用于50-80立方米发酵液条件的α-淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种用于50-80立方米发酵液条件的α-淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，包括：制备粗粮水解液；制备α-淀粉酶制剂；制备市售成品。采用本发明专利技术方法后，可大幅缩短发酵培养基消毒时间，可有效提升原料利用率并提升发酵活力，还可有效提升发酵清液得率，并能显著降低超滤废液氨氮水平。

For the 50-80 cubic meters of fermentation conditions of alpha amylase preparation for large-scale fermentation liquid

The invention relates to a method for 50-80 cubic meters of fermentation conditions of alpha amylase preparation of large-scale liquid fermentation production process, including: preparing coarse hydrolysate; preparation of alpha amylase preparation; preparation of commercially available products. By this method, which can greatly shorten the fermentation time of disinfection, can effectively improve the utilization rate of raw materials and improve the fermentation activity, also can effectively improve the yield of fermentation liquid, and can significantly reduce the level of ammonia wastewater ultrafiltration.

【技术实现步骤摘要】
用于50-80立方米发酵液条件的α -淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺
本专利技术涉及一种α -淀粉酶制剂大规模生产工艺，尤其是一种用于50-80立方米发酵液条件的α -淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，属于酶制剂大规模生产领域。
技术介绍
α-淀粉酶(a-amylase)为糖苷水解酶类(glycosylhydrases)的第13家族,属于α -葡萄糖苷水解酶(a -Glycosylhydrases, EC3.2.1)。α -淀粉酶是一种内切酶，能水解淀粉分子中的α-1，4糖苷键，将其任意切成长短不一的短链糊精和少量的相对低分子质量糖类，直链淀粉和支链淀粉均以无规则的形式进行分解，从而使淀粉糊的粘度迅速下降，即起“液化”作用，故α -淀粉酶又称为液化淀粉酶。α -淀粉酶是最重要的一类酶，也是最早实现工业生产并且迄今为止用途最广，产量最大的酶制剂品种。α-淀粉酶已应用到很多工业中如食品，发酵，纺织，造纸业，制药业和化学药品工业等，还扩展到其他领域，如临床，医学，分析化学等。α -淀粉酶的具体用途例如淀粉的液化、纺织品退浆、纸和纸浆生产中淀粉的修饰，以及用于酿酒、酒精生产和烘小立m。据 申请人:所知，虽然现有α-淀粉酶制剂制备方法已经比较成熟，但仍然存在培养基消毒耗费时间较长，氮源利用率不够高，发酵活力不够高，发酵清液得率不够高，超滤废液氨氮水平不够低的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:克服现有技术存在的问题，提供一种用于50-80立方米发酵液条件的α -淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，可有效克服现有技术缺陷。本专利技术解决其技术问题的技术方案如下:一种用于50-80立方米发酵液条件的α -淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，其特征是，包括以下步骤:第一步、制备粗粮水解液:S1-1.先用水将粗粮粉制成质量浓度为10-15%的浆液，再将浆液加热至900C -100°C，保持10-20分钟；然后将浆液冷却至40°C -50°C ；S1-2.以质量浓度为2-10%的碱液将Sl-1所得浆液的pH值调至7.0-8.0，然后加入蛋白酶进行水解，水解过程中以所述碱液将浆液PH值控制在7.0-8.0，水解过程持续4-6小时；S1-3.将S1-2所得水解后浆液过滤，收集滤液，即得粗粮水解液。第二步、制备α -淀粉酶制剂:S2-1.配制以第一步制得粗粮水解液为氮源的发酵培养基；S2-2.将已活化的α-淀粉酶种子液按体积比1_10%接入S2_l所得发酵培养基中，然后开始发酵，发酵温度保持在34±4°C，发酵过程中以氨水将发酵液pH值控制在6.5±0.5,发酵过程持续40-80小时；S2-3.过滤S2-2所得发酵液，收集发酵清液，即得α -淀粉酶制剂。本专利技术进一步完善的技术方案如下:优选地，第一步中，先在Sl-1之前以凯氏定氮法测定粗粮粉的总蛋白含量，再在S1-2中以凯氏定氮法测定水解后浆液液体中的可溶性蛋白含量，若所述可溶性蛋白含量占所述总蛋白含量的80-90%则终止水解过程，否则继续水解过程。优选地，第二步S2-1所得发酵培养基由以下组分按重量百分比混合后经120。。-121。。消毒20-25分钟制得:淀粉15-20%，第一步制得粗粮水解液1_10%，干基含量20 土 2%的玉米浆液1_2%，磷酸氢二钠0.5-1.0%，氯化铵0.1-0.3%，硫酸铵0.1-0.3%，氯化钙0-0.1%，余量为水。优选地，第一步S1-2中，蛋白酶为10万U/g的中性蛋白酶，蛋白酶的加入量为质量浓度0.05-0.3% ;第二步S2-2中，发酵过程中溶氧量保持在20-30%。优选地，第二步S2-2中，α -淀粉酶种子液的活化过程如下:将α -淀粉酶菌种接种LB培养液，于37°C _39°C培养6-10小时，当α -淀粉酶浓度达到108-109cfu/ml时即完成活化。优选地，第一步S1-3和第二步S2-3中，过滤方式为板框过滤，采用150-200目的滤布。优选地，所述粗粮粉为豆饼粉或棉籽饼粉。优选地,第一步S1-2中,所述碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。优选地，第二步S2-3中，先将发酵液絮凝处理，再过滤。优选地，还包括:第三步、将第二步制得α -淀粉酶制剂超滤浓缩后分装，得市售成品。 申请人:在深入地实践研究中发现，导致现有技术存在缺陷的主要原因在于将粗粮粉直接用于发酵过程。基于这一重要发现， 申请人:进一步深入研究，终于得出了上述技术方案。本专利技术大规模生产工艺中，先将粗粮粉制成水解液，然后再用于配制发酵培养基，最后发酵获得α -淀粉酶制剂，其中将粗粮粉制成水解液是关键点，采用这一关键点可大幅缩短发酵培养基消毒时间，可有效提升粗粮粉氮源利用率并提升发酵活力，还可有效提升发酵清液得率，并能显著降低超滤废液氨氮水平，也即采用这一关键点实现了众多完全在预料之外的技术效果。与现有技术相比，采用本专利技术工艺后改善效果明显:发酵培养基消毒时间缩短至少15分钟，有效降低能耗；制得α -淀粉酶制剂的酶活力提高6-10% ;发酵清液得率提高4-10% ;超滤废液氨氮水平下降20-30%。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。但是本专利技术不限于所给出的例子。实施例本实施例在50-80立方米发酵液条件下大规模生产α _淀粉酶制剂及其市售成品，生产工艺包括以下步骤:第一步、制备粗粮水解液:S1-1.先用水将粗粮粉制成质量浓度为10-15% (如12%)的浆液，再将浆液加热至900C -1OO0C (如95°C)，保持10-20分钟(如15分钟)；然后将浆液冷却至40°C -50°C (如45°C);粗粮粉为豆饼粉或棉籽饼粉 。S1-2.以质量浓度为2-10%(如8%)的碱液(氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液)将Sl-1所得浆液的PH值调至7.0-8.0(如7.5)，然后加入蛋白酶进行水解，水解过程中以前述碱液将浆液pH值控制在7.0-8.0，水解过程持续4-6小时(如5小时)；其中，蛋白酶为10万U/g的中性蛋白酶，蛋白酶的加入量为质量浓度0.05-0.3% (如0.10%)。S1-3.将S1-2所得水解后浆液过滤，收集滤液，即得粗粮水解液。其中，过滤方式为板框过滤，采用150-200目(如180目)的滤布。具体而言，第一步中，先在Sl-1之前以凯氏定氮法测定粗粮粉的总蛋白含量，再在S1-2中以凯氏定氮法测定水解后浆液液体中的可溶性蛋白含量，若所述可溶性蛋白含量占所述总蛋白含量的80-90% (如87%)则终止水解过程，否则继续水解过程。第二步、制备α -淀粉酶制剂:S2-1.配制以第一步制得粗粮水解液为氮源的发酵培养基；具体而言，发酵培养基由以下组分按重量百分比混合后经120°C _121°C消毒20-25分钟(如23分钟)制得:淀粉15-20% (如17%)，第一步制得粗粮水解液1-10% (如8%)，干基含量20 土 2%的玉米浆液1-2% (如1.5%)，磷酸氢二钠0.5-1.0% (如0.8%)，氯化铵0.1-0.3% (如0.2%)，硫酸铵0.1-0.3% (如0.2%)，氯化钙0-0.1% (如0.03%)，余量为水。与现有技术相比，消毒时间缩短15分钟，效率提高37%以上。S2-2.将已活化的α -淀粉酶种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于50?80立方米发酵液条件的α?淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，其特征是，包括以下步骤：第一步、制备粗粮水解液：S1?1.先用水将粗粮粉制成质量浓度为10?15%的浆液，再将浆液加热至90℃?100℃，保持10?20分钟；然后将浆液冷却至40℃?50℃；S1?2.以质量浓度为2?10%的碱液将S1?1所得浆液的pH值调至7.0?8.0，然后加入蛋白酶进行水解，水解过程中以所述碱液将浆液pH值控制在7.0?8.0，水解过程持续4?6小时；S1?3.将S1?2所得水解后浆液过滤，收集滤液，即得粗粮水解液。第二步、制备α?淀粉酶制剂：S2?1.配制以第一步制得粗粮水解液为氮源的发酵培养基；S2?2.将已活化的α?淀粉酶种子液按体积比1?10%接入S2?1所得发酵培养基中，然后开始发酵，发酵温度保持在34±4℃，发酵过程中以氨水将发酵液pH值控制在6.5±0.5，发酵过程持续40?80小时；S2?3.过滤S2?2所得发酵液，收集发酵清液，即得α?淀粉酶制剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于50-80立方米发酵液条件的α-淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，其特征是，包括以下步骤: 第一步、制备粗粮水解液: S1-1.先用水将粗粮粉制成质量浓度为10-15%的浆液，再将浆液加热至90°C -1OO0C,保持10-20分钟；然后将浆液冷却至40°C -50°C ； S1-2.以质量浓度为2-10%的碱液将Sl-1所得浆液的pH值调至7.0-8.0，然后加入蛋白酶进行水解，水解过程中以所述碱液将浆液PH值控制在7.0-8.0,水解过程持续4-6小时； 51-3.将S1-2所得水解后浆液过滤，收集滤液，即得粗粮水解液。 第二步、制备α-淀粉酶制剂: 52-1.配制以第一步制得粗粮水解液为氮源的发酵培养基； S2-2.将已活化的α-淀粉酶种子液按体积比1-10%接入S2-1所得发酵培养基中，然后开始发酵，发酵温度保持在34±4°C，发酵过程中以氨水将发酵液pH值控制在6.5±0.5，发酵过程持续40-80小时； S2-3.过滤S2-2所得发酵液，收集发酵清液，即得α-淀粉酶制剂。2.根据权利要求1所述 用于50-80立方米发酵液条件的α-淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，其特征是，第一步中，先在Sl-1之前以凯氏定氮法测定粗粮粉的总蛋白含量，再在S1-2中以凯氏定氮法测定水解后浆液液体中的可溶性蛋白含量，若所述可溶性蛋白含量占所述总蛋白含量的80-90%则终止水解过程，否则继续水解过程。3.根据权利要求1所述用于50-80立方米发酵液条件的α-淀粉酶制剂大规模清液发酵生产工艺，其特征是，第二步S2-1所得发酵培养基由以下组分按重量百分比混合后经120。。-121。。消毒20-25分钟制得: 淀粉15-20%，第一步制得粗粮水解液1_10%，干基含量2...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼志华，朱为民，丁红辉，岳彩元，
申请(专利权)人：江苏省奥谷生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：