一种高温中性蛋白酶的生产工艺制造技术

本发明专利技术属于生物工程技术领域，具体的说是一种高温中性蛋白酶的生产工艺，所述制备方法包括以下步骤：S1：对原始菌种进行扩增培养，得到单位体积内菌种数量符合要求的体积较多的种子液，之后，将得到的种子液接种至发酵罐中，进行发酵，发酵培养时间为70

【技术实现步骤摘要】
一种高温中性蛋白酶的生产工艺


[0001]本专利技术属于生物工程
，具体的说是一种高温中性蛋白酶的生产工艺。

技术介绍

[0002]蛋白酶是一类催化多肽或蛋白质水解的酶的统称。按水解底物的部位可分为内肽酶和外肽酶，前者水解蛋白质中间部分的肽键，后者则自蛋白质的氨基或羧基末端逐步降解氨基酸残基。中性蛋白酶有着广泛的应用，例如：造纸，酿造，纺织，饲料等领域。但是，不同的工业应用，对蛋白酶的性质的需求是不同的，如：饲料工业需要嗜酸的蛋白酶，能源、纺织工业需要中碱性的中性蛋白酶。目前工业应用的中性蛋白酶，主要来自Trichoderma和Penicillium spp.，这些酶的最适pH在5.0左右，最适温度在50-60度之间，而中性、热稳定性好的酶则有更好的优势：耐热可以提高反应速率，降低底物的粘度，同时还可以抑制其他微生物的生长。
[0003]同时，现有的洗衣粉在使用过程中，如果将所需的洗衣粉一次性直接倒入水中，洗衣粉会出现结块、团聚现象，其在水中不易分散、溶解(尤其是低水温下)，从而影响洗涤效果。另外，含酶洗衣粉中的酶制剂不仅可以有效地清除衣物上的污渍，而且对人体没有毒害作用，并且这些酶制剂及其分解产物能够被微生物分解，不会污染环境。但是，酶制剂的酶活性受制于许多因素，例如温度、pH、其他助剂的抑制等，从而导致酶制剂储存过程中容易提前失活，不易保存。

技术实现思路

[0004]为了弥补现有技术的不足，提升添加蛋白酶的洗衣粉的在清洗使时散开的速度，同时，保证蛋白酶活性良好，同时，提升添加蛋白酶后的清洗效果，本专利技术提出一种高温中性蛋白酶的生产工艺。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述一种高温中性蛋白酶的生产工艺，所述高温中性蛋白酶采用微生物发酵的方式制备得到；所述制备过程中采用的生产菌株为耐热芽孢杆菌XJT9503；
[0006]所述蛋白酶成品包括以下重量份的组分：羧甲基纤维素钠8-10份、4A沸石5-6份；
[0007]所述制备方法包括以下步骤：
[0008]S1：对原始菌种进行扩增培养，得到单位体积内菌种数量符合要求的体积较多的种子液，之后，将得到的种子液接种至发酵罐中，进行发酵，发酵培养时间为70-75h；
[0009]S2：在S1步骤的基础上，将发酵得到的发酵液进行多次过滤，得到过滤液，对过滤液进行减压浓缩后，得到蛋白酶溶液；
[0010]S3：向S2步骤中得到的蛋白酶溶液中依次添加羧甲基纤维素钠以及4A沸石，之后充分搅拌，得到固体混合物料；
[0011]S4：将S3步骤中得到的固体混合物料使用造粒机进行造粒，得到成品的蛋白酶；
[0012]工作时，使用耐热芽孢杆菌进行发酵，之后提取发酵液，得到高温中性蛋白酶，在
蛋白酶中添加羧甲基纤维素钠以及4A沸石后，进行造粒，得到具有一定强度的蛋白酶颗粒，在将蛋白酶颗粒投入到洗衣粉中后，能够保证蛋白酶的活性在一定时间内保持相对稳定，同时，在使用过程中，衣物受到搅动时，颗粒状的蛋白酶能够对衣物产生一定的冲击、摩擦作用，加快衣物上的污渍的脱落，提升清洗后衣物的干净程度，同时，在使用过程中，蛋白酶颗粒逐渐崩解，释放内部的蛋白酶，增加蛋白酶与衣物上的污渍的接触，提升蛋白酶的作用效果，同时，蛋白酶颗粒的自动崩解能够避免衣物洗涤完成后，衣物上存在附着的蛋白酶颗粒，影响到衣物的穿着以及外观的美观，同时，由于蛋白酶颗粒中的蛋白酶来自耐热芽孢杆菌，蛋白酶的作用温度较高，添加蛋白酶的洗衣粉能够适用于热水清洗，加快衣物在热水下的清洗速度，提升衣物清洁效果，降低对衣物以及使用者皮肤的损伤，同时，添加到蛋白酶溶液中的4A沸石能够作为蛋白酶的附着物，提升蛋白酶的承载效果，避免蛋白酶颗粒进行清洗过程中，蛋白酶直接全部进入到热水中，导致蛋白酶快速失效，通过4A沸石的承载，能够减慢蛋白酶的流失速度，延长蛋白酶的作用时间，提升作用效果，同时，4A沸石能够在一定程度上对衣物进行冲击，促进衣物上的污渍的脱落，提升衣物清洗的效果。
[0013]优选的，所述S2步骤中对过滤液进行减压浓缩前，向对过滤液进行灭菌；所述过滤液进行灭菌时，先将过滤液在85℃下处理15s，之后，将过滤液的温度控制在40℃，维持2h，最后，将过滤液在135℃下处理4s；所述灭菌处理完成后，对过滤液进行减压浓缩，浓缩温度低于30℃；
[0014]工作时，由于蛋白酶通过耐热芽孢杆菌发酵制备得到，需要对蛋白酶溶液中的活菌进行灭杀，避免添加到洗衣粉中的蛋白酶颗粒中存在活菌，导致用户在使用洗衣粉清洗衣物后，衣物上附着有大量的生产菌，引起用户过敏或出现其他隐患，同时，在灭菌过程中，通过先升温再降温最后在升温，能够最大程度的对生产菌进行灭活，保证最终得到的蛋白酶颗粒中活菌数量符合相关规定的要求，同时，降低成品的蛋白酶颗粒中的活菌数量能够在一定范围内延长蛋白酶的保存时间，避免蛋白酶在活菌作用下出现变质，影响到添加有蛋白酶颗粒的洗衣粉对衣物的洗涤效果。
[0015]优选的，所述S3步骤中，先将需要添加的4A沸石中的1/3投入到蛋白酶溶液中，之后，使用超声波粉碎机对溶液进行震荡、粉碎，粉碎时间为10-15min；所述超声粉碎时间进行到2/3后，将1/3的羧甲基纤维素钠投入到蛋白酶溶液中；所述超声波粉碎完成后，将蛋白酶溶液投入到搅拌釜中，在搅拌状态下，将剩余2/3的4A沸石和2/3的羧甲基纤维素钠投入到反应釜中，完成搅拌；
[0016]工作时，将4A沸石投入到蛋白酶溶液中并通过超声波粉碎机对溶液进行震荡粉碎，能够进一步的对溶液中残留的活菌进行灭杀，同时，通过超声波的作用，能够对溶液中的细菌菌体进行破碎，使菌体内的内容物流出，从而将菌体内尚未释放的蛋白酶释放出来，提升溶液中蛋白酶的浓度，同时，添加的4A沸石能够在超声波粉碎菌体的过程中加快对菌体的粉碎效果与粉碎效率，同时，通过4A沸石自身的结构，能够将溶液中的部分蛋白酶进行吸附与承载，避免蛋白酶在使用过程中，一次性全部溶出，导致蛋白酶对衣物的清洁效果不佳，同时，通过在溶液中添加羧甲基纤维素钠，使溶液逐渐变成固体混合物，便于后续的造粒。
[0017]优选的，所述经过造粒机造粒后的成品蛋白酶颗粒呈圆柱形，且圆柱的直径与长度相等；所述成品蛋白酶颗粒上沿长度方向的侧面上均匀开设有凹槽；
[0018]工作时，通过使成品的蛋白酶颗粒呈圆柱形，且圆柱的直径与长度相等，能够保证在进行洗涤时，蛋白酶颗粒不会自身相对细长，导致蛋白酶颗粒插入到衣物的缝隙中，导致蛋白酶颗粒相对运动较少，不能完全崩解，导致出现残留，影响到衣物清洗效果，以及衣物清洗后的外观美观程度，同时，通过在蛋白酶颗粒的表面上均匀开设凹槽，能够提升蛋白酶颗粒在崩解前对衣物的冲击与搓动效果，提升衣物上污渍受到蛋白酶颗粒冲击后脱落的可能性，提升衣物的清洁效果。
[0019]优选的，所述蛋白酶成品包括以下重量份的组分：崩解剂6-8份、保护剂3-5份；所述崩解剂为枸橼酸和碳酸氢钠的混合物，两者的混合比例为1-1.5：1；所述保护剂为海藻糖、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温中性蛋白酶的生产工艺，其特征在于：所述高温中性蛋白酶采用微生物发酵的方式制备得到；所述制备过程中采用的生产菌株为耐热芽孢杆菌XJT9503，菌种保藏编号为；所述蛋白酶成品包括以下重量份的组分：羧甲基纤维素钠8-10份、4A沸石5-6份；所述制备方法包括以下步骤：S1：对原始菌种进行扩增培养，得到单位体积内菌种数量符合要求的体积较多的种子液，之后，将得到的种子液接种至发酵罐中，进行发酵，发酵培养时间为70-75h；S2：在S1步骤的基础上，将发酵得到的发酵液进行多次过滤，得到过滤液，对过滤液进行减压浓缩后，得到蛋白酶溶液；S3：向S2步骤中得到的蛋白酶溶液中依次添加羧甲基纤维素钠以及4A沸石，之后充分搅拌，得到固体混合物料；S4：将S3步骤中得到的固体混合物料使用造粒机进行造粒，得到成品的蛋白酶。2.根据权利要求1所述一种高温中性蛋白酶的生产工艺，其特征在于：所述S2步骤中对过滤液进行减压浓缩前，向对过滤液进行灭菌；所述过滤液进行灭菌时，先将过滤液在85℃下处理15s，之后，将过滤液的温度控制在40℃，维持2h，最后，将过滤液在135℃下处理4s；所述灭菌处理完成后，对过滤液进行减压浓缩，浓缩温度低于30℃。3.根据权利要求1所述一种高温中性蛋白酶的生产工艺，其特征在于：所述S3步骤中，先将需要添加的4A沸石中的1/3投入到蛋白酶溶液中，之后，使用超声波粉碎机对溶液进行震荡、粉碎，粉碎时间为10-15min；所述超声粉碎时间进行到2/3后，将1/3的羧甲基纤维素钠投入到蛋白酶溶液中；所述超声波粉碎完...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪克，王安，
申请(专利权)人：王雪克，
类型：发明
国别省市：