[發(fā)明專利]一種葡糖淀粉酶的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011605129.7
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112553181B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮玉枚;馬良;向斌;曾佳
• 申請（專利權(quán)）人: 宜昌東陽光生化制藥有限公司
• 主分類號: C12N9/34
• 分類號: C12N9/34;C12N1/14;C12R1/685
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標(biāo)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42226
• 代理人: 夏冬玲

本發(fā)明涉及一種葡糖淀粉酶的生產(chǎn)方法，屬于微生物發(fā)酵工程領(lǐng)域，葡糖淀粉酶的生產(chǎn)過程中采用槐糖補料來補充發(fā)酵液中的碳源，其槐糖中三糖的濃度為：總糖47g/100ml?65g/100ml；還原糖40g/100ml?55 g/100ml；葡萄糖38g/100ml?50 g/100ml，采用槐糖補料過程中，控制發(fā)酵液中的還原糖濃度0.7?1.2g/100ml，槐糖的補料速率控制在3.5g/L/h?7.0 g/L/h。本發(fā)明根據(jù)菌種的生長代謝特性流加槐糖，速率控制在3.5?7.0g/L/h（以總糖濃度計），既能促進黑曲霉的生長代謝，又可以誘導(dǎo)菌體提高葡糖淀粉酶產(chǎn)率效率，提升發(fā)酵水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種葡糖淀粉酶的工業(yè)生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

葡糖淀粉酶是一種由微生物分泌的具有外切酶活性的胞外酶，該酶能水解淀粉、糊精、糖原等碳水化合物中非還原末端α-1,4糖苷鍵，釋放β-D-葡萄糖。在發(fā)酵工業(yè)中大量用作淀粉糖化劑，需求量巨大，是最重要的工業(yè)酶制劑之一。碳源是菌體進行生長和代謝過程重要的營養(yǎng)元素，也是葡糖淀粉酶分子的主要組成元素，黑曲霉是工業(yè)生產(chǎn)葡糖淀粉酶的主要菌種之一。黑曲霉產(chǎn)糖化酶的生產(chǎn)過程中，不同的碳源會導(dǎo)致發(fā)酵中生物量大，酶活低現(xiàn)象，不合理的補糖速率往往會導(dǎo)致發(fā)酵過程中還原糖、溶氧的波動從而引起代謝異常，菌體提前衰老，高效產(chǎn)酶時間提前結(jié)束。所以糖能直接影響微生物的生長和代謝，菌體在不同的生理時期對糖耗的需求也不同。因此，探索出優(yōu)質(zhì)的碳源基質(zhì)及過程合理的控糖標(biāo)準(zhǔn)是提升黑曲霉發(fā)酵過程中重要的工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種黑曲霉高效產(chǎn)葡糖淀粉酶的生產(chǎn)方法，通過選擇合適的碳源，改進過程補料補加時間和補加量，使黑曲霉液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)葡糖淀粉酶的產(chǎn)量明顯提高。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，

一種葡糖淀粉酶的生產(chǎn)方法，其特征在于，葡糖淀粉酶的生產(chǎn)過程中采用槐糖補料來補充發(fā)酵液中的碳源，其槐糖中三糖的濃度為：總糖 47g/100ml-65g/100ml；還原糖40g/100ml-55g/100ml；葡萄糖38g/100ml-50 g/100ml。

優(yōu)選地，采用槐糖補料過程中，控制發(fā)酵液中的還原糖濃度0.7-1.2g/100ml，槐糖的補料速率控制在3.5g/L/h-7.0g/L/h。

進一步優(yōu)選地，葡糖淀粉酶的生產(chǎn)過程中，控制溶氧不低于20％。

更進一步優(yōu)選地，槐糖補料過程具體操作為：待葡糖淀粉酶發(fā)酵培養(yǎng)基中糊精耗盡開始啟補糖(槐糖)速率2.0g/L/h，在啟補糖后的10-15h內(nèi)提高補糖速率至7.0g/L/h，此速率根據(jù)體積每12h調(diào)整一次，過程發(fā)酵液中還原糖濃度穩(wěn)定在0.7-1.2g/100ml，90-120h后發(fā)酵液中還原糖的含量高于1.2g/100ml或溶氧低于20％，則梯度減糖至3.5g/L/h，維持發(fā)酵液中的還原糖濃度0.7-1.2g/100ml。發(fā)酵90h-120h前維持補糖速率至7.0g/L/h快速提高菌體的產(chǎn)酶活力，90-120h 后根據(jù)溶氧和發(fā)酵液中還原糖的含量高于1.2g/100ml則梯度減糖至3.5g/L/h，穩(wěn)定菌體的代謝環(huán)境，并降低菌體代謝中的糖阻遏效應(yīng)。

進一步優(yōu)選地，所述方法包括以下培養(yǎng)基：

活化培養(yǎng)基：為每1L水中含糊精220-330g、玉米漿20-40g、硫酸銨20-40g、 pH4.0-4.5；

種子培養(yǎng)基：為1L水中含糊精190-330g、玉米漿20-40g、硫酸銨20-40g、 pH4.5-5.0；

二級種子培養(yǎng)基：為1L水中含糊精170-360g、玉米漿20-40g、硫酸銨20-40g、pH4.5-5.0；

葡糖淀粉酶發(fā)酵培養(yǎng)基：為1L水中含糊精130-300g、玉米漿40-70g、硫酸銨20-40g、豆粕粉5g-20g、pH4.5-5.0；