专利名称：一种采用废糖蜜为碳源生产工业酶的方法
技术领域：
本发明属于工业微生物，发酵工程技术领域。
传统生产工业酶均以淀粉、豆饼粉、玉米粉等粮食作物为主要原料。经过发酵过程与分离纯化过程生产出淀粉酶、蛋白酶等工业酶。近年来，由于粮食作物价格不断上升，导致工业酶产品成本上涨。本申请发明人通过实验发现糖厂的废糖蜜对生产工业酶的各种杆菌有生长促进作用，用作生产工业酶的碳源，可大大减少淀粉、豆饼粉、玉米粉等粮食作用的用量，使生产工业酶的成本降低。
本发明的目的在于提出利用便宜的废糖蜜作为生产工业酶(主要指蛋白酶和淀粉酶)的原料并可利用糖厂的现有设备进行工业酶的分离纯化，使产品成本大大降低。
本发明提出一种生产淀粉酶/蛋白酶的方法，由发酵过程与分离纯化过程组成，其特征在于所说的发酵过程包括(1)以废糖蜜为主要碳源制成培养基溶液；(2)将产酶菌种接入所说的培养基溶液中培养产酶菌体；(3)当糖蜜中的糖分接近耗光时，再加入含有淀粉/蛋白物质的诱导剂诱导所说菌体分泌淀粉酶/蛋白酶，直至所说诱导剂消耗完或接近消耗完。
本发明方法所说的分离纯化过程与传统的生产工业酶的方法除了使用酒精沉淀分离酶外，其它基本相同，包括将发酵液离心或过滤处理去除菌体；在上清液中加入一定体积的酒精，使产品酶完全沉淀析出；再经离心、干燥处理得到最终产品。为提高产酶菌体的繁殖速度，可在培养基溶液中通入空气。为提高菌体密度，可将上述培养基分为起始培养基和流加培养基，即将菌种接入起始培养基培养一段时间后，再逐步加入流加培养基。起始培养基以废糖蜜为碳源，可再加上一定比例的氮、磷源，也可加入少量的营养添加剂如酵母浸出粉，蛋白胨等进一步促进菌体的生长，流加培养基仍以废糖蜜为碳源，可再补充少量的微量元素如Mg、Fe、Co和氮、磷源等以促进菌体生长。
本发明所述方法均可采用传统生产工业酶的工艺设备。
本发明所用的废糖蜜能使工业酶的生产菌快速繁殖，但不能使菌体产生所需的工业酶。因此本发明先用废糖蜜大量培养生产菌，得到一定菌体密度后，再加入少量的诱导剂，使菌体在很短时间内产生大量的工业酶。本发明的诱导剂为传统生产工业酶的原料，如淀粉、豆饼粉、玉米粉等，其用量可降至作为碳源的废糖蜜的1/10以下。这样减少了昂贵的含淀粉或蛋白物质的用量，从而降低了生产成本。
本发明的生产工业酶的工艺流程可最大程度地利用糖厂原有的酒精发酵、蒸馏设备，对产品进行纯化分离，又可进一步降低成本。
本发明使糖厂的废糖蜜在高附加值产品上的用途得到进一步地开发，生产工艺简单、容易操作并使糖厂的设备得到综合利用。
实施例一生产淀粉酶菌种枯草杆菌诱变株Y3(产生α-淀粉酶)起始培养基甘蔗(或甜菜)糖蜜 60g/L总容积约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流加培养基甘蔗(或)甜菜糖蜜 65g/L总容积1L(NH4)2SO40.25～1g/LMgSO4.7H2O 0.1～0.2g/LFe(III)-Citrate 0.25～1g/L诱导剂可溶液淀粉 5～10g/L总容积400ml本实施例的生产工艺流程如下发酵(5升NBS发酵罐)菌杆Y3在起始培养基中通入空气培养5～10小时后，培养基中的碳源接近消耗完毕，这时开始慢慢流加培养基，25～32小时后(总时间)，流加培养基补料完毕，这时，培养基中碳源也几乎被利用完毕，流加诱导剂，28～35小时后(总时间)诱导剂利用完，停止发酵。
α-淀粉酶分离纯化把发酵液离心去除菌体，在上清液中加入约2倍体积的95％乙醇，这时有蛋白沉淀析出，振荡后离心得到产品α-淀粉酶，真空干燥得到固体产品约151g，比活15000单位/克，最大活性在100℃左右，活性PH范围5.0～10。
实施例二生产蛋白酶实施例二与实施例一中所用的起始培养基，流加培养基以及生产工艺流程完全相同，所不同的是菌种采用枯草杆菌诱变株WX(产生蛋白酶)，诱导剂采用豆饼粉。蛋白酶的分离纯化同α-淀粉酶，得到固体产品100g，比活12000单位/克，最大活性在60～70℃，PH，7.0～9.0
权利要求
1.一种生产淀粉酶/蛋白酶的方法，由发酵过程与分离纯化过程组成，其特征在于所说的发酵过程包括(1)以废糖蜜为主要碳源制成培养基溶液；(2)将产酶菌种接入所说的培养基溶液中培养产酶菌体；(3)当糖蜜中的糖份接近耗光时，再加入含有淀粉/蛋白的诱导剂诱导所说菌体分泌淀粉酶/蛋白酶，直至所说诱导剂消耗完或接近消耗完。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的培养产酶菌体过程中通入空气。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的培养基包括原始培养基和流加培养基。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所说的起始培养基以废糖蜜为碳源，加上一定比例的氮、磷源，所说的流加培养基以废糖蜜为碳源加入少量的微量元素。
全文摘要
本发明属于工业微生物，发酵工程技术领域。本发明提出一种生产淀粉酶/蛋白酶的方法，由发酵过程与分离纯化过程组成，包括(1)以废糖蜜为主要碳源制成培养基溶液；(2)将产酶菌种接入培养基溶液中培养产酶菌体；(3)再加入含有淀粉/蛋白物质的诱导剂诱导所说菌体分泌淀粉酶/蛋白酶，直至所说诱导剂消耗完或接近消耗完。本发明使糖厂的废糖蜜在高附加值产品上的用途上得到进一步地开发，减少了昂贵的含淀粉或蛋白物质的用量，从而降低了生产成本。并且生产工艺简单、容易操作并使糖厂的设备得到综合利用。
文档编号C12N9/26GK1145950SQ9610705
公开日1997年3月26日 申请日期1996年7月12日 优先权日1996年7月12日
发明者陈国强, 陈金春 申请人:清华大学