本发明专利技术提供了一种制备玉米淀粉液化液的方法，包括如下步骤：(1)将转植酸酶玉米粉碎得到玉米粉，(2)将所述玉米粉与水混合，得到玉米粉浆；(3)将所得玉米粉浆预处理；(4)将经预处理的玉米粉浆在液化酶存在下进行液化得到玉米淀粉液化液；还提供了一种制备玉米淀粉糖化液的方法及玉米淀粉发酵产品的方法；还提供了它们的用途。通过本发明专利技术的技术方案，采用转植酸酶玉米进行玉米淀粉液化液、玉米淀粉糖化液和玉米淀粉发酵产品的工业化生产，可以提高玉米液化效果、糖化效果及发酵效率，从而提高乙醇的生产效率，表明转植酸酶玉米在工业上在具有较大的应用价值，还为通过转基因技术解决工业生产中的问题提供一条新的思路。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业生物
，具体地，涉及转植酸酶玉米在制备玉米淀粉液化液、玉米淀粉糖化液或玉米淀粉发酵产品中的用途；还涉及一种制备玉米淀粉液化液的方法、一种制备玉米淀粉糖化液的方法和一种制备玉米淀粉发酵产品的方法。
技术介绍
我国2011年玉米产量高达I. 92亿吨，其中有22%作为原料，被应用于工业生产中。其主要产品通过包括生产各种醇类、有机酸、抗坏血酸中间体、氨基酸或蛋白质等。其中，液化通常是玉米籽粒在工业化应用中的第一步反应，其主要目的是将玉米淀粉降解为 流动性较好的液体糊精。目前液化反应的工艺大致有两种，其一是利用高温(125-140°C )蒸煮，其二是利用酶催化水解液化反应(80-105°C)。其中，利用酶法能耗低、水耗低，应用前途广阔。液化酶是一种可内切玉米淀粉α-1，4-糖苷键的内切水解酶，该酶通常来源于各种芽孢杆菌或真菌，但由于玉米粉中的成份复杂，许多成份会影响到该酶的效率，因此有些研究希望通过外加酶制剂(如脂酶、纤维素酶等)来去除抑制液化酶活性的物质，但外加酶制剂会使生产成本增加，同时由于酶的用量通常比较大，而玉米粉在水中又不能完全溶解，因此酶制剂很难完全去除玉米浆中的酶抑制剂，其效率一般较低。因此到目前为止，以玉米为原料在工业化生产中仍然存在玉米液化效果差及发酵效率低的问题。
技术实现思路
为了克服以玉米作为工业原料进行发酵生产中存在玉米淀粉液化效果差及发酵效率低，以及降低外加酶制剂的成本，提高生产效率的问题，在本专利中提出了一种制备玉米淀粉液化液的方法、一种制备玉米淀粉糖化液的方法和一种制备玉米淀粉发酵产品的方法。本专利技术提供了一种制备玉米淀粉液化液的方法，该方法包括如下步骤(I)将转植酸酶玉米粉碎得到玉米粉，(2)将所述玉米粉与水混合，得到玉米粉浆；(3)将所得玉米粉浆预处理；(4)将经预处理的玉米粉浆在液化酶存在下进行液化，从而得到玉米淀粉液化液；液化酶对转植酸酶玉米的液化效果比未转植酸酶的玉米以及在未转植酸酶的玉米粉中填加与转植酸酶玉米等酶活的植酸酶两种条件下的液化效果都好；其中，所述转植酸酶玉米是将植酸酶植物重组表达载体转化受体玉米并培育和筛选再生玉米后得到；该植酸酶植物重组表达载体为ΡΗΡ20754Α0如图I所示，含有以下序列启动子序列、来源于微生物的植酸酶基因、信号肽和蛋白体定位序列和终止子序列；其中，所述的启动子序列是SEQ ID NO :2所示的核苷酸序列；所述的来源于微生物的植酸酶基因是SEQ IDNO :1所不的核昔酸序列；所述的彳目号妝和蛋白体定位序列是SEQ ID NO :4所不的核昔酸序列；所述的终止子序列是SEQ ID NO :3所示的核苷酸序列。本专利技术所述的微生物来源的植酸酶来源于真菌Aspergillus niger963(黑曲霉)，在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物保藏中心的保藏号为CGMCC :0332，所述的玉米胚乳特异表达的启动子和终止子序列可根据文献(Woo, et al. 2001, Plant cell.Oct. 13(10) :2297-317)来设计引物分离得到。所述的信号肽和蛋白体定位序列为SEQ IDNO 4所示的核苷酸序列(引导基因产物分泌和定位的信号肽序列，控制基因产物的定位，该信号肽和蛋白体定位序列可以引导植酸酶定位到细胞的蛋白体中)。优选地，相对于每升的水，玉米粉的用量为290-385克。优选地，粉碎得到的玉米粉的粒度为15-25目。优选地，对玉米粉浆进行预处理的方法包括在pH值5-6且温度为35_40°C下保持20-60分钟。 优选地，根据权利要求I或2所述的方法，其中，相对于每克的玉米粉，液化酶的用量为2-8U。优选地，液化的温度为60_90°C，时间为20-150分钟，pH值为5. 0-7. O。本专利技术还提供了一种制备玉米淀粉糖化液的方法，其中，该方法包括如下步骤(I)按本专利技术提供的方法制备玉米淀粉液化液的方法制备玉米淀粉液化液；(2)将所述玉米淀粉液化液进行热变性并在糖化酶的存在下进行糖化，得到玉米淀粉糖化液。优选地，相对于每克的玉米粉，糖化酶的用量为40-100U。优选地，糖化的温度为50_70°C，pH值4. 5-6. 0，时间为5_30分钟。另一方面，本专利技术还提供了一种制备玉米淀粉发酵产品的方法，该方法包括如下步骤(I)按照本专利技术所述的制备玉米淀粉糖化液的方法制备玉米淀粉糖化液；(2)将所述玉米淀粉糖化液进行发酵，得到发酵液，并从所述发酵液中提取发酵产品O优选地，发酵产品为醇、有机酸、抗坏血酸中间体、氨基酸或蛋白质。优选地，发酵产品为乙醇，发酵的条件包括菌种为酿酒酵母，发酵温度为30-36°C、时间为36-96小时。另一方面，本专利技术提供了转植酸酶玉米在制备玉米淀粉液化液中的用途，其中，按照权利要求I的方法制备玉米淀粉液化液。另一方面，本专利技术提供了转植酸酶玉米在制备玉米淀粉糖化液中的用途，其中，按照权利要求6的方法制备玉米淀粉糖化液。另一方面，本专利技术提供了转植酸酶玉米在制备玉米淀粉发酵产品中的用途，其中，按照权利要求8的方法制备玉米淀粉发酵产品。该植酸酶植物重组表达载体为PHP20754A0如图I所示，含有以下序列启动子序列、来源于微生物的植酸酶基因、信号肽和蛋白体定位序列和终止子序列；其中，所述的启动子序列是SEQ ID NO :2所示的核苷酸序列；所述的来源于微生物的植酸酶基因是SEQ ID NO :1所示的核苷酸序列；所述的信号肽和蛋白体定位序列是SEQ ID NO :4所示的核苷酸序列；所述的终止子序列是SEQID NO :3所示的核苷酸序列。转基因玉米是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到玉米中，从而改造玉米的性质向人们所需要的目标转变。虽然转基因玉米在食用中的安全性评价仍然是有很长的路要走，但这并不影响转基因玉米的工业应用，例如在工业乙醇和燃料乙醇中的应用。并且通过将现在分子生物技术与工业生产相结合，能够为解决工业生产中长期无法解决的问题提供了新的解决路径。通过本专利技术的技术方案，采用转植酸酶玉米进行玉米淀粉液化液、玉米淀粉糖化液和玉米淀粉发酵产品的工业化生产，可以提高玉米液化效果及发酵效率，同时也解决了转基因玉米的应用问题，通过转基因技术还为解决工业生产中的问题提供一条新的思路。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图I是植酸酶植物重组表达载体PHP20754A0的示意图。 图2是转植酸酶玉米、未转植酸酶玉米以及外加植酸酶玉米在37°C预处理对植酸的降解试验的结果图。图3是转植酸酶玉米、未转植酸酶玉米以及外加植酸酶玉米的液化试验结果图。具体实施例方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种制备玉米淀粉液化液的方法，该方法包括如下步骤(I)将转植酸酶玉米粉碎得到玉米粉，(2)将所述玉米粉与水混合，得到玉米粉浆；(3)将所得玉米粉浆预处理；(4)将经预处理的玉米粉浆在液化酶存在下进行液化，从而得到玉米淀粉液化液；其中，所述转植酸酶玉米是将植酸酶植物重组表达载体转化受体玉米并培育和筛选再生玉米后得到；该植酸酶植物重组表达载体为PHP20754A0如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备玉米淀粉液化液的方法，该方法包括如下步骤：(1)将转植酸酶玉米粉碎得到玉米粉，(2)将所述玉米粉与水混合，得到玉米粉浆；(3)将所得玉米粉浆预处理；(4)将经预处理的玉米粉浆在液化酶存在下进行液化，从而得到玉米淀粉液化液；液化酶对转植酸酶玉米的液化效果比未转植酸酶的玉米以及在未转植酸酶的玉米粉中填加与转植酸酶玉米等酶活的植酸酶两种条件下的液化效果都好；其中，所述转植酸酶玉米是将植酸酶植物重组表达载体转化受体玉米并培育和筛选再生玉米后得到；该植酸酶植物重组表达载体为PHP20754AO，含有以下序列：启动子序列、来源于微生物的植酸酶基因、信号肽和蛋白体定位序列和终止子序列；其中，所述的启动子序列是SEQ？ID？NO：2所示的核苷酸序列；所述的来源于微生物的植酸酶基因是SEQ？ID？NO：1所示的核苷酸序列；所述的信号肽和蛋白体定位序列是SEQ？ID？NO：4所示的核苷酸序列；所述的终止子序列是SEQ？ID？NO：3所示的核苷酸序列。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：田健，范云六，陈茹梅，伍宁丰，姚斌，
申请(专利权)人：中国农业科学院生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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