一种酶解玉米浆、其制备方法及在枯草芽孢杆菌发酵中的应用技术

本发明专利技术属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种酶解玉米浆、其制备方法及在枯草芽孢杆菌发酵中的应用。本发明专利技术提供的酶解方法包括两步酶解，第一步中的复合酶Ⅰ包括漆酶、α

【技术实现步骤摘要】
一种酶解玉米浆、其制备方法及在枯草芽孢杆菌发酵中的应用


[0001]本专利技术属于微生物发酵
，具体涉及一种酶解玉米浆、其制备方法及在枯草芽孢杆菌发酵中的应用。

技术介绍

[0002]玉米浆是生产玉米淀粉过程中的副产物，为玉米的亚硫酸浸泡液，经真空浓缩后得到的黄褐色液体。玉米浆中含有丰富的可溶性蛋白、无机盐、生长素及前体物质，约含40
‑
50％固体物质可作为微生物生长繁殖所需有机氮源，也是谷氨酸发酵所需的重要营养剂，同时也可用作水溶性植物蛋白和复合肥料添加剂等。酸水解蛋白液对环境污染较严重，且价格昂贵。玉米浆作为廉价有机氮源，其中部分氨基酸含量高于其他氮源，可替代或减少豆粕水解液等高价位氮源应用于谷氨酸发酵中，能提高玉米浆的附加值、谷氨酸产酸及转化率，降低谷氨酸生产成本等。而玉米浆中的磷虽然以植酸钙镁形式存在，也会影响谷氨酸的发酵过程，但是玉米浆中的氨基酸及无机磷均以大分子形式存在，难以被谷氨酸菌种利用。
[0003]氮源的主要作用是微生物细胞物质和含氮代谢物的氮素来源的营养物质。氮源作为枯草芽孢杆菌发酵培养基的主要因素，在芽孢的形成上也发挥着重要作用。枯草芽孢杆菌在生产中常用豆饼粉、鱼粉以及(NH4)2S04等一些试剂作氮源。C/N直接影响菌体的生长和代谢，碳源转化为微生物自身的细胞物质和代谢产物，并且是能源物质。氮源是构成微生物细胞蛋白质和核酸的主要元素，而蛋白质和核酸是微生物原生质的主要组成部分。如果C/N偏小，会导致菌体生长过剩，易造成菌体提前衰老自溶；C/N过大，菌体繁殖数量少，发酵密度低，细菌代谢不平衡，不利于产物的积累；C/N合适，但C、N源浓度过低，则会影响菌体的繁殖，C、N浓度过高，则发酵起始导致菌体大量繁殖，代谢废物过多而增加发酵液的黏度，使溶解氧降低，引起菌体代谢异常，最终也影响产物的合成。
[0004]枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)作为饲料添加剂的两种芽孢杆菌之一，已被越来越多的研制成微生物制剂。其制剂是无毒、无残留、无污染的“绿色”添加剂，具有广阔的发展前景，现已在畜牧业、饲料行业中广泛应用，显示出了巨大的社会效益和生态效益。枯草芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等活性，能产生抗菌素，在动物肠道内具有较强生物夺氧能力，这些特性对促进动物营养的消化吸收、提高动物的饲料转化率和防病，促进生长起到重要作用。目前在工业化生产中，仍然存在发酵周期长、芽孢形成率低、成本高等问题。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种酶解玉米浆、其制备方法及在枯草芽孢杆菌发酵中的应用。本专利技术提供的酶解方法包括两步酶解，第一步中的复合酶Ⅰ包括漆酶、α
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葡萄糖苷酶和果胶酶；第二步中的复合酶Ⅱ包括植酸酶、酸性蛋白酶和酸性纤维素酶。该酶解方法能够有效降低玉米浆的抗氧化活性，酶解后的玉米浆能够代替豆粕作为氮源用于枯
草芽孢杆菌发酵，降低发酵原料成本；在枯草芽孢杆菌发酵液喷干时，能降低干燥时蒸汽的使用量并减少干燥时间。
[0006]一方面，本专利技术提供了一种降低玉米浆抗氧化性的酶解方法，所述的方法包括两步酶解，第一步酶解中的复合酶Ⅰ包括漆酶；第二步酶解中的复合酶Ⅱ包括植酸酶、酸性蛋白酶、酸性纤维素酶。
[0007]具体地，复合酶Ⅰ还包括α
‑
葡萄糖苷酶或果胶酶中的一种或两种。
[0008]具体地，复合酶Ⅰ包含α
‑
葡萄糖苷酶或果胶酶中的一种时，复合酶Ⅱ包含另一种。
[0009]具体地，所述的复合酶Ⅰ可以包括漆酶、α
‑
葡萄糖苷酶和果胶酶。
[0010]具体地，所述的复合酶Ⅰ和复合酶Ⅱ中添加液体载体；所述的液体载体配方中以终浓度计可以包括：麦芽糊精0.06
‑
0.12g/mL，醋酸钠0.05
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0.11g/mL，氯化钠0.15
‑
0.25g/mL，山梨酸钾0.003
‑
0.004g/mL，甘油0.1
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0.3g/mL。
[0011]优选地，所述的液体载体配方中以终浓度计可以包括：麦芽糊精0.09g/mL，醋酸钠0.08g/mL，氯化钠0.19g/mL，山梨酸钾0.0035g/mL，甘油0.1g/mL。
[0012]具体地，所述的投料顺序为麦芽糊精、醋酸钠、氯化钠、山梨酸钾和甘油。
[0013]具体地，投料后调pH＝6.0
‑
6.5。
[0014]具体地，前述的玉米浆酶解方法包括以下步骤：
[0015](1)在玉米浆中加入前述的复合酶Ⅰ进行酶解；
[0016](2)在步骤(1)酶解后的玉米浆中加入前述的复合酶Ⅱ进行二次酶解。
[0017]具体地，步骤(1)所述的复合酶Ⅰ的添加量为玉米浆质量的1
‰‑2‰
；所述复合酶Ⅰ中各酶的酶活性为漆酶800
‑
1200U/g，α
‑
葡萄糖苷酶800
‑
1200U/g，果胶酶300
‑
700U/g。
[0018]优选地，步骤(1)所述的复合酶Ⅰ的添加量为玉米浆质量的1.5
‰
；所述复合酶Ⅰ中各酶的酶活性为漆酶1000U/g，α
‑
葡萄糖苷酶1000U/g，果胶酶500U/g。
[0019]具体地，步骤(2)所述的复合酶Ⅱ的添加量为步骤(1)酶解后玉米浆质量的1
‰‑3‰
；所述复合酶Ⅱ中各酶的酶活性为植酸酶800
‑
1200U/g，酸性蛋白酶18000
‑
22000U/g，酸性纤维素酶800
‑
1200U/g。
[0020]优选地，步骤(2)所述的复合酶Ⅱ的添加量为第一步酶解后玉米浆质量的2
‰
；所述的复合酶Ⅱ中各酶的酶活性为植酸酶1000U/g，酸性蛋白酶20000U/g，酸性纤维素酶1000U/g。
[0021]具体地，步骤(1)的酶解条件是温度为35
‑
45℃，pH为3.0
‑
4.0，酶解时间为5
‑
7h。
[0022]优选地，步骤(1)的酶解条件是温度为40℃，pH为3.5，酶解时间为6小时。
[0023]具体地，步骤(2)的酶解条件是温度为45
‑
55℃，pH为4.0
‑
5.0，酶解时间为10
‑
14h。
[0024]优选地，步骤(2)的酶解条件是温度为50℃，pH为4.5，酶解时间为12小时。
[0025]另一方面，本专利技术提供了前述的酶解方法制备的玉米浆在枯草芽孢杆菌发酵中的应用。
[0026]具体地，玉米浆的添加量为280
‑
320g/L。
[0027]优选地，玉米浆的添加量为295
‑
302g/L。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低玉米浆抗氧化性的酶解方法，其特征在于，包括两步酶解，第一步酶解中的复合酶Ⅰ包括漆酶；第二步酶解中的复合酶Ⅱ包括植酸酶、酸性蛋白酶、酸性纤维素酶。2.根据权利要求1所述的酶解方法，其特征在于，所述的复合酶Ⅰ还包括α
‑
葡萄糖苷酶或果胶酶中的一种或两种。3.根据权利要求2所述的酶解方法，其特征在于，复合酶Ⅰ包含α
‑
葡萄糖苷酶或果胶酶中的一种时，复合酶Ⅱ包含另一种。4.根据权利要求1
‑
2任一项所述的酶解方法，其特征在于，所述的复合酶Ⅰ包括漆酶、α
‑
萄糖苷酶和果胶酶。5.根据权利要求1所述的酶解方法，其特征在于，所述的复合酶Ⅰ和复合酶Ⅱ中添加液体载体；所述的液体载体配方中以终浓度计包括：麦芽糊精0.06
‑
0.12g/mL，醋酸钠0.05
‑
0.11g/mL，氯化钠0.15
‑
0.25g/mL，山梨酸钾0.003
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0.004g/mL，甘油0.1
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0.3g/mL。6.根据权利要求1所述的酶解方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在玉米浆中加入权利要求4中所述的复合酶Ⅰ进行酶解；(2)在步骤(1)酶解后的玉米浆中加入权利要求4中所述的复合酶Ⅱ进行二次酶解。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴培均，奎奎，罗建杰，李富伟，
申请(专利权)人：内蒙古科为博生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：