專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用廢糖蜜為碳源生產(chǎn)工業(yè)酶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)微生物，發(fā)酵工程技術(shù)領(lǐng)域。
傳統(tǒng)生產(chǎn)工業(yè)酶均以淀粉、豆餅粉、玉米粉等糧食作物為主要原料。經(jīng)過(guò)發(fā)酵過(guò)程與分離純化過(guò)程生產(chǎn)出淀粉酶、蛋白酶等工業(yè)酶。近年來(lái)，由于糧食作物價(jià)格不斷上升，導(dǎo)致工業(yè)酶產(chǎn)品成本上漲。本申請(qǐng)發(fā)明人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)糖廠(chǎng)的廢糖蜜對(duì)生產(chǎn)工業(yè)酶的各種桿菌有生長(zhǎng)促進(jìn)作用，用作生產(chǎn)工業(yè)酶的碳源，可大大減少淀粉、豆餅粉、玉米粉等糧食作用的用量，使生產(chǎn)工業(yè)酶的成本降低。
本發(fā)明的目的在于提出利用便宜的廢糖蜜作為生產(chǎn)工業(yè)酶(主要指蛋白酶和淀粉酶)的原料并可利用糖廠(chǎng)的現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行工業(yè)酶的分離純化，使產(chǎn)品成本大大降低。
本發(fā)明提出一種生產(chǎn)淀粉酶/蛋白酶的方法，由發(fā)酵過(guò)程與分離純化過(guò)程組成，其特征在于所說(shuō)的發(fā)酵過(guò)程包括(1)以廢糖蜜為主要碳源制成培養(yǎng)基溶液；(2)將產(chǎn)酶菌種接入所說(shuō)的培養(yǎng)基溶液中培養(yǎng)產(chǎn)酶菌體；(3)當(dāng)糖蜜中的糖分接近耗光時(shí)，再加入含有淀粉/蛋白物質(zhì)的誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)所說(shuō)菌體分泌淀粉酶/蛋白酶，直至所說(shuō)誘導(dǎo)劑消耗完或接近消耗完。
本發(fā)明方法所說(shuō)的分離純化過(guò)程與傳統(tǒng)的生產(chǎn)工業(yè)酶的方法除了使用酒精沉淀分離酶外，其它基本相同，包括將發(fā)酵液離心或過(guò)濾處理去除菌體；在上清液中加入一定體積的酒精，使產(chǎn)品酶完全沉淀析出；再經(jīng)離心、干燥處理得到最終產(chǎn)品。為提高產(chǎn)酶菌體的繁殖速度，可在培養(yǎng)基溶液中通入空氣。為提高菌體密度，可將上述培養(yǎng)基分為起始培養(yǎng)基和流加培養(yǎng)基，即將菌種接入起始培養(yǎng)基培養(yǎng)一段時(shí)間后，再逐步加入流加培養(yǎng)基。起始培養(yǎng)基以廢糖蜜為碳源，可再加上一定比例的氮、磷源，也可加入少量的營(yíng)養(yǎng)添加劑如酵母浸出粉，蛋白胨等進(jìn)一步促進(jìn)菌體的生長(zhǎng)，流加培養(yǎng)基仍以廢糖蜜為碳源，可再補(bǔ)充少量的微量元素如Mg、Fe、Co和氮、磷源等以促進(jìn)菌體生長(zhǎng)。
本發(fā)明所述方法均可采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工業(yè)酶的工藝設(shè)備。
本發(fā)明所用的廢糖蜜能使工業(yè)酶的生產(chǎn)菌快速繁殖，但不能使菌體產(chǎn)生所需的工業(yè)酶。因此本發(fā)明先用廢糖蜜大量培養(yǎng)生產(chǎn)菌，得到一定菌體密度后，再加入少量的誘導(dǎo)劑，使菌體在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量的工業(yè)酶。本發(fā)明的誘導(dǎo)劑為傳統(tǒng)生產(chǎn)工業(yè)酶的原料，如淀粉、豆餅粉、玉米粉等，其用量可降至作為碳源的廢糖蜜的1/10以下。這樣減少了昂貴的含淀粉或蛋白物質(zhì)的用量，從而降低了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的生產(chǎn)工業(yè)酶的工藝流程可最大程度地利用糖廠(chǎng)原有的酒精發(fā)酵、蒸餾設(shè)備，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行純化分離，又可進(jìn)一步降低成本。
本發(fā)明使糖廠(chǎng)的廢糖蜜在高附加值產(chǎn)品上的用途得到進(jìn)一步地開(kāi)發(fā)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、容易操作并使糖廠(chǎng)的設(shè)備得到綜合利用。
實(shí)施例一生產(chǎn)淀粉酶菌種枯草桿菌誘變株Y3(產(chǎn)生α-淀粉酶)起始培養(yǎng)基甘蔗(或甜菜)糖蜜 60g/L總?cè)莘e約5L酵母浸膏粉 0.5～1g/L蛋白胨 1～3g/LNa2HPO4.2H2O1.5～4.5g/LKH2PO40.5～1.5g/L(NH4)2SO41～5g/L流加培養(yǎng)基甘蔗(或)甜菜糖蜜 65g/L總?cè)莘e1L(NH4)2SO40.25～1g/LMgSO4.7H2O 0.1～0.2g/LFe(III)-Citrate 0.25～1g/L誘導(dǎo)劑可溶液淀粉 5～10g/L總?cè)莘e400ml本實(shí)施例的生產(chǎn)工藝流程如下發(fā)酵(5升NBS發(fā)酵罐)菌桿Y3在起始培養(yǎng)基中通入空氣培養(yǎng)5～10小時(shí)后，培養(yǎng)基中的碳源接近消耗完畢，這時(shí)開(kāi)始慢慢流加培養(yǎng)基，25～32小時(shí)后(總時(shí)間)，流加培養(yǎng)基補(bǔ)料完畢，這時(shí)，培養(yǎng)基中碳源也幾乎被利用完畢，流加誘導(dǎo)劑，28～35小時(shí)后(總時(shí)間)誘導(dǎo)劑利用完，停止發(fā)酵。
α-淀粉酶分離純化把發(fā)酵液離心去除菌體，在上清液中加入約2倍體積的95％乙醇，這時(shí)有蛋白沉淀析出，振蕩后離心得到產(chǎn)品α-淀粉酶，真空干燥得到固體產(chǎn)品約151g，比活15000單位/克，最大活性在100℃左右，活性PH范圍5.0～10。
實(shí)施例二生產(chǎn)蛋白酶實(shí)施例二與實(shí)施例一中所用的起始培養(yǎng)基，流加培養(yǎng)基以及生產(chǎn)工藝流程完全相同，所不同的是菌種采用枯草桿菌誘變株WX(產(chǎn)生蛋白酶)，誘導(dǎo)劑采用豆餅粉。蛋白酶的分離純化同α-淀粉酶，得到固體產(chǎn)品100g，比活12000單位/克，最大活性在60～70℃，PH，7.0～9.0
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)淀粉酶/蛋白酶的方法，由發(fā)酵過(guò)程與分離純化過(guò)程組成，其特征在于所說(shuō)的發(fā)酵過(guò)程包括(1)以廢糖蜜為主要碳源制成培養(yǎng)基溶液；(2)將產(chǎn)酶菌種接入所說(shuō)的培養(yǎng)基溶液中培養(yǎng)產(chǎn)酶菌體；(3)當(dāng)糖蜜中的糖份接近耗光時(shí)，再加入含有淀粉/蛋白的誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)所說(shuō)菌體分泌淀粉酶/蛋白酶，直至所說(shuō)誘導(dǎo)劑消耗完或接近消耗完。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說(shuō)的培養(yǎng)產(chǎn)酶菌體過(guò)程中通入空氣。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說(shuō)的培養(yǎng)基包括原始培養(yǎng)基和流加培養(yǎng)基。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說(shuō)的起始培養(yǎng)基以廢糖蜜為碳源，加上一定比例的氮、磷源，所說(shuō)的流加培養(yǎng)基以廢糖蜜為碳源加入少量的微量元素。
全文摘要
本發(fā)明屬于工業(yè)微生物，發(fā)酵工程技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提出一種生產(chǎn)淀粉酶/蛋白酶的方法，由發(fā)酵過(guò)程與分離純化過(guò)程組成，包括(1)以廢糖蜜為主要碳源制成培養(yǎng)基溶液；(2)將產(chǎn)酶菌種接入培養(yǎng)基溶液中培養(yǎng)產(chǎn)酶菌體；(3)再加入含有淀粉/蛋白物質(zhì)的誘導(dǎo)劑誘導(dǎo)所說(shuō)菌體分泌淀粉酶/蛋白酶，直至所說(shuō)誘導(dǎo)劑消耗完或接近消耗完。本發(fā)明使糖廠(chǎng)的廢糖蜜在高附加值產(chǎn)品上的用途上得到進(jìn)一步地開(kāi)發(fā)，減少了昂貴的含淀粉或蛋白物質(zhì)的用量，從而降低了生產(chǎn)成本。并且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、容易操作并使糖廠(chǎng)的設(shè)備得到綜合利用。
文檔編號(hào)C12N9/26GK1145950SQ9610705
公開(kāi)日1997年3月26日 申請(qǐng)日期1996年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月12日
發(fā)明者陳國(guó)強(qiáng), 陳金春 申請(qǐng)人:清華大學(xué)