一种高活性纳豆激酶的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高活性纳豆激酶的生产工艺，工艺流程包括前期种子液的制备、原料的处理及制备、液体发酵生产、喷雾干燥工艺等。本工艺流程中豆浆的处理通过加0.05%~4.5%中性蛋白酶进行酶解，能够有效提高纳豆激酶的酶活；喷雾干燥工艺中添加20%~35%麦芽糊精和菊粉作为保护剂能够防止纳豆激酶在高温环境下酶活损失小、能耗低及喷干效率高等优势，本工艺生产的纳豆激酶喷干粉活性高，活菌数高，其酶活达到62900IU/g，菌落数达到7.4*10

【技术实现步骤摘要】
一种高活性纳豆激酶的生产工艺


[0001]本专利技术属于生物发酵
，具体涉及一种高活性纳豆激酶的生产工艺。

技术介绍

[0002]目前，据相关报道发现因血栓类疾病死亡的患者数量占全球死亡总数中的比重为1/3。国民的生活质量正逐年上升，饮食中频繁出现包括胆固醇含量高、脂肪含量高和糖分含量高等食品。长期饮食这类食品会造成血栓病的发生，对人体健康造成影响。血栓病是因为血液中的四类蛋白(红细胞、纤维蛋白、血小板和白细胞)发生粘连作用所导致的，造成血液凝聚、血栓堵塞和阻碍器官发挥功能等。因此，这类病患可能会死亡或者残疾瘫痪。国内外治疗血栓病常采用保守、溶栓以及手术这三类治疗手段。其中，最常用的是溶栓疗法。目前，市面上的溶栓药物，主要为尿激酶和蚓激酶等传统型药物。在功效上，副作用较大且半衰期短；在使用上，价格昂贵导致消费群体少。但对于纳豆激酶而言，其在市场和功效上具备明显的优势。特别是在纤溶作用上，纳豆激酶的功能更明显。其功能可以在直接作用和间接作用中体现，直接作用是指纳豆激酶可以对纤溶蛋白发生直接反应；间接作用是指通过将纤溶酶原进行激活使得纤溶酶的含量得到增加，发挥更大的溶栓效果。较传统的溶栓剂而言，该酶可以通过微生物发酵获得，具备安全性较高，成本低廉，溶解反应迅速等优势，且在胃肠道中有着很好的稳定性，因此该酶成为最有前景的口服溶栓治疗有效药物。此类酶在生产应用上相当安全，被国内外认为是最具有价值的食物膳食的补充剂。
[0003]纳豆激酶是由日本专家须见洋行在1980年发现的，具有较强的溶栓效果，其溶栓作用比药物“尿激酶”的溶栓能力还强，药效时间长、且安全、无副作用。可由纳豆枯草芽抱杆菌直接发酵生产因而造价低廉等优点。因此，纳豆激酶是一种很有潜力的新型溶栓药物。纳豆激酶的发酵工艺一般分为两种，分别为固态发酵和液态发酵。相比较于固态发酵易染菌、难散热、回收率低、气味难以接受、很难满足严格药品特别是生物制剂的生产要求等问题。液体发酵具有成本低廉、纯度高、环境污染小等优点，目前，纳豆激酶的生产过程中为了提高酶活，对发酵液进行分离、浓缩等从而提高酶活、也增加了生产成本，耗时耗力。但本技术通过利用含有酶解豆浆的黄浆水进行发酵，不但能用过发酵的方式来消耗提高酶活还能解决环境污染的问题，
[0004]因此，本实验室仍采用传统的液体发酵的方式，但在发酵过程中，将豆制品废弃物黄浆水中添加不同比例的豆浆并对其进行酶解分解成小肽类物质能够促进产酶，极大地节约了成本，并且提高了纳豆激酶的生产效率和酶活。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高活性纳豆激酶的生产工艺。该工艺制备的纳豆激酶喷干粉活性高，且含有大量的益生菌数，并且采用酶解后的豆浆水解液，同时采用发酵、喷干等工艺制备纳豆激酶喷干粉，其成本低廉且安全环保、污染小、生产效率高、工艺简单。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种高活性纳豆激酶的生产工艺，所述生产工艺包括前期种子液的制备、原料的处理及制备、液体发酵生产、喷雾干燥工艺。
[0008]所述前期种子液的制备方法如下：在无菌环境下，采用的菌种为枯草芽孢杆菌，将菌种接种于无菌的种子液中，接种量为一环，培养的温度为37℃、120rpm～250rpm、培养的时间为8h～18h，种子液的菌落数为107cfu/mL以上。
[0009]所述原料的处理及制备工艺如下：将黄浆水中添加2％～15％的豆浆，并且添加0.05％～4.5％的中性蛋白酶进行水解，水解的温度为50～60℃、时间为600min～800min，pH6.5～7.5，制备而成；
[0010]所述液体发酵生产工艺为：发酵培养基的装液量为60％～65％，发酵培养基的接种量在2％～10％，发酵培养基的主要成分：10g/L～30g/L葡萄糖、0.1g/L～1g/L氯化钙、0.1g/L～0.2g/L硫酸镁和2g/L～10g/L磷酸盐，用添加2％～15％的酶解后的豆浆黄浆水进行溶解，灭菌，冷却至常温进行接种，发酵温度为37℃，发酵的通气量为0.5vvm～1vvm，发酵时间为8
‑
16h，搅拌转速为200rpm～300rpm，发酵而成。
[0011]所述的喷雾干燥工艺，包括如下步骤：
[0012]1)在发酵结束后，添加麦芽糊精和菊粉混合物作为保护剂，进行均匀搅拌；
[0013]2)设置喷雾干燥的进风温度为140～200℃、雾化的频率为250Hz～300Hz，获得纳豆激酶喷干粉。
[0014]所述保护剂中麦芽糊精和菊粉质量比为1～6:1～3。
[0015]所用的枯草芽孢杆菌优选为CGMCC No.13932。
[0016]所述酶解后的原料液需在3天内使用完。
[0017]所述原料处理步骤中，优选往黄浆水中添加4.5％～12％的豆浆，并且添加2％～4.5％的中性蛋白酶进行水解；进一步优选的，往黄浆水中添加8％～12％的豆浆，更优选地，往黄浆水中添加10％的豆浆。黄浆水中添加一定量酶解处理后豆浆，酶解后的小肽等物质更有利于发酵生产，菌株吸收生长更佳，酶活明显增加。
[0018]所述黄浆水中添加10％的豆浆，添加4.5％的中性蛋白酶进行水解后加入到发酵培养基，发酵过后，纳豆激酶的活性达到62900IU/g，菌落数达到7.4*10
11
cfu/g以上。
[0019]本工艺流程中原料的处理通过加蛋白酶进行酶解，能够有效提高纳豆激酶的酶活；喷雾干燥工艺中添加麦芽糊精和菊粉比例1～6:1～3，作为保护剂能够防止纳豆激酶在高温环境下酶活损失小、能耗低及喷干效率高等优势。
[0020]所述保护剂中麦芽糊精和菊粉质量比为1～6:1～3，优选为2～3:1。
[0021]所述保护剂添加量为20～40％。进一步优选地，保护剂添加量为30％
[0022]所述的前期种子液的生长必须达到对数生长期进行转接，该时期的种子液的菌落数为2.3*107cfu/mL以上；
[0023]培养基灭菌的温度为121℃、灭菌时间为20min～30min。
[0024]有益效果：本专利技术与现有技术相比具有如下优势：
[0025]1、与其他发酵工艺相比，本专利技术的发酵原料的处理方式，添加一定量利用中性蛋白酶处理后豆浆作为发酵培养基的关键成分，发酵生产纳豆激酶明显提高。
[0026]2、与传统的液体发酵法相比，将培养的原料从大豆蛋白胨、黄浆水替换成含有一定量酶解处理后豆浆，从发酵工艺上来说，酶解后的小肽等物质更有利于发酵生产，菌株吸
收生长更佳，酶活明显增加。
[0027]3、采用喷雾干燥的方式能够长时间的保证纳豆激酶的活性同时避免了固态发酵过程中容易染杂菌的问题。
具体实施方式
[0028]通过下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然后，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比，工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书说所详细描述的本专利技术。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高活性纳豆激酶的生产工艺，所述生产工艺包括前期种子液的制备、原料的处理及制备、液体发酵生产、喷雾干燥工艺；其特征在于，所述原料的处理及制备工艺如下：将黄浆水中添加2％～15％的豆浆，并且添加0.05％～4.5％的中性蛋白酶进行水解，水解的温度为50～60℃、时间为600min～800min，pH6.5～7.5，制备而成；所述液体发酵生产工艺为：发酵培养基的装液量为60％～65％，发酵培养基的接种量在2％～10％，发酵培养基的主要成分：10g/L～30g/L葡萄糖、0.1g/L～1g/L氯化钙、0.1g/L～0.2g/L硫酸镁和2g/L～10g/L磷酸盐，用添加2％～15％的酶解后的豆浆黄浆水进行溶解，灭菌，冷却至常温进行接种，发酵温度为37℃，发酵的通气量为0.5vvm～1vvm，发酵时间为8
‑
16h，搅拌转速为200rpm～300rpm，发酵而成。2.根据权利要求1所述的高活性纳豆激酶的生产工艺，其特征在于，所述前期种子液的制备方法如下：在无菌环境下，采用的菌种为枯草芽孢杆菌，将菌种接种于无菌的种子液中，接种量为一环，培养的温度为37℃、120rpm～250rpm、培养的时间为8h～18h，种子...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝宁，郭格格，李涛，欧阳平凯，刘兆星，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：