[發明專利]產生生淀粉酶的青霉菌及其制備的生淀粉酶制劑

有效

• 申請號: 201010272065.3
• 申請日: 2010-09-02
• 公開（公告）號: CN101955887A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 馮家勛;林海娟;段承杰;劉君梁;羅雪梅;唐紀良;張秋江;冼亮
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C12N1/14
• 分類號: C12N1/14;C12N9/24;C12P7/06;C12R1/80;C12R1/865
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;任鳳華

技術領域

本發明涉及一種產生生淀粉酶的青霉菌及其制備的生淀粉酶制劑，具體涉及一株產生生淀粉酶的青霉菌、用該菌株制備的液態生淀粉酶制劑以及該制劑在生木薯淀粉同步糖化發酵生產酒精中的應用。?

背景技術

淀粉是地球上植物存儲最豐富的多糖物質。在食品工業中，它是一種經濟的原料，可用來生產葡萄糖、麥芽糖、果葡糖漿等甜味劑，也用來生產抗生素、氨基酸、酒精和有機食用酸等。酒精脫水后變成無水酒精，無水酒精經變性處理變成燃料酒精，燃料酒精已在世界多個國家使用，對緩減世界能源危機、改善環境、促進農業可持續發展等具有重要意義(Sanchez?OJ，Cardona?CA.Trends?in?biotechnologicalproduction?of?fuel?ethanol?from?different?feedstocks.Bioresource?Technology2008，99：5270-5295)。?

以淀粉為原料的傳統酒精生產工藝中，原料必須先經過約90-110℃的高溫蒸煮，加入耐高溫α-淀粉酶將糊化原料中的長鏈淀粉切斷成短鏈糊精，使得醪液粘度降低，這是淀粉的糊化和液化過程；短鏈糊精還不能為酵母菌所利用，需要將液化后的原料降溫至60℃左右，加入糖化酶將短鏈糊精降解成葡萄糖，這是糖化過程；最后葡萄糖經酵母發酵產生酒精。或者是將原料進行糊化和液化后，降至30℃左右，同時加入糖化酶和酵母菌，同步糖化發酵產生酒精(梁于朝，李開綿，木薯酒精發酵研究進展，廣西輕工業，2007，98：16-18)。?

目前以木薯淀粉和玉米淀粉為原料生產燃料酒精時是用上述酒精生產工藝。由于原材料價格高和傳統酒精生產工藝中的高溫蒸煮(糊化和液化)是一個十分耗能的過程，大概需要消耗整個酒精生產過程所需能源的35％(王晨霞，杜風光，里根德，淀粉原料生料發酵法生產酒精概述，糧食與油脂，2008，6：11-13)。燃料酒精生產成本高，無市場競爭力，生產企業還需政府補貼才能生存，因此，降低燃料酒精的生產成本非常必要。?

生淀粉酶指的是一種復合酶，能直接有效作用于未經蒸煮或處理的原始狀態的生料淀粉顆粒，一般包括α-淀粉酶(α-1，4-D-Glucanohydrolase；EC?3.2.1.1)，β-淀粉酶(β-amylase；EC?3.2.1.2)和葡萄糖淀粉酶(Glucoamylase；EC?3.2.1.3)等。α-淀粉酶隨機切割淀粉分子內部的α-1，4糖苷鍵，生成短鏈糊精；β-淀粉酶從?淀粉分子的非還原性末端水解淀粉分子相間隔的α-1，4糖苷鍵，產物是麥芽糖，不能水解α-1，6糖苷鍵，作用于支鏈淀粉時產物還有極限糊精。葡萄糖淀粉酶俗稱糖化酶，不僅能水解α-1，4糖苷鍵，還能微弱水解α-1，6糖苷鍵，從淀粉分子的非還原性末端逐個切下葡萄糖，最終產物為葡萄糖(王鏡巖，朱勝庚，徐長法，生物化學上高等教育出版社，北京，2002：43)。?

生淀粉酶用于生料淀粉的同步糖化發酵產酒精，可在低溫下(30-40℃)直接將生料淀粉轉變為可發酵性糖，同時存在的酵母菌將水解產生的可發酵性糖發酵產生酒精，這樣糖化和發酵在同一反應器中進行，可極大簡化傳統酒精生產工藝，減少設備方面的成本，提高設備利用率。更重要的是，能節省高溫蒸煮過程所消耗的大量能量，極大降低能耗。因此，生淀粉酶應用在燃料酒精生產方面有著誘人的發展前景，研發生淀粉酶對降低燃料酒精的生產成本具有重要意義(Li?S-Z，Chan-Halbrendt?C.Ethanol?production?in?China：Potential?and?technologies.Applied?Energy?2009，86：162-169)。?

能產生生淀粉酶的微生物有很多，已報道的能夠產生生淀粉酶的微生物主要是真菌，比如Aspergillus?sp.，Rhizopus?sp.，也有報道說來源于細菌的淀粉酶也能作用生淀粉(Sun?H，Ge?X，Wang?L，et?al.Microbial?production?of?raw?starchdigesting?enzymes.African?Journal?of?Biotechnology?2009，8：1734-1739)。?

發明內容

本發明的目的是提供一種產生生淀粉酶的青霉菌及其制備的生淀粉酶制劑。?