利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法技术

利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法，其特征是采用玉米浆、木糖醇渣和大豆蛋白被提取后的豆渣制作基础发酵液，结合部分蔗糖和酵母经过发酵生产乳酸链球菌素。本发明专利技术利用多种食品工业废料发酵生产乳酸链球菌素，代替或者部分代替蔗糖、酵母粉、蛋白胨等原料，大幅度降低生产成本的同时，变废为宝，很大程度上减少甚至消除废物无害化处理所产生的成本，达到资源综合利用的目的，同时为这些工业废料处理提供了一种环保途径，本发明专利技术实现了废料循环使用，即保护了环境，也实现了生产成本的大幅度降低。

The method of producing Streptococcus lactis from food industrial waste

The method of producing nisin from food industry waste is characterized by using corn dregs, xylitol residue and soybean protein extracted from soybean residue to produce basic fermentation broth, combining some sucrose and yeast to produce nisin. The invention uses a variety of food waste fermentation of nisin, replace or partially replace sucrose, peptone, yeast powder and other raw materials, greatly reduce the production cost at the same time, can greatly reduce or even eliminate the harmless treatment of waste generated by the cost, to achieve the purpose of comprehensive utilization of resources, and provides a the environmental protection way for these industrial waste treatment, the invention realizes the waste recycling, the protection of the environment, can also greatly reduce the production cost.

【技术实现步骤摘要】
利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法
本专利技术涉及微生物发酵
，具体涉及一种利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法。
技术介绍
Nisin（groupNinhibitorysubstance），亦称为乳酸链球菌素（肽），乳链菌肽，是由乳酸链球菌（Streptococcuslactis）或乳酸乳球菌（Lactococcuslactis）部分菌株发酵产生的一类小分子多肽类化合物。它能有效地抑制引起食品腐败的革兰氏阳性细菌及其孢子的生长，延长食品货架期。同时，Nisin容易被人体消化道中的一些蛋白酶所降解，不会在人体内蓄积，是世界公认安全的天然防腐剂。Nisin的生产是与菌株的生长密切相关的，有研究表明，Nisin的合成发生在菌株进入对数生长期，当菌株进入稳定期，Nisin的合成也停止了，表现为初级代谢动力学特征。乳酸菌对发酵培养基的营养比较挑剔，Nisin生产常用的碳源主要有蔗糖和葡萄糖。在实际生产中，蔗糖被认为是最好的碳源。氮源是影响Nisin的发酵水平的重要因素，通常认为大豆蛋白胨、酵母粉、鱼粉、棉子粉、胰蛋白胨、酪蛋白胨为生产Nisin的理想氮源。但上述原料价格昂贵，势必增加生产成本，选择廉价的碳、氮源很有必要。木糖醇渣是生产木糖醇的废弃物，原料是玉米芯，原料含糖量54%，经提取木糖醇后含糖量仍有20%左右，主要成分是葡萄糖和果糖，目前尚未用于发酵工业的碳源材料，一直被废弃用于锅炉燃料。玉米浆也就是玉米浸泡废水，是生产淀粉糖过程中所产生的废弃物，玉米浆中玉米浆中含有丰富的可溶性蛋白、生长素和一些前体物质，并且含有酵母菌、乳酸菌等，为乳酸链球菌菌株生长提供丰富能量，又能大大降低生产过程中酵母的使用量，并且提取乳酸链球菌素以后可以和其他残夜被制成乳酸钠，作为乳酸链球菌素的副产品。豆渣是生产大豆蛋白过程中的残渣，蛋白含量19%。原来一直被用于低价值饲料使用，如果将豆渣加入发酵液可以给乳酸链球菌提供氮源，可降低乳酸链球菌素的生产成本，属于资源综合利用。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法，采用玉米浆、木糖醇渣和大豆蛋白被提取后的豆渣制作基础发酵液，结合部分蔗糖和酵母经过发酵生产乳酸链球菌素，具体方法步骤为：。菌株采用乳酸链球菌E-15；种子培养基的组成：每升种子培养基中含有蔗糖5~20g，含有酵母粉5~10g，含有蛋白胨5~10g，含有K2HPO41~10g，含有MgSO40.1~0.5g，含有NaCl1~5g；发酵培养基组成：玉米浆80~120g/L；木糖醇渣120~180g/L；豆渣30~80g/L，K2HPO41~10g/L，MgSO40.1~0.5g/L，NaCl1~5g/L，吐温800.1~1.0g/L；种子在三角瓶中培养，发酵在三角瓶或发酵罐中进行，种子和发酵培养基灭菌温度为110~130℃，发酵过程转速为40~100rpm，采用一次投料发酵，用20-30%的NaOH控制pH5.0~7.0，发酵周期为30小时。上述培养条件为28℃~37℃下静止培养或50~120rpm摇床培养，发酵罐培养条件为关闭进气或少量通气条件下培养。上述乳酸链球菌E-15是以乳酸链球菌ATCC11454为出发菌株，经紫外线、微波、亚硝酸钠及亚硝基胍复合诱变处理，并采用Nisin作为抗性筛选剂，结合双层琼脂扩散法，最终选育出一株Nisin高产菌株，将其命名为乳酸链球菌E-15。本专利技术利用多种食品工业废料发酵生产乳酸链球菌素，代替或者部分代替蔗糖、酵母粉、蛋白胨等原料，大幅度降低生产成本的同时，变废为宝，很大程度上减少甚至消除废物无害化处理所产生的成本，达到资源综合利用的目的，同时为这些工业废料处理提供了一种环保途径，本专利技术实现了废料循环使用，即保护了环境，也实现了生产成本的大幅度降低。具体实施方式例1一种利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法，菌株采用乳酸链球菌E-15；种子培养基的组成：种子培养基(每L)：酵母粉3g，氯化钠1g，蔗糖5g，蛋白胨3g，磷酸氢二钾6g，硫酸镁0.1g/L；用三角瓶培养种子，装液量为100mL/300mL。在35℃、70rpm条件下摇床培养10h；发酵培养基(每L)：玉米浆30g，豆渣10g，木糖醇渣10g，氯化钠1g，磷酸氢二钾5g，硫酸镁0.1g，吐温-801g；在10L发酵罐中进行分批发酵，接种量为10%，发酵过程中通过流加20%液碱，控制pH6.5左右，关闭通气培养搅拌转速50rpm，温度35℃，种子和发酵培养基灭菌温度为121℃，采用一次投料发酵，用20%的NaOH控制pH6.5，发酵周期为30小时，最终乳酸链球菌素效价4378IU/mL。例2一种利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法，菌株采用乳酸链球菌E-15；种子培养基的组成：种子培养基(每L)：酵母粉3g，氯化钠1g，蔗糖5g，蛋白胨3g，磷酸氢二钾6g，硫酸镁0.1g/L；用三角瓶培养种子，装液量为100mL/300mL。在35℃、70rpm条件下摇床培养10h；发酵培养基(每L)；玉米浆30g，豆渣10g，蔗糖10g，氯化钠1g，磷酸氢二钾5g，硫酸镁0.1g，吐温-801g；在10L发酵罐中进行分批发酵，接种量为10%，发酵过程中通过流加20%液碱控制pH6.5左右，关闭通气培养，搅拌转速50rpm，温度35℃，最终乳酸链球菌素效价4832IU/mL。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法，其特征是采用玉米浆、木糖醇渣和大豆蛋白被提取后的豆渣制作基础发酵液，结合部分蔗糖和酵母经过发酵生产乳酸链球菌素，具体方法步骤为：菌株采用乳酸链球菌E‑15；种子培养基的组成：每升种子培养基中含有蔗糖 5~20g，含有酵母粉5~10g，含有蛋白胨5~10g，含有K2HPO4 1~10g，含有MgSO4 0.1~0.5 g，含有NaCl 1~5g；发酵培养基组成：玉米浆80~120g/L；木糖醇渣120~180g/L；豆渣30~80g/L，K2HPO4 1~10 g/L，MgSO4 0.1~0.5 g/L，NaCl 1~5 g/L，吐温80 0.1~1.0 g/L；种子在三角瓶中培养，发酵在三角瓶或发酵罐中进行，种子和发酵培养基灭菌温度为110~130℃，发酵过程转速为40~100rpm，采用一次投料发酵，用 20‑30%的 NaOH 控制 pH5.0~7.0，发酵周期为30小时。

【技术特征摘要】
1.一种利用食品工业废料生产乳酸链球菌素的方法，其特征是采用玉米浆、木糖醇渣和大豆蛋白被提取后的豆渣制作基础发酵液，结合部分蔗糖和酵母经过发酵生产乳酸链球菌素，具体方法步骤为：菌株采用乳酸链球菌E-15；种子培养基的组成：每升种子培养基中含有蔗糖5~20g，含有酵母粉5~10g，含有蛋白胨5~10g，含有K2HPO41~10g，含有MgSO40.1~0.5g，含有NaCl1~5g；发酵培养基组成：玉米浆80~120g/L；木糖醇渣120~180g/L；豆渣30~80g/L，K2HPO41...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宸华，李波，陈卫良，
申请(专利权)人：伟日山东生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37