谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用技术

技术编号:19712289 阅读:133 留言:0更新日期:2018-12-08 18:19
本发明专利技术提供了一种谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用,涉及制糖技术领域。该谷氨酸发酵用糖的制备方法,使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理,得到所述谷氨酸发酵用糖;其中,所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理;玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到;复合酶制剂A包含蛋白酶和脂肪酶;复合酶制剂B包含糖化酶、植酸酶和纤维素酶。该方法制备得到的谷氨酸发酵用糖含有可被微生物利用的丰富的碳源、氮源和磷源,适于用于谷氨酸发酵。

【技术实现步骤摘要】
谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用
本专利技术涉及制糖
,尤其是涉及谷氨酸发酵用糖的制备方法和应用。
技术介绍
我国是农业大国,生产淀粉糖的原料以玉米淀粉和各种薯类淀粉为主,而玉米由于种植面积广,产量高,价格低,淀粉含量高且不与口粮发生矛盾而影响人民正常生活,成为淀粉糖生产企业的首选原料。现有技术的改进主要专注于提高制得糖液中的含糖量,但是含糖量过高的糖液并不十分适合谷氨酸发酵。碳源是供给菌体生命活动所需能量和构成菌体细胞合成谷氨酸的基础,谷氨酸发酵菌是异养微生物,只能从有机化合物中取得碳素的营养。目前发现的谷氨酸产生菌只能利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖等。谷氨酸产量随糖浓度增加而增加,但是糖浓度过高,由于渗透压增大,对菌体生长和发酵均不利,当工艺条件配合不当时,谷氨酸对糖的转化率降低。同时培养基浓度大,氧溶解阻力大,影响供氧速率。氮源是微生物培养中另一种重要的原料,当氮源的浓度过低时会使菌体细胞营养过度贫乏形成“生理饥饿”,影响菌体增殖和代谢,导致产酸率低。随着含氮物质的浓度增高,菌体大量增殖使谷氨酸非积累型细胞增多,同时又因生物素过量使代谢合成磷脂增多,导致细胞膜增厚不利于谷氨酸的分泌造成谷氨酸产量下降。因此,谷氨酸培养基中,适当的碳源和氮源的含量对谷氨酸的发酵效果十分重要。碳氮比一般控制在100:(15-30),当碳氮比在100:11以上时才开始积累谷氨酸。目前国内生产淀粉糖,原料大都采用淀粉,包括先将玉米经亚硫酸浸泡、破碎、脱胚等工序制成淀粉乳进行制糖。首先,亚硫酸浸泡工序周期一般需要50-70h,生产周期长,生产成本高,副产品利用率低,造成资源浪费和环境污染。其次,在现有的制糖工艺中,通常是通过进一步提高原料中淀粉的含量和纯度来进一步提高糖的产率,因此,在制糖前要先将玉米原料中的蛋白尽可能的去除。虽然上述工艺能够提高玉米淀粉的糖化效率,但是制得的糖并不适用于谷氨酸的发酵,还需额外添加氮源、生物素、磷源和有机盐等产能物质和辅料,才能够满足谷氨酸发酵的营养需求。尤其是目前常用的氮源有玉米浆和豆粕水解液、棉籽饼粉水解液等。其中,玉米浆是制玉米淀粉的副产物,原料为玉米糁、水、玉米汁。制造玉米淀粉须将玉米粒先用亚硫酸浸泡,浸泡液浓缩即制成黄褐色的液体,叫玉米浆,含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质,含大约40%-50%固体物质。味道微咸,是微生物生长很普遍应用的有机氮源,它还能促进青霉素等抗生素的生物合成。由上述可以看出,在现有制糖工艺中要先将玉米中的蛋白通过繁杂的工艺方法脱除制成淀粉,然后在制备谷氨酸培养基时再额外添加蛋白。并且在现有技术中,随着对产物中含糖量需求的增加,对制备原料中的淀粉的纯度要求就越高,这一制糖标准会去除玉米中大量的蛋白和脂肪类物质。先将玉米中的蛋白和其他营养物质去除,制得高浓度糖后再与之前去除的蛋白复配得到谷氨酸培养基,例如制玉米淀粉的副产物,玉米浆,这从工艺上来说增加了工艺步骤,也就意味着增加了谷氨酸培养基制备工艺的时间成本和经济成本。因此,研制一种适合谷氨酸发酵用的糖,以降低谷氨酸发酵工艺的成本,是目前有待解决的问题。有鉴于此,特推出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种谷氨酸发酵用糖的制备方法,该方法制备得到的谷氨酸发酵用糖含有可被微生物利用的丰富的碳源、氮源和磷源,适于用于谷氨酸发酵。本专利技术的第二目的在于提供一种上述谷氨酸发酵用糖的制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖。本专利技术的第三目的在于提供一种上述谷氨酸发酵用糖的制备方法在制备谷氨酸发酵培养基中的应用。本专利技术的第四目的在于提供一种谷氨酸发酵培养基,该谷氨酸发酵培养基包含使用上述谷氨酸发酵用糖的制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖。为解决上述技术问题,本专利技术特采用如下技术方案:一种谷氨酸发酵用糖的制备方法,包括:使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理,得到所述谷氨酸发酵用糖;其中,所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理;所述玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到;其中,所述复合酶制剂A按重量份数计包含蛋白酶40-120份和脂肪酶1-10份;所述复合酶制剂B按重量份数计包含糖化酶50-120份、植酸酶5-15份和纤维素酶1-10份。优选地,按重量份数计,所述复合酶制剂A包含蛋白酶50-100份和脂肪酶2-8份;更优选地,按重量份数计,所述复合酶制剂A包含蛋白酶80-90份和脂肪酶4-6份。优选地,所述复合酶制剂A的用量为玉米全粒干粉质量的0.1%-1%;优选为0.15%-0.8%;更优选为0.2%-0.75%;优选地,所述酶解的温度为40-60℃;优选地,所述酶解的pH为8-13;优选地,所述酶解的时间为4-8h;优选地,在超声波的作用下使用复合酶制剂A酶解玉米浆料;优选地,超声波的功率为50-100W,优选为50-80W,更优选为50-60W。优选地,按重量份数计,所述复合酶制剂B包含糖化酶60-100份、植酸酶7-12份和纤维素酶2-8份;更优选地,按重量份数计,所述复合酶制剂B包含糖化酶80-90份、植酸酶9-11份和纤维素酶3-5份。优选地,所述复合酶制剂B的用量为玉米全粒干粉质量的0.1%-1%;优选为0.3%-0.8%;更优选为0.5%-0.7%;优选地,所述糖化处理温度为40-60℃;优选地,所述糖化处理的pH为4-6;优选地,所述糖化处理的时间为12-72h;优选地,在超声波的作用下使用复合酶制剂B对玉米浆料进行糖化处理;优选地,超声波的功率为50-100W,优选为50-80W,更优选为50-60W。优选地,所述液化处理包括:在温度40-60℃,pH为4-6的条件下使用淀粉酶酶解玉米浆料4-8h,再进行喷射液化处理;优选地,使用水和/或工艺水将玉米全粒干粉调浆至6-9波美度,再进行液化处理。本专利技术还提供了一种使用上述制备方法制备得到的谷氨酸发酵用糖;优选地,所述谷氨酸发酵用糖为糖液;所述糖液中葡萄糖的含量为糖液质量的20%-40%,优选为25%-35%,更优选为30%。本专利技术还提供了一种上述制备方法在制备谷氨酸发酵培养基中的应用。本专利技术还提供了一种谷氨酸发酵培养基,所述培养基包含上述谷氨酸发酵用糖。优选地,按照质量百分比计,各组分用量如下:糖液10%-20%、磷酸和/或磷酸盐0.1%-0.5%、镁盐0.15%-0.4%和钾盐0.5‰-5‰,余量为水;更优选地,按照质量百分比计,各组分用量如下:糖液12%-18%、磷酸和/或磷酸盐0.15%-0.4%、镁盐0.05‰-0.8‰和钾盐1‰-4‰,余量为水;进一步优选地,按照质量百分比计,各组分用量如下:糖液14%-18%、磷酸和/或磷酸盐0.15%-0.2%、镁盐0.1‰-0.6‰和钾盐1.1‰-3.2‰,余量为水;优选地,按照质量百分比计,所述培养基还包含如下组分:精氨酸0.1%-0.8%、胆碱0.1‰-0.5‰、硫酸铁0.1‰-0.5‰和硫酸锰0.1‰-0.5‰。与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:本专利技术提供的谷氨酸发酵用糖的制备方法,可使玉米淀粉充分糖化:玉米粉中含有较高的蛋白,一定程度上影响玉米粉中淀粉的糊化,同时也影响了后续液化和糖化过程中酶促反应的效率。因此本专利技术采用两次液化的方案,使玉米浆料中的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种谷氨酸发酵用糖的制备方法,其特征在于,使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理,得到所述谷氨酸发酵用糖;其中,所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理;所述玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到;其中,所述复合酶制剂A按重量份数计包含蛋白酶40‑120份和脂肪酶1‑10份;所述复合酶制剂B按重量份数计包含糖化酶50‑120份、植酸酶5‑15份和纤维素酶1‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种谷氨酸发酵用糖的制备方法,其特征在于,使用复合酶制剂B对预处理后的玉米浆料进行糖化处理,得到所述谷氨酸发酵用糖;其中,所述预处理为将使用复合酶制剂A酶解后的玉米浆料进行液化处理;所述玉米浆料为玉米全粒干粉经液化处理得到;其中,所述复合酶制剂A按重量份数计包含蛋白酶40-120份和脂肪酶1-10份;所述复合酶制剂B按重量份数计包含糖化酶50-120份、植酸酶5-15份和纤维素酶1-10份。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按重量份数计,所述复合酶制剂A包含蛋白酶50-100份和脂肪酶2-8份;优选地,按重量份数计,所述复合酶制剂A包含蛋白酶80-90份和脂肪酶4-6份。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述复合酶制剂A的用量为玉米全粒干粉质量的0.1%-1%;优选为0.15%-0.8%;更优选为0.2%-0.75%;优选地,所述酶解的温度为40-60℃;优选地,所述酶解的pH为8-13;优选地,所述酶解的时间为4-8h;优选地,在超声波的作用下使用复合酶制剂A酶解玉米浆料;优选地,超声波的功率为50-100W,优选为50-80W,更优选为50-60W。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按重量份数计,所述复合酶制剂B包含糖化酶60-100份、植酸酶7-12份和纤维素酶2-8份;优选地,按重量份数计,所述复合酶制剂B包含糖化酶80-90份、植酸酶9-11份和纤维素酶3-5份。5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述复合酶制剂B的用量为玉米全粒干粉质量的0.1%-1%;优选为0.3%-0.8%;更优选为0.5%-0.7%;优选地,所述糖化处理温度为40-60℃;优选地,所述糖化...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨玉岭满德恩岳希金郭脉海李高卫仇南南殷慧慧杜英慧李国强
申请(专利权)人:梁山菱花生物科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东,37

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