专利名称：采用废糖蜜为主要发酵原料生产工业酶的方法
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副产品废糖蜜对生产工业酶的各种杆菌和莓菌有生长促进作用，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。
本申请人于96.7.12日申请了一项题为“一种采用废糖蜜为原料产生工业酶的方法”的发明专利，该申请所述方法，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。
该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。
该发明的生产工业酶的工艺流程还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。但该发明还有酶活形成速度慢、发酵时间长等不足之处，本发明的目的在于为克服上述技术的不足之处，进一步对采用废糖蜜为主要发酵原料生产工业酶的方法进行了改进，使本方法不但保持了上述技术的诸多优点，而且使产酶提前，产酶速度提高，发酵时间缩短，使淀粉酶、蛋白酶和糖化酶的生产成本进一步下降。
一种采用废糖蜜为主要发酵原料生产淀粉酶、蛋白酶或糖化酶的方法，由发酵过程与分离纯化过程组成，其特征在于发酵过程包括以下步骤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；其特征在于所说的培养基溶液还包括以玉米粉和豆饼粉或乳糖作为次要碳源和产酶诱导剂。
本方法的特征还在于以玉米粉和豆饼粉或乳糖作为产酶诱导剂制成流加质，在发酵过程中，连续或分批加入到所说的培养基中；所说的废糖蜜和玉米粉，豆饼粉或乳糖中可加入一定量的氮、磷源；所说的流加质中加入一定量的氮、磷源。所说的培养基中糖蜜、玉米粉和豆粉的重量比最少可为2∶1。
本发明除了用废糖蜜代替玉米粉和豆饼粉或乳糖作为主要碳源生产工业酶之外，其他工艺与用玉米粉、豆饼粉生产中温α-淀粉酶、蛋白酶，用乳糖生产高温α-淀粉酶，用玉米粉、豆饼粉和米糠生产糖化酶的工艺完全一样，由于采用废糖蜜为主要原料，玉米粉、豆饼粉、乳糖和米糠等用量至少可减少一半，同时，由于固体物料玉米粉、豆饼粉的用量减少，下游的板框、超滤浓缩等工艺操作都容易得多了。从而降低了生产成本。
实施例一 生产中温α-淀粉酶菌种中温淀粉酶生产菌BF7658培养基糖蜜(含总糖21％)100公斤(总体积1.7m3)玉米粉 10公斤豆粕20公斤磷酸氢二钠Na2HPO4.12H2O 3公斤氯化铵NH4Cl 6公斤流加培养基 玉米粉 20公斤(总体积0.3m3) 豆粕10公斤磷酸氢二钠Na2HPO4.12H2O 3公斤氯化铵NH4Cl 6公斤工艺流程(4m3发酵罐)BF7658在上述培养基中培养10小时后，流加培养基以每次30L左右加入上述发酵罐中，每2小时加入一次，发酵过程中pH值为6.5-7.3，温度为37℃，发酵时间为40小时左右，最终酶活约为400单位/毫升。
实施例二生产中性蛋白酶菌种 栖土曲霉3.942中性蛋白酶生产菌培养基 糖蜜(含总糖21％) 4％麸皮 1％糠 0.2％玉米粉 0.2％磷酸氢二钠 Na2HPO4.12H2O0.2％培养条件温度前期为31℃～32℃，24小时后降为27～28℃，搅拌速度为130～150转/分，通风0.1～0.4VVM，发酵周期为80小时。
实施例三 生产糖化酶菌种UV-11糖化酶生产菌培养基糖蜜(含总糖21％)4％玉米粉 5％豆饼2％玉米浆 1％消泡剂 0.06％灭菌之前料液用α-淀粉酶液化，自然pH发酵条件温度32℃，风量0～24小时为0.2VVM，24小时后为0.6VVM，发酵周期约为100小时。实施例四 生产高温α-淀粉酶菌种高温淀粉酶生产菌培养基乳糖 5.0％豆饼粉8.0％氯化钙 CaCl20.045％硫酸铵 (NH4)2SO40.5％柠檬酸钠 0.2％磷酸氢钾 K2HPO41.4％磷酸二氢钾 KH2PO40.6％玉米浆2.0％糖蜜 8.0％发酵条件温度37℃，pH＝6.5-7.0，发酵周期约为100小时，摇瓶速度200rpm。乳糖须单独灭菌，在接种前混入三角摇瓶中。发酵完成时，酶活为3000unit/ml。
权利要求
1.一种采用废糖蜜为主要发酵原料生产淀粉酶、蛋白酶或糖化酶的发酵方法，由发酵过程与分离纯化过程组成，其特征在于包括以下步骤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；其特征在于所说的培养基溶液同时还包括以玉米粉和豆饼粉或乳糖作为次要碳源和产酶诱导剂。
2.一种如权利要求1所述的采用废糖蜜为主要发酵原料生产淀粉酶、蛋白酶或糖化酶的发酵方法，其特征在于以玉米粉和豆饼粉或乳糖作为产酶诱导剂制成流加质，在发酵过程中，连续或分批加入到所说的培养基中；
3.一种如权利要求1所述的采用废糖蜜为主要发酵原料生产淀粉酶、蛋白酶或糖化酶的发酵方法，其特征在于所说的废糖蜜和玉米粉，豆饼粉或乳糖中加入一定量的氮、磷源。
4.一种如权利要求2所述的采用废糖蜜为主要发酵原料生产淀粉酶、蛋白酶或化酶的糖发酵方法，其特征在于所说的流加质中加入一定量的氮、磷源。
全文摘要
本发明属于工业微生物,发酵工程技术领域。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;其特征在于所说的培养基溶液同时还包括以玉米粉和豆饼粉或乳糖作为次要碳源和产酶诱导剂。本发明使产酶提前,产酶速度提高,发酵时间缩短,使淀粉酶、蛋白酶和糖化酶的生产成本进一步下降。
文档编号C12N9/26GK1188804SQ9810026
公开日1998年7月29日 申请日期1998年1月23日 优先权日1998年1月23日
发明者陈国强, 姚俊, 陈金春 申请人:清华大学