵制备装置中发酵2～4d，发酵温度保持在30～40℃；
所述过滤澄清具体实施方式为：将经过发酵制备装置得到的发酵液先经过过滤去除滤渣得到滤液，接着通过离心机对滤液进行离心分离，筛选出离心管上的上清液分离出聚赖氨酸。
2.一种涉及如权利要求1中的聚赖氨酸制备方法中的制备装置，其包括：制备装置本体(9)；
所述制备装置本体(9)上端安装有密封盖(10)，制备装置本体(9)左侧设有送氧管(6)以及液位计(8)，送氧管(6)之间通过二通管(7)接通，制备装置本体(9)通过送氧管(6)接通氧气罐(5)；制备装置本体(9)右侧通过增压管(14)接通增压泵(15)；制备装置本体(9)下端左右两侧开设有出料管(16)，出料管(16)上设有出料阀，制备装置本体(9)底端安装固定在作业台(4)上；
所述制备装置本体(9)内部上端分别安装有温度计(18)以及压力计(20)，制备装置本体(9)底端内壁左右两侧设有电阻加热块(17)，电阻加热块(17)之间安装有套筒(22)，套筒(22)上端设有限位块(21)，套筒(22)上活动安装有搅拌组件(23)，套筒(22)内部设有电磁驱动组件。
3.根据权利要求2所述的制备装置，其特征在于：所述密封盖(10)与制备装置本体(9)之间通过螺纹过盈配合的方式实现安装固定，在密封盖(10)与制备装置本体(9)组装时，制备装置本体(9)上端安装有一圈橡胶垫圈(19)。
4.根据权利要求3所述的制备装置，其特征在于：所述密封盖(10)上端设有螺纹密封进料塞(11)、拉把(12)以及透视窗(13)。
5.根据权利要求2所述的制备装置，其特征在于：所述搅拌组件(23)包括永磁环(25)、搅拌杆(26)以及搅拌叶(27)，永磁环(25)套装在套筒(22)上，永磁环(25)左右两侧分别安装固定有搅拌叶(27)以及搅拌杆(26)，搅拌叶(27)的数量以及搅拌杆(26)的数量均为两个，两个搅拌叶(27)以及两个搅拌杆(26)在永磁环(25)上均是上下分布。
6.根据权利要求2所述的制备装置，其特征在于：所述电磁驱动组件包括电磁块(24)以及电机(3)，电磁块(24)设置在套筒(22)内部，电磁块(24)下端与电机(3)的驱动轴连接。
7.根据权利要求6所述的制备装置，其特征在于：所述电机(3)安装固定在底座(1)上，底座(1)通过四根支架(2)与作业台(4)实现连接固定。
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