專(zhuān)利名稱(chēng)：一種以麩皮為原料制備乳糖酶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物工程技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種以麩皮為原料制備乳糖酶的方法。
背景技術(shù)：
麥麩俗稱(chēng)麩皮、小麥麩，是以小麥籽實(shí)為原料加工面粉后得到的副產(chǎn)品，主要為小麥的種皮，占小麥籽粒質(zhì)量的20%左右。我國(guó)有著巨大的麥麩資源，年產(chǎn)量約7000 8000萬(wàn)t左右。麥麩質(zhì)地疏松、比重小、表面積大，其中含粗蛋白9. 4 17. 5%，粗脂肪I. 7 5. 6%，另外還含有豐富的膳食纖維、維生素、礦物質(zhì)以及低聚糖和酚類(lèi)化合物等成分。目前 麥麩大多經(jīng)簡(jiǎn)單加工后作為飼料配料或食醋、醬油釀造的原料，利用率較低。乳糖酶(Lactase)學(xué)名為P-D-半乳糖苷半乳糖水解酶(P-D-galactosidegalactohydrolase, E. C. 3. 2. I. 23)，又名 3 -半乳糖昔酶(3 -galactosidase)，是一類(lèi)催化3-D-半乳糖苷鍵發(fā)生水解的酶，它能將乳糖水解成半乳糖和葡萄糖。據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，我國(guó)目前年需求乳糖酶4000 8000噸。乳糖酶在動(dòng)物、植物和微生物中分布廣泛，但市場(chǎng)上大量應(yīng)用的乳糖酶均為微生物源乳糖酶。目前，乳糖酶在國(guó)外己進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段，如荷蘭Gist-brocades公司已工業(yè)化生產(chǎn)Maxilact的酵母乳糖酶。國(guó)內(nèi)微生物乳糖酶菌種的產(chǎn)酶活力偏低，工藝復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過(guò)高,不易工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以麩皮為原料制備乳糖酶的方法。一種以麩皮為原料制備乳糖酶的方法，其特征在于它為以下步驟
A、菌種
用米曲霉(Aspergillus Oryzae),保藏號(hào)ATCC 20423 ;購(gòu)自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(American Type Culture Collection)
B、種子制備
稱(chēng)取20 40g的麩皮煮沸15分鐘，用四層紗布過(guò)濾，濾液用水定容至IOOOmL得麩皮液，取250mL麩皮液加入容量為500mL三角瓶中，在121 °C溫度下滅菌20分鐘；培養(yǎng)基冷卻后，接種3環(huán)米曲霉孢子，33°C培養(yǎng)48h，得到液體種子；
C、接種
稱(chēng)取175g麩皮，加入150 200mL水，攪拌均勻，121°C滅菌25分鐘，冷卻后，接種步驟B得到的液體種子，接種量30 60mL ；
D、發(fā)酵培養(yǎng)
接種后25°C 35°C培養(yǎng)96h，得到成熟發(fā)酵醅；
E、浸提
將Ikg發(fā)酵醅中加入體積百分含量為9%的氯化鈉水溶液10L，室溫浸提61小時(shí)，得到浸提液；F、離心
浸提液用8(Tl50目濾布的板框壓濾,過(guò)濾液用離心機(jī)8000-10000rpm轉(zhuǎn)速離心，收集上清液，即為粗酶液；
G、膜過(guò)濾
將粗酶液用截留分子量為I萬(wàn)道爾頓的超濾膜濃縮10倍，得到濃縮酶液； H、冷凍干燥
在濃縮酶液中加入凍干保護(hù)劑，凍干保護(hù)劑的加入比例按每IOOmL濃縮乳糖酶液加入30g凍干保護(hù)劑，_20°C溫度下預(yù)冷8小時(shí)，然后保持物料溫度在零下30°C下干燥24小時(shí)，得到乳糖酶成品。本發(fā)明從國(guó)外引進(jìn)優(yōu)良菌種資源，采用液體制種固體發(fā)酵的方法，有效縮短了發(fā)酵周期，72h即可完成發(fā)酵。另外本發(fā)明只以麩皮為原料進(jìn)行發(fā)酵，不需要添加其它成分，生產(chǎn)成本較低，有效解決了麩皮的利用問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)副產(chǎn)品的綜合利用，同時(shí)有效緩解了乳糖酶市場(chǎng)供應(yīng)不足的問(wèn)題，工藝簡(jiǎn)單，便于進(jìn)行工業(yè)化推廣。本發(fā)明的有益效果
(I)工藝簡(jiǎn)單，發(fā)酵周期短，適于工業(yè)化推廣。(2)以麩皮為原料進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)成本較低。(3)采用優(yōu)良菌種進(jìn)行發(fā)酵，得到乳糖酶活力高，得到乳糖酶活力可達(dá)20000U/g以上。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例可以進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例I
稱(chēng)取20g的麩皮煮沸15分鐘，用四層紗布過(guò)濾，濾液用水定容至IOOOmL麩皮液，取250mL麩皮液加入容量為500mL三角瓶中，121°C滅菌20分鐘；培養(yǎng)基冷卻后，接種3環(huán)米曲霉孢子，33°C培養(yǎng)48h，得到液體種子；稱(chēng)取175g麩皮，加入150mL7jC，攪拌均勻，121°C滅菌25分鐘，冷卻后，接種液體種子，接種量30mL ;接種后25°C培養(yǎng)96h，得到成熟發(fā)酵醅。將Ikg發(fā)酵醅中加入體積百分含量為9%的氯化鈉水溶液10L，室溫浸提6小時(shí)，得到浸提液；浸提液用80目濾布的板框壓濾，過(guò)濾液用離心機(jī)SOOOrpm轉(zhuǎn)速離心，收集上清液，即為粗酶液。用截留分子量為I萬(wàn)道爾頓的超濾膜濃縮10倍，得到濃縮酶液；
在濃縮乳糖酶液中加入凍干保護(hù)劑，凍干保護(hù)劑的加入比例按每IOOmL濃縮乳糖酶液加入30g凍干保護(hù)劑，-20°C溫度下預(yù)冷8小時(shí)，然后保持物料溫度在零下30°C下干燥24小時(shí)，得到乳糖酶成品。實(shí)施例2
稱(chēng)取30g的麩皮煮沸15分鐘，用四層紗布過(guò)濾，濾液用水定容至IOOOmL麩皮液，取250mL麩皮液加入容量為500mL三角瓶中，21°C滅菌20分鐘；培養(yǎng)基冷卻后，接種3環(huán)米曲霉孢子，33°C培養(yǎng)48h，得到液體種子；稱(chēng)取175g麩皮，加入180mL水，攪拌均勻，121°C滅菌25分鐘，冷卻后，接種液體種子，接種量45mL ;接種后30°C培養(yǎng)96h，得到成熟發(fā)酵醅。將Ikg發(fā)酵醅中加入體積百分含量為9%的氯化鈉水溶液10L，室溫浸提7小時(shí)，得到浸提液；浸提液用120目濾布的板框壓濾，過(guò)濾液用離心機(jī)9000rpm轉(zhuǎn)速離心，收集上清液，即為粗酶液。用截留分子量為I萬(wàn)道爾頓的超濾膜濃縮10倍，得到濃縮酶液。在濃縮乳糖酶液中 加入凍干保護(hù)劑，凍干保護(hù)劑的加入比例按每IOOmL濃縮乳糖酶液加入30g凍干保護(hù)劑，_20°C溫度下預(yù)冷8小時(shí)，然后保持物料溫度在零下30°C下干燥24小時(shí)，得到乳糖酶成品。實(shí)施例3
稱(chēng)取40g的麩皮煮沸15分鐘，用四層紗布過(guò)濾，濾液用水定容至IOOOmL麩皮液，取250mL麩皮液加入容量為500mL三角瓶中，121°C滅菌20分鐘；培養(yǎng)基冷卻后，接種3環(huán)米曲霉孢子，33°C培養(yǎng)48h，得到液體種子；稱(chēng)取175g麩皮，加入200mL水，攪拌均勻，121°C滅菌25分鐘，冷卻后，接種液體種子，接種量60mL ;接種后35°C培養(yǎng)96h，得到成熟發(fā)酵醅；將Ikg發(fā)酵醅中加入體積百分含量為9%的氯化鈉水溶液10L，室溫浸提8小時(shí)，得到浸提液；浸提液用150目濾布的板框壓濾，過(guò)濾液用離心機(jī)IOOOOrpm轉(zhuǎn)速離心，收集上清液，即為粗酶液。用截留分子量為I萬(wàn)道爾頓的超濾膜濃縮10倍，得到濃縮酶液。在濃縮乳糖酶液中加入凍干保護(hù)劑，凍干保護(hù)劑的加入比例按每IOOmL濃縮酶液加入30g凍干保護(hù)劑，_20°C溫度下預(yù)冷8小時(shí)，然后保持物料溫度在零下30°C下干燥24小時(shí)，得到乳糖酶成品。
權(quán)利要求
1.一種以麩皮為原料制備乳糖酶的方法，其特征在于它為以下步驟 A、菌種 用米曲霉(Aspergillus Oryzae)，保藏號(hào) ATCC 20423 ； B、種子制備 稱(chēng)取20 40g的麩皮煮沸15分鐘，用四層紗布過(guò)濾，濾液用水定容至IOOOmL得麩皮液，取250mL麩皮液加入容量為500mL三角瓶中，在121 °C溫度下滅菌20分鐘；培養(yǎng)基冷卻后，接種3環(huán)米曲霉孢子，33°C培養(yǎng)48h，得到液體種子； C、接種 稱(chēng)取175g麩皮，加入150 200mL水，攪拌均勻，121°C滅菌25分鐘，冷卻后，接種步驟B得到的液體種子，接種量30 60mL ； D、發(fā)酵培養(yǎng) 接種后25°C 35°C培養(yǎng)96h，得到成熟發(fā)酵醅； E、浸提 將Ikg發(fā)酵醅中加入體積百分含量為9%的氯化鈉水溶液10L，室溫浸提61小時(shí)，得到浸提液； F、離心 浸提液用8(Tl50目濾布的板框壓濾,過(guò)濾液用離心機(jī)8000-10000rpm轉(zhuǎn)速離心,收集上清液，即為粗酶液； G、膜過(guò)濾 將粗酶液用截留分子量為I萬(wàn)道爾頓的超濾膜濃縮10倍，得到濃縮酶液； H、冷凍干燥 在濃縮酶液中加入凍干保護(hù)劑，凍干保護(hù)劑的加入比例按每IOOmL濃縮乳糖酶液加入30g凍干保護(hù)劑，_20°C溫度下預(yù)冷8小時(shí)，然后保持物料溫度在零下30°C下干燥24小時(shí)，得到乳糖酶成品。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種以麩皮為原料制備乳糖酶的方法，包括種子制備、接種、發(fā)酵培養(yǎng)、浸提、膜過(guò)濾、冷凍干燥等步驟，得乳糖酶成品。本發(fā)明從國(guó)外引進(jìn)優(yōu)良菌種資源米曲霉，采用液體制種固體發(fā)酵的方法，有效縮短了發(fā)酵周期，72h即可完成發(fā)酵。另外本發(fā)明以麩皮為原料進(jìn)行發(fā)酵，有效解決了麩皮的利用問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)副產(chǎn)品的綜合利用，同時(shí)有效緩解了乳糖酶市場(chǎng)供應(yīng)不足的問(wèn)題，工藝簡(jiǎn)單，便于進(jìn)行工業(yè)化推廣。
文檔編號(hào)C12N9/38GK102703405SQ201210217098
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者喬海軍, 劉芳寧, 張衛(wèi)兵 申請(qǐng)人:甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)