CN112301006B - 一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，包括如下步骤：1）取毕赤酵母发酵液，先添加可溶性钙盐，搅拌均匀，并调节pH至5.0‑5.5，对毕赤酵母进行絮凝；2）再添加磷酸盐，搅拌均匀，可溶性钙盐和磷酸盐反应生成磷酸钙，使絮凝体系更容易成团并沉淀；3）然后加入助滤剂，搅拌均匀后直接过滤。本发明利用Ca2+对毕赤酵母进行絮凝，并用磷酸盐使絮凝体系沉淀，该絮凝体系条件温和，絮凝剂各成分对蛋白质尤其是酶蛋白无影响，适用于毕赤酵母发酵表达饲用酶制剂的絮凝；且本发明提供的方法不仅操作简单，而且能够加快毕赤酵母发酵液过滤速度，并提升饲用酶制剂的收率。

Description

一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法
技术领域
本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法。
背景技术
毕赤酵母是一类可以以甲醇为唯一碳源生长的单细胞真核生物，其作为宿主菌被广泛用来表达各类外源蛋白，例如各类酶制剂等。在毕赤酵母的生产表达过程中，往往运用高密度培养策略表达外源蛋白，发酵完成后的发酵液往往具有酵母菌体浓度高，黏度大的缺点，为后续进一步分离纯化带来了一定的困难。
板框过滤往往是在工业生产中分离纯化毕赤酵母表达产物的第一步，板框过滤具有操作条件温和，能耗小的优点，但由于毕赤酵母发酵液菌体浓度大，黏度高的特点，导致板框过滤效率不高。
絮凝是指使水或液体中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，达到固-液分离的目的，通常絮凝的实施靠添加适当的絮凝剂，其作用是吸附微粒，在微粒间“架桥”，从而促进集聚。絮凝剂主要分为无机絮凝剂和有机絮凝剂，常用的无机絮凝剂包括铝类絮凝剂(硫酸铝、氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铝)和铁类絮凝剂(硫酸铁、氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁)等，有机絮凝剂包括聚丙烯酰胺类，都对蛋白有一定的毒害作用，尤其影响酶制剂的活性。
饲用酶制剂指用于饲料领域的酶制剂产品，主要有植酸酶、木聚糖酶、甘露聚糖酶、纤维素酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、脂肪酶等，受动物胃肠道pH影响，饲用酶制剂要求在pH酸性条件下具有一定的稳定性，因此，常用的饲用酶制剂往往具有耐酸不耐碱的特点。
专利CN102838655A提供了一种利用壳聚糖作为絮凝剂，对毕赤酵母发酵液进行絮凝的方法，但该专利控制pH在6～12，实施例控制pH在8～10，不利于毕赤酵母发酵表达饲用酶的絮凝。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，能够加速毕赤酵母发酵液的固液分离，提高利用毕赤酵母生产时的过滤效率，并提升饲用酶制剂收率。
为实现上述目的，本发明的技术方案为一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，包括如下步骤：
1)取毕赤酵母发酵液，先添加可溶性钙盐，搅拌均匀，并调节pH，对毕赤酵母进行絮凝；
2)再添加磷酸盐，搅拌均匀，可溶性钙盐和磷酸盐反应生成磷酸钙，使絮凝体系沉淀；
3)然后加入助滤剂，搅拌均匀后直接过滤。
进一步地，所述可溶性钙盐包括氯化钙、碳酸氢钙、硝酸钙中的一种或几种，优选为氯化钙。
进一步地，步骤1)中，可溶性钙盐的添加量为毕赤酵母发酵液质量的0.5％-3％，优选为1-2％，更优选为1％。
进一步地，步骤1)中，调节pH范围为3.0-5.5，优选为5.0-5.5，更优选为5.5。
进一步地，所述磷酸盐包括磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾，磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种，优选为磷酸氢二钠或磷酸氢二钾。
进一步地，步骤2)中磷酸盐的添加量为毕赤酵母发酵液质量的1％-6％，优选为2％-4％，更优选为2％。
进一步地，所述助滤剂为珍珠岩或硅藻土。
进一步地，步骤3)中，所述助滤剂的添加量为毕赤酵母发酵液质量的5％-20％，优选为10％-15％。
进一步地，步骤3)中，采用布氏漏斗、正压过滤器或板框过滤机进行过滤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明利用可溶性钙盐，对毕赤酵母进行絮凝，并用磷酸盐对絮凝体系加速沉淀，该絮凝体系条件温和，絮凝剂各成分对蛋白质尤其是酶蛋白无影响，絮凝体系在弱酸性条件下进行，适用于毕赤酵母发酵表达饲用酶制剂的絮凝；
(2)本发明提供的方法不仅操作简单，而且能够加快毕赤酵母发酵液过滤速度，并提升饲用酶制剂的收率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，步骤如下：取毕赤酵母发酵液200g，添加2g无水CaCl2，搅拌使CaCl2溶解，调节pH至5.5，添加4gNa2HPO4(以无水计)，搅拌溶解，继续添加20g珍珠岩，布氏漏斗抽滤，抽滤面积约0.01m2。
实施例2
本实施例提供一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，步骤如下：取毕赤酵母发酵液3kg，添加30g无水CaCl2，搅拌使CaCl2溶解，调节pH至5.5，添加60g K2HPO4(以无水计)，搅拌溶解，继续添加450g珍珠岩，正压过滤器压滤，过滤面积为0.025m2，压滤压力控制在0.4Mpa。
实施例3
本实施例提供一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，步骤如下：取毕赤酵母发酵液25kg，添加500g无水CaCl2，搅拌使CaCl2溶解，调节pH至5.0，添加1000gNa2HPO4(以无水计)，搅拌溶解，继续添加2.5kg硅藻土，板框过滤机压滤，过滤面积为0.4m2。
对比例1
取实施例1中毕赤酵母发酵液200g，添加20g珍珠岩作为助滤剂，采用布氏漏斗抽滤，抽滤面积约0.01m2。
对比例2
取实施例2中毕赤酵母发酵液3kg，添加450g珍珠岩作为助滤剂，正压过滤器压滤，压滤面积约0.025m2。
对比例3
取实施例3中毕赤酵母发酵液25kg，添加2.5kg硅藻土作为助滤剂，板框过滤，过滤面积约0.4m2。
表1实施例1-3和对比例1-3的过滤时间和过滤收率
从表1可以看出，采用本实施例1-3的方法过滤速度快，上清液收率高，而采用对比例1-3的方法过滤速度慢，上清液收率低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）取毕赤酵母发酵液，先添加可溶性钙盐，可溶性钙盐的添加量为毕赤酵母发酵液质量的1%，搅拌均匀，并调节pH至3.0-5.5，对毕赤酵母进行絮凝；所述可溶性钙盐为氯化钙、碳酸氢钙、硝酸钙中的一种或几种；
2）再添加磷酸盐，磷酸盐的添加量为毕赤酵母发酵液质量的2%，搅拌均匀，可溶性钙盐和磷酸盐反应生成磷酸钙，使絮凝体系沉淀；所述磷酸盐为磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸钾中的一种或几种；
3）然后加入助滤剂，搅拌均匀后直接过滤。
2.如权利要求1所述的一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，其特征在于：所述可溶性钙盐为氯化钙。
3.如权利要求书1所述的一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，其特征在于：步骤1）中，pH调节范围为5.0-5.5。
4.如权利要求1所述的一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸氢二钠或磷酸氢二钾。
5.如权利要求1所述的一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，其特征在于：所述助滤剂为珍珠岩或硅藻土。
6.如权利要求1所述的一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，其特征在于：步骤3）中，所述助滤剂的添加量为毕赤酵母发酵液质量的5%-20%。
7.如权利要求1所述的一种加速毕赤酵母发酵液过滤速度的方法，其特征在于：步骤3）中，采用布氏漏斗、正压过滤器或板框过滤机进行过滤。
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