一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺及生产设备制造技术

本发明专利技术涉及果糖基转移酶生产技术领域，具体公开了一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺及生产设备；包括如下步骤：取适量米曲霉接种到以低聚果糖为基体的斜面培养基上活化；向培养罐进行高温蒸汽杀菌；将活化后的菌株斜面用生理盐水制成孢子液和培养液加入培养罐中进行培养；发酵后进行离心分离；将离心分离后将上层液体进行浓缩，最后将制备的浓缩液喷雾干燥；其生产设备包括培养罐、离心分离罐和超滤膜浓缩装置；本发明专利技术公开使用低聚果糖为基体的培养基进行活化，在培养过程中其培养液中的营养源也是低聚果糖，其对米曲霉进行培养的过程中能够起到诱导作用，从而能够使得米曲霉转化得到的果糖基转移酶具有较高的活性和较好的专一性。

【技术实现步骤摘要】
一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺及生产设备
本专利技术涉及果糖基转移酶生产
，具体公开了一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺及生产设备。
技术介绍
低聚果糖是一种水溶性膳食纤维，长期服用可以降低血清胆固醇，改善脂质代谢。低聚果糖的生产基本上是以蔗糖为原料，通过果糖基转移酶的作用将蔗糖转化为低聚果糖。但是现在比较好的果糖基转移酶通过酶法生产所获得的低聚果糖含量都在55％以下，其主要原因是现有制备的果糖基转移酶其活性低、专一性差，因此使用市场上采购的果糖基转移酶对蔗糖进行转化，难以通过酶法生产获得含量较高的低聚果糖。例如申请号为201010548887.X的专利技术就公开了一种用果糖基转移酶生产低聚果糖的方法，其包括果糖基转移酶的制备以及利用该酶制剂进行工业化生产低聚果糖两部分，选育具有含高活性果糖基转移酶的优良菌株，在合适的培养基中培养，然后分离得到大规模培养的含高活性果糖基转移酶的菌丝体，保存待用；以含高活性果糖基转移酶的菌丝体作为生物催化剂用分批法转化蔗糖为低聚果糖；该类通过果糖基转移酶生产低聚果糖的方法虽然生物转化时间短、生产效率高，但是因为受限于现有果糖基转移酶活性低、专一性差的约束，其制备的低聚果糖含量也是低于55％的。因此。针对现有果糖基转移酶因自身活性低、专一性差而导致无法生产高含量低聚果糖的不足，设计一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺及生产设备是一项有待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有果糖基转移酶因自身活性低、专一性差而导致无法生产高含量低聚果糖的不足，设计一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺及生产设备。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺，包括如下步骤：1)取适量米曲霉接种到以低聚果糖为基体的斜面培养基上活化，备用；2)启动蒸汽发生器，向培养罐中通入大量高温蒸汽对其内腔进行高温蒸汽杀菌处理，然后冷却至室温后向培养罐中加入以低聚果糖为主要营养源的培养液；3)将步骤1中活化后的菌株斜面用生理盐水制成孢子液，再通过磁力搅拌使得孢子液分散均匀，然后将孢子液加入培养罐中进行培养，并通过温水夹套将培养液的温度控制在25～32℃，同时以0.3～0.6V/V的通气比向培养罐中注入空气，培养18～30h；4)将步骤3发酵后的混合液体搅拌，静置后通过第一抽液泵将上层液体抽入离心分离罐中进行离心分离；5)离心分离后将上层液体抽入超滤膜浓缩装置中进行浓缩，最后将制备的浓缩液喷雾干燥即得高活性高专一性果糖基转移酶。优选地，所述步骤1中的活化温度为26～28℃，活化时间为12～18h。优选地，所述培养液包括以下重量份数的组分：玉米粉36～40份、豆饼24～26份、低聚果糖20～22份、PH调节剂3～5份和水160～180份。优选地，所述培养液包括以下重量份数的组分：玉米粉38份、豆饼26份、低聚果糖22份、PH调节剂4份和水165份。一种用于制备上述高活性高专一性果糖基转移酶的生产设备，包括培养罐、离心分离罐和超滤膜浓缩装置，所述培养罐的上端开设有投料口，所述投料口上设置有密封盖板，所述培养罐的上表面圆心处设置有密封轴承，位于所述密封轴承外围的培养罐的上表面固定设置有电机支架，所述电机支架上设置有搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴穿过密封轴承伸入培养罐内腔设置，所述搅拌电机的输出轴的下端通过联轴器连接有搅拌杆，所述搅拌杆的下端连接有与培养罐内壁下端相贴合的刮料板，位于所述刮料板上方的搅拌杆上设置有螺旋翻料叶，位于所述螺旋翻料叶上方的搅拌杆上呈环形阵列连接有若干L型连接杆，所述L型连接杆的内侧间隔连接有若干搅拌棒；所述培养罐的外侧面下端设置有温水夹套，所述温水夹套的上端连接有进水管，所述进水管上设置有第一阀门，所述温水夹套的下端连接有出水管，所述出水管上连接有第二阀门，位于所述培养罐的左侧设置有水箱，所述出水管与水箱的内部相连通，所述水箱上设置有循环液泵，所述循环液泵的进液端连接有抽水管，所述抽水管伸入水箱的内腔下端设置，所述循环液泵的出液端连接有注水管，所述注水管与进水管相连接，所述水箱的底壁上设置有电阻加热装置，所述水箱的侧壁上设置有第二温度传感器；位于所述培养罐的前侧面设置有蒸汽发生器，所述蒸汽发生器上连接有蒸汽导管，所述蒸汽导管上设置有蒸汽阀，所述蒸汽导管的端部伸入培养罐的内腔上端，且在蒸汽导管的端部连接有环形蒸汽管，所述环形蒸汽管的下表面呈环形阵列连接有多个蒸汽嘴，位于所述培养罐的后侧设置有风机，所述风机的出风口连接有空气过滤杀菌装置，所述空气过滤杀菌装置的前侧面连接有气管，所述气管上设置有第三阀门，所述气管的端部穿过温水夹套伸入培养罐内腔的下端设置；所述培养罐的下端连接有渣料排出管，所述渣料排出管上设置有第四阀门，位于所述培养罐和离心分离罐之间设置有第一抽液泵，所述第一抽液泵的进液端连接有伸入培养罐内腔上端的第一抽液管，所述第一抽液泵的进液端连接有伸入离心分离罐内腔上端的第一排液管；所述离心分离罐的上端圆心处也设置有电机支架，所述电机支架上设置有离心电机，所述离心电机的输出轴伸入离心分离罐的端部通过联轴器连接有旋转轴，所述离心分离罐的内腔下端设置有与旋转轴相连接的转动支架，所述旋转轴的下端设置有离心叶，所述离心分离罐的下端设置有液渣排出管，所述液渣排出管上设置有第五阀门，位于所述离心分离罐和超滤膜浓缩装置之间设置有第二抽液泵，所述第二抽液泵的进液端连接有伸入离心分离罐内腔上端的第二抽液管，所述第二抽液泵的出液端连接第二出液管，所述第二出液管与超滤膜浓缩装置相连接。作为上述方案的进一步设置，所述超滤膜浓缩装置包括滤筒，所述滤筒的上端连接有清液出管，所述滤筒的下端连接有浓缩液出管，所述滤筒的左侧面上端连接有与第二出液管相连接的接管，所述滤筒的内部设置有迂回设置的超滤膜。作为上述方案的进一步设置，所述空气过滤杀菌装置包括过滤箱体，所述过滤箱体的内部从外往内依次设置有过滤层、活性炭吸附层、杀菌过滤层和硅胶干燥层。作为上述方案的进一步设置，所述杀菌过滤层为吸液海绵或吸液滤布，所述吸液海绵或吸液滤布上吸附有杀菌液。作为上述方案的进一步设置，还包括安装机架，所述培养罐、离心分离罐均固定设置在安装机架中。作为上述方案的进一步设置，所述培养罐的内壁上还设置有第一温度传感器和PH值检测仪。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1)本专利技术公开的果糖基转移酶的生产工艺其在对菌种进行活化的过程中就使用低聚果糖为基体的培养基进行活化，然后再后续培养过程中其培养液中的营养源也是低聚果糖，其对米曲霉进行培养的过程中能够起到诱导作用，同时在培养罐中培养前先通过高温蒸汽对其内部进行高温杀菌，然后再进行培养，在培养过程中严格控制培养温度和通气比，从而能够使得米曲霉转化得到的果糖基转移酶具有较高的活性和较好的专一性，利用其制备的果糖基转移酶制备低聚果糖能够保证低聚果糖的有效含量达到60％，从而大幅度的提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：/n1)取适量米曲霉接种到以低聚果糖为基体的斜面培养基上活化，备用；/n2)启动蒸汽发生器，向培养罐中通入大量高温蒸汽对其内腔进行高温蒸汽杀菌处理，然后冷却至室温后向培养罐中加入以低聚果糖为主要营养源的培养液；/n3)将步骤1中活化后的菌株斜面用生理盐水制成孢子液，再通过磁力搅拌使得孢子液分散均匀，然后将孢子液加入培养罐中进行培养，并通过温水夹套将培养液的温度控制在25～32℃，同时以0.3～0.6V/V的通气比向培养罐中注入空气，培养18～30h；/n4)将步骤3发酵后的混合液体搅拌，静置后通过第一抽液泵将上层液体抽入离心分离罐中进行离心分离；/n5)将离心分离后将上层液体抽入超滤膜浓缩装置中进行浓缩，最后将制备的浓缩液喷雾干燥即得高活性高专一性果糖基转移酶。/n

【技术特征摘要】
1.一种高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)取适量米曲霉接种到以低聚果糖为基体的斜面培养基上活化，备用；
2)启动蒸汽发生器，向培养罐中通入大量高温蒸汽对其内腔进行高温蒸汽杀菌处理，然后冷却至室温后向培养罐中加入以低聚果糖为主要营养源的培养液；
3)将步骤1中活化后的菌株斜面用生理盐水制成孢子液，再通过磁力搅拌使得孢子液分散均匀，然后将孢子液加入培养罐中进行培养，并通过温水夹套将培养液的温度控制在25～32℃，同时以0.3～0.6V/V的通气比向培养罐中注入空气，培养18～30h；
4)将步骤3发酵后的混合液体搅拌，静置后通过第一抽液泵将上层液体抽入离心分离罐中进行离心分离；
5)将离心分离后将上层液体抽入超滤膜浓缩装置中进行浓缩，最后将制备的浓缩液喷雾干燥即得高活性高专一性果糖基转移酶。


2.根据权利要求1所述的高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺，其特征在于，所述步骤1中的活化温度为26～28℃，活化时间为12～18h。


3.根据权利要求1所述的高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺，其特征在于，所述培养液包括以下重量份数的组分：玉米粉36～40份、豆饼24～26份、低聚果糖20～22份、PH调节剂3～5份和水160～180份。


4.根据权利要求1所述的高活性高专一性果糖基转移酶的生产工艺，其特征在于，所述培养液包括以下重量份数的组分：玉米粉38份、豆饼26份、低聚果糖22份、PH调节剂4份和水165份。


5.一种用于制备权利要求1～4任一所述高活性高专一性果糖基转移酶的生产设备，其特征在于，包括培养罐(1)、离心分离罐(2)和超滤膜浓缩装置(3)，所述培养罐(1)的上端开设有投料口(101)，所述投料口(101)上设置有密封盖板，所述培养罐(1)的上表面圆心处设置有密封轴承(102)，位于所述密封轴承(102)外围的培养罐(1)的上表面固定设置有电机支架(103)，所述电机支架(103)上设置有搅拌电机(104)，所述搅拌电机(104)的输出轴穿过密封轴承(102)伸入培养罐(1)内腔设置，所述搅拌电机(104)的输出轴的下端通过联轴器连接有搅拌杆(105)，所述搅拌杆(105)的下端连接有与培养罐(1)内壁下端相贴合的刮料板(106)，位于所述刮料板(106)上方的搅拌杆(105)上设置有螺旋翻料叶(107)，位于所述螺旋翻料叶(107)上方的搅拌杆(105)上呈环形阵列连接有若干L型连接杆(108)，所述L型连接杆(108)的内侧间隔连接有若干搅拌棒(109)；
所述培养罐(1)的外侧面下端设置有温水夹套(111)，所述温水夹套(111)的上端连接有进水管(112)，所述进水管(112)上设置有第一阀门(113)，所述温水夹套(111)的下端连接有出水管(114)，所述出水管(114)上连接有第二阀门(115)，位于所述培养罐(1)的左侧设置有水箱(4)，所述出水管(114)与水箱(4)的内部相连通，所述水箱(4)上设置有循环液泵(401)，所述循环液泵(401)的进液端连接有抽水管(402)，所述抽水管(402)伸入水箱(4)的内腔下端设置，所述循环液泵(401)的出液端连接有注水管(403)，所述注水管(403)与进水管(112)相连接，所述水箱(4)的底壁上设置有电阻加热装置(404)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘京瑞，潘晓萍，黄忠发，
申请(专利权)人：珠海高新区维得力生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44