液态发酵真菌α-淀粉酶及其制备方法技术

技术编号:3779387 阅读:293 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种液态发酵真菌α-淀粉酶及其制备方法,属于来自微生物源的α-淀粉酶。其特征在于:a.酶学特性:最适pH?6.0,稳定pH?5.5-7.0;最适作用温度为50℃-60℃;b.选用米曲霉菌种(Aspergillus?oryzae)保藏于CICC编号2436为产酶菌种,采用液态发酵工艺制备,达到如下工艺技术指标:①发酵产酶水平:≥7200u/ml;②压滤提取、澄清过滤、超滤、精滤后,液体酶回收率≥80%,达到食品级卫生标准。提供了一种最适pH较低条件下,热稳定性较高、适应性强的真菌α-淀粉酶产品;及其设备投资省、生产能力高、工艺操作方便、酶产率高、成本较低的液态发酵真菌α-淀粉酶的制备方法;符合食品级卫生标准;适用于淀粉糖浆、低聚糖、啤酒、烘焙食品、面制品、面粉加工及酿造工业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种液态发酵真菌a-淀粉酶及其制备方法,属于来自微生物源的 a-淀粉酶。
技术介绍
来自微生物源的a-淀粉酶(a-l, 4-葡聚糖-4-葡糖苷水解酶酶,EC3.2丄1)是 一类可以催化淀粉和其它直链或支链1.4-葡糖苷寡糖和多糖水解的酶。热稳定性高,能 催化淀粉等大分子中的a-l, 4键段键水解,产生分子量较小的麦芽糖糊精。完成淀粉 段键液化,因此也被称为液化型淀粉酶。 传统的淀粉糖化工业普遍采用双酶法水解淀粉制糖。即先用a-淀粉酶将淀粉 液化,再加糖化酶糖化来生产葡萄糖。目前市售a-淀粉酶的最适PH为6.5-9.0,而糖化 酶最适pH为4.5左右;显然,pH 4.0-5.0的淀粉浆须经历两次pH调节过程。这不仅使 得水解工艺操作变得繁琐,而且外源离子的引入,减低了酶的活性、影响了糖的收率、 加重了系统循环水及废水处理负担,不利于环境保护,同时增加了生产成本。 真菌a -淀粉酶是第一个应用于面包制作的微生物酶,它取代了麦芽是由于麦芽 中的淀粉酶含量不稳定,而且含有蛋白水解酶,真菌a-淀粉酶具有更稳定的活性而不 含蛋白酶活性,在食品加工行业中的应用效果尤为独特,不可替代。市场需求量增长迅 速,供不应求。 真菌a -淀粉酶是由米曲霉(Aspergillus oryzae)发酵产生的一种a -淀粉酶(Novo Nordisk,丹麦生产的Fungamyl)酶的最适作用温度为55t:左右;最适pH 5.5-7.0;其水解淀粉的产物主要是麦芽糖和一些低聚糖及少量的葡萄糖。适用于淀粉糖浆、低聚糖、啤 酒、烘焙食品、面制品、面粉加工等工艺过程。但其热稳定性较低,不适用于较高温度 的处理过程,例如,酿造工业用的糖浆,如果在6(TC左右进行,加入酶量必须加倍,在 55t:下有可能会出现污染问题。另外,其最适pH在5.5-7.0,而不在4.5左右,故必须调 节pH。 —种最适pH较低条件下,热稳定性较高的真菌a-淀粉酶及其设备投资省、生 产能力高、工艺操作方便、酶产率高、成本较低的液态发酵真菌a-淀粉酶的制备方法。 是人们所期待的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处,而提供一种最适pH较低条 件下,热稳定性较高,适应性强的真菌a-淀粉酶。 本专利技术的目的还在于提供一种设备投资省、生产能力高、工艺操作方便、酶产率高、成本较低的液态发酵真菌a-淀粉酶的制备方法。 本专利技术的目的可以通过如下措施来达到 本专利技术的液态发酵真菌a -淀粉酶,其特征在于a.酶学特性最适pH 6.0,稳定pH 5.5-7.0 ;最适作用温度为50°C -60°C ;b.选用米曲霉菌种(Aspergillus oryzae)保藏于CICC编号M;3e为产酶菌种,采用液态发酵工艺制备,达到如下工艺技术指标 ①发酵产酶水平27200u/ml ; ②压滤提取、澄清过滤、超滤、精滤后,液体酶回收率^80%,达到食品级卫生 标准。 专利技术人选用的米曲霉菌种(Aspergillus oryzae)保藏于CICC编号2436菌种,与自 主开发的液态发酵工艺巧妙结合,产生了意想不到的技术效果,从而完成了本专利技术的任务。 本专利技术的目的还可以通过如下措施来达到 本专利技术的液态发酵真菌a-淀粉酶,其特征在于b中所述之米曲霉菌种 (Aspergillus oryzae),保藏于CICC编号2436产酶菌种以钴60射线、超量紫外诱变处理, 能够赋予其遗传性状稳定好、产酶速度快、产酶水平高等优良特性。 本专利技术的液态发酵真菌a -淀粉酶的制备方法,其特征在于包括如下步骤 a.菌种培养 培养基包括按照重量份数计的原料组分 麦芽糖浆0-6 蛋白胨1 淀粉 0-5 麦芽糊精0-6 玉米桨2 豆饼粉 1.2-2.2 氯化钙 0.05 硫酸铵0.33 ; 按照以上配方准确称量培养基原料计10-12重量份,加水至100重量份,调节pH 5-6, 121。C灭菌30-35分钟,冷却至30°C-35°C ,接入米曲霉(Aspergillus oryzae),保藏于 CICC编号2436菌种,得液体菌种预培养液;控制温度30°C -40°C,通风量45-60m3/h, 压力0.05Mpa-0.08Mpa,培养28-32小时,得液体菌种,备液态发酵用; b.液态发酵 包括如下按照重量份数计的原料组分 淀粉 0-9 豆饼粉 3-4.5 麦芽糊精0-8 玉米桨 2 磷酸二氢钾 0.5 氯化钙 0.05 硫酸铵 0.33 ; 按照以上配方准确称量发酵原料原料计10-12重量份,投入发酵罐,加水至IOO5重量份,调节pH5-6, 12rC灭菌30-35分钟,冷却至30°C-35°C ,接入步骤a制备的米曲 霉(Aspergillus oryzae),保藏于CICC编号2436菌种培养液,控制温度30°C-40°C ,通风 量450-600m3/11,压力0.05Mpa-0.08Mpa,搅拌下培养100-120小时,得发酵液;发酵水平 7200u/ml ; c.提取 ①压滤提取 在步骤b制备的发酵液中加入硅藻土,搅拌下,混匀,然后压滤,固液分离, 得提取液,备用; ②澄清过滤 步骤①制备的提取液,计量体积、取样测定酶活力并调节pH至5.2士0.1,加入 821#硅藻土,澄清过滤,得澄清过滤液,备用; ③超滤、精滤,pH精调 将步骤②制备的澄清过滤液,超滤、精滤后,用稀释后的柠檬酸或纯碱精调pH至5.2±0.1 ; 调配灌装 按产品规格的要求,进行酶活力的调配,灌装,提取收率280%。 本专利技术的液态发酵真菌a-淀粉酶,其特征在于适用于淀粉糖浆、低聚糖、啤酒、烘焙食品、面制品、面粉加及工酿造工业等工艺过程。 本专利技术的液态发酵真菌a -淀粉酶及其制备方法相比现有技术具有突出的实质性 特点和显著的进步,并能产生如下技术效果 l.提供了一种最适pH较低条件下,热稳定性较高、适应性强的真菌a-淀粉酶A 口 广PR 5 2.提供了一种设备投资省、生产能力高、工艺操作方便、酶产率高、成本较低 的液态发酵真菌a-淀粉酶的制备方法; 3.为市场急需的真菌a -淀粉酶的生产提供了技术支持; 4.发酵水平27200u/ml、液体酶回收率^80%,符合食品级卫生标准; 5.适用于淀粉糖浆、低聚糖、啤酒、烘焙食品、面制品、面粉加及工酿造工业等工艺过程。具体实施例方式本专利技术下面将结合实施例作进一步详述 实施例l按照本专利技术的制备方法,制备本专利技术的液态发酵真菌a-淀粉酶,包括如下步骤 a.菌种培养 培养基包括按照重量份数计的原料组分 麦芽糖浆6 蛋白胨 1 玉米桨2 豆饼粉 1.2 氯化钙 0.05 硫酸铵0.33 ; 按照以上配方准确称量培养基原料计10-12重量份,加水至100重量份,调节pH 5-6, 121。C灭菌30-35分钟,冷却至30°C-35°C ,接入米曲霉(Aspergillus oryzae),保藏于 CICC编号2436菌种,得液体菌种预培养液;控制温度30°C -40°C,通风量45-60m3/h, 压力0.05Mpa-0.08Mpa,培养28-32小时,得液体菌种,备液态发酵用; b.液态发酵 包括如下按照重量份数计的原料组分 淀粉 6 豆饼粉本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种液态发酵真菌α-淀粉酶,其特征在于:  a.酶学特性最适pH 6.0,稳定pH 5.5-7.0;最适作用温度为50℃-60℃;  b.选用米曲霉菌种(Aspergillus oryzae)保藏于CICC编号2436为产酶菌种,采用液态发酵工艺制备,达到如下工艺技术指标:  ①发酵产酶水平:≥7200u/ml;  ②压滤提取、澄清过滤、超滤、精滤后,液体酶回收率≥80%,达到食品级卫生标准。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘顺启王兴吉郭庆文钱娟娟
申请(专利权)人:山东隆科特酶制剂有限公司
类型:发明
国别省市:37[]

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