[發明專利]利用食品工業廢料生產乳酸鏈球菌素的方法

在審

• 申請號: 201710425658.0
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107400688A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 許宸華;李波;陳衛良
• 申請（專利權）人: 偉日（山東）生物科技有限公司
• 主分類號: C12P21/00
• 分類號: C12P21/00;C12R1/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及微生物發酵技術領域，具體涉及一種利用食品工業廢料生產乳酸鏈球菌素的方法。

背景技術

Nisin（group N inhibitory substance），亦稱為乳酸鏈球菌素（肽），乳鏈菌肽，是由乳酸鏈球菌（Streptococcus lactis ）或乳酸乳球菌（Lactococcus lactis ）部分菌株發酵產生的一類小分子多肽類化合物。它能有效地抑制引起食品腐敗的革蘭氏陽性細菌及其孢子的生長，延長食品貨架期。同時，Nisin 容易被人體消化道中的一些蛋白酶所降解，不會在人體內蓄積，是世界公認安全的天然防腐劑。

Nisin 的生產是與菌株的生長密切相關的，有研究表明，Nisin 的合成發生在菌株進入對數生長期，當菌株進入穩定期，Nisin 的合成也停止了，表現為初級代謝動力學特征。乳酸菌對發酵培養基的營養比較挑剔，Nisin 生產常用的碳源主要有蔗糖和葡萄糖。在實際生產中，蔗糖被認為是最好的碳源。氮源是影響 Nisin 的發酵水平的重要因素，通常認為大豆蛋白胨、酵母粉、魚粉、棉子粉、胰蛋白胨、酪蛋白胨為生產 Nisin 的理想氮源。但上述原料價格昂貴，勢必增加生產成本，選擇廉價的碳、氮源很有必要。

木糖醇渣是生產木糖醇的廢棄物，原料是玉米芯，原料含糖量54%，經提取木糖醇后含糖量仍有20%左右，主要成分是葡萄糖和果糖，目前尚未用于發酵工業的碳源材料，一直被廢棄用于鍋爐燃料。

玉米漿也就是玉米浸泡廢水，是生產淀粉糖過程中所產生的廢棄物，玉米漿中玉米漿中含有豐富的可溶性蛋白、生長素和一些前體物質，并且含有酵母菌、乳酸菌等，為乳酸鏈球菌菌株生長提供豐富能量，又能大大降低生產過程中酵母的使用量，并且提取乳酸鏈球菌素以后可以和其他殘夜被制成乳酸鈉，作為乳酸鏈球菌素的副產品。

豆渣是生產大豆蛋白過程中的殘渣，蛋白含量19%。原來一直被用于低價值飼料使用，如果將豆渣加入發酵液可以給乳酸鏈球菌提供氮源，可降低乳酸鏈球菌素的生產成本，屬于資源綜合利用。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種利用食品工業廢料生產乳酸鏈球菌素的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種利用食品工業廢料生產乳酸鏈球菌素的方法，采用玉米漿、木糖醇渣和大豆蛋白被提取后的豆渣制作基礎發酵液，結合部分蔗糖和酵母經過發酵生產乳酸鏈球菌素，具體方法步驟為：。

菌株采用乳酸鏈球菌E-15；種子培養基的組成：每升種子培養基中含有蔗糖 5~20g，含有酵母粉5~10g，含有蛋白胨5~10g，含有K₂HPO₄ 1~10g，含有MgSO₄ 0.1~0.5 g，含有NaCl 1~5g；發酵培養基組成：玉米漿80~120g/L；木糖醇渣120~180g/L；豆渣30~80g/L，K₂HPO₄ 1~10 g/L，MgSO₄ 0.1~0.5 g/L，NaCl 1~5 g/L，吐溫80 0.1~1.0 g/L；種子在三角瓶中培養，發酵在三角瓶或發酵罐中進行，種子和發酵培養基滅菌溫度為110~130℃，發酵過程轉速為40~100rpm，采用一次投料發酵，用 20-30%的 NaOH 控制 pH5.0~7.0，發酵周期為30小時。

上述培養條件為 28℃~37℃下靜止培養或50~120rpm 搖床培養，發酵罐培養條件為關閉進氣或少量通氣條件下培養。

上述乳酸鏈球菌E-15是以乳酸鏈球菌ATCC11454為出發菌株，經紫外線、微波、亞硝酸鈉及亞硝基胍復合誘變處理，并采用 Nisin 作為抗性篩選劑，結合雙層瓊脂擴散法，最終選育出一株Nisin 高產菌株，將其命名為乳酸鏈球菌E-15。

本發明利用多種食品工業廢料發酵生產乳酸鏈球菌素，代替或者部分代替蔗糖、酵母粉、蛋白胨等原料，大幅度降低生產成本的同時，變廢為寶，很大程度上減少甚至消除廢物無害化處理所產生的成本，達到資源綜合利用的目的，同時為這些工業廢料處理提供了一種環保途徑，本發明實現了廢料循環使用，即保護了環境，也實現了生產成本的大幅度降低。

具體實施方式

例1

一種利用食品工業廢料生產乳酸鏈球菌素的方法，菌株采用乳酸鏈球菌E-15；種子培養基的組成：