发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法技术

发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，属于泡沫分离技术领域。发酵罐发酵生产脂肪酶，得脂肪酶发酵液；发酵液配制成不同浓度的脂肪酶溶液，测定脂肪酶起泡能力与泡沫稳定性；检查泡沫分离装置气密性，将发酵液引入泡沫分离装置气浮管中；打开气瓶主阀和减压阀，调节转子流量计，将分离气速调整至所需值，向发酵液中通入空气，气体抵达气浮管底部，在气体分布器上均匀分布并向上输送，带动、分离泡沫发生管内的溶液溶质，气泡最终由气浮管顶端排出，并收集到泡沫收集烧杯中，测定泡沫液中的脂肪酶的浓度和酶活，并计算泡沫分离的回收率和酶活富集比。成本低、作用条件温和、操作简便，有效解决脂肪酶生产中产物抑制、分离困难、营养物质利用率低等问题。

【技术实现步骤摘要】
发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法
本专利技术属于泡沫分离
，具体是涉及利用脂肪酶自身的起泡性的一种发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法。
技术介绍
脂肪酶(三酰基甘油水解酶，EC3.1.1.3)，能催化三酰基甘油水解，生成甘油和脂肪酸[1]，是一种十分具有生理意义和工业应用潜力的酶。脂肪酶在食品、洗涤剂、造纸和皮革行业等领域有重要应用[2-5]。目前脂肪酶的主要生产方式是微生物发酵法，从发酵液中提纯脂肪酶的方法有：双水相萃取法、层析法、膜分离[6-8]等,但双水相萃取有易乳化、相分离时间长、分辨效率低的缺点，层析法不能分离分子量接近的蛋白且有流速限制，膜分离法有膜污染的问题。因此，寻求成本低、效率高、产品质量好的脂肪酶分离技术成为了一个重要的发展目标。泡沫分离法有设备投资少、操作简单、环保无污染、能够分离浓度很低的物质、能耗低[9,10]的特点，其在矿物浮选、废水处理、蛋白质分离[11-13]等领域都有应用。泡沫分离法利用的是物质间的表面活性差异，有表面活性的物质或者能与表面活性物质结合的物质都能分离[14]。泡沫分离法能有效分离微量溶质，因此采用此方法分离发酵液中的脂肪酶具有很大优势。参考文献：[1]StadlerP,KovacA,PaltaufF.Understandinglipaseactionandselectivity[J].CroaticaChemicaActa,1995,68(3):649-674.[2]SaxenaR,MisraS,RawatI,etal.Productionof1,3regiospecificlipasefromBacillussp.RK-3:ItspotentialtosynthesizeCocoaButterSubstitute[J].MalaysianJournalofMicrobiology,2011,7(1):41-48.[3]RohitS,YusufC,UttamCB.Production,purification,characterization,andapplicationsoflipases[J].BiotechnologyAdvances,2001,19(8):627-662.[4]JaegerKE,ReetzMT.Microbiallipasesformversatiletoolsforbiotechnology[J].TrendsinBiotechnology,1998,16(9):396-403.[5]廖隆理.制革工艺学(上)[M].科学出版社,2001:59,201.[6]夏寒松,余江,胡雪生,等.离子液体相行为(Ⅱ)双水相的成相规律[J].化工学报,2006,57(9):2149-2151.[7]QueirozJA,TomazCT,CabralJMS.Hydrophobicinteractionchromatographyofproteins[J].JournalofBiotechnology,2001,87(2):143-159.[8]陈长松,赵国华.膜分离技术在水处理方面的应用[J].胶体与聚合物,2018,36(4):186-189.[9]高洁,董文宾,李菲.泡沫分离技术发展现状及趋势[J].食品科技,2008(10):99－101.[10]董文宾.生物工程分析[M].北京:化学工业出版社,2006:42.[11]FarrokhpayS.Thesignificanceoffrothstabilityinmineralflotation-Areview[J].AdvancesinColloidandInterfaceScience,2011,166(1-2):1-7.[12]陈志刚,乔丹,许小红,等.泡沫分离法去除废水中的Cr(Ⅲ)离子[J].环境工程学报,2016,10(7):3623-3628.[13]路帅,孙培冬,季晓彤,等.杏仁蛋白的两级泡沫分离工艺优化[J].食品工业科技,2018,39(12):200-204.[14]刘颖,木泰华,孙红男,等.泡沫分离技术在食品及化工业中的应用现状[J].食品工业科技,2013,13:354-358.
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的脂肪酶生产过程中产物抑制、分离困难、营养物质利用率低等问题，提供利用脂肪酶自身的起泡性，探究从发酵液中泡沫分离采收脂肪酶的工艺，并优化工艺条件的一种发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法。本专利技术所述发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，包括以下步骤：1)发酵罐发酵生产脂肪酶，得到脂肪酶发酵液；2)将步骤1)所得脂肪酶发酵液配制成不同浓度的脂肪酶溶液，测定脂肪酶起泡能力与泡沫稳定性；3)检查泡沫分离装置气密性，将发酵液引入泡沫分离装置的气浮管中；4)打开气瓶主阀和减压阀，调节转子流量计，将分离气速调整至所需值，向发酵液中通入空气，气体抵达气浮管的底部，在气体分布器上均匀分布并向上输送，从而带动、分离泡沫发生管内的溶液溶质，气泡最终由气浮管顶端排出，并收集到泡沫收集烧杯中，测定泡沫液中的脂肪酶的浓度和酶活，并计算泡沫分离的回收率和酶活富集比。在步骤1)中，所述发酵罐可采用Minifors2台式标准发酵罐；所述发酵可采用重组毕赤酵母，培养基为BSM无机培养基；所述发酵罐的参数设置可为，前期：温度30℃，搅拌速度1000rpm，通气4L·min-1；诱导产酶期：发酵温度为20℃，流加甲醇诱导发酵140h；所得脂肪酶发酵液中酶浓度可在0.20～3.0mg/mL，发酵液的pH值为自然pH值。在步骤2)中，所述测定脂肪酶起泡能力与泡沫稳定性的具体方法可为：配制六种不同浓度的脂肪酶溶液，测定不同浓度脂肪酶的起泡能力与泡沫稳定性；所述脂肪酶溶液的浓度可为0.10～0.50mg/mL。在步骤3)中，所述泡沫分离装置可由空气钢瓶、气瓶主阀、减压阀、调节阀、截止阀、转子流量计、气体分布器、气浮管、泡沫收集烧杯组成；其中转子流量计可采用型号为LZB-3WB的转子流量计，测量流量范围为100～1000mL/min；所述气浮管可采用长度120cm、内径30mm的玻璃管；所述空气钢瓶的出口经减压阀接调节阀的输入端，调节阀的输出端接截止阀的输入端，截止阀的输出端经转子流量计分别接空气分布器和残液排出阀，空气分布器的输出端接气浮管的输入端，气浮管的输出端接收集瓶；所述发酵液的装液体积可为100～300mL。在步骤4)中，所述通入空气的气速为200～1000mL/min。本专利技术利用脂肪酶自身的起泡特性，结合泡沫分离技术，从脂肪酶发酵液中分离纯化了脂肪酶。本专利技术成本低、作用条件温和、操作简便，能有效地解决脂肪酶生产中产物抑制、分离困难、营养物质利用率低等问题。通过单因素实验得出发酵罐培养液中脂肪酶的泡沫分离采收单因素最佳分离条件为：分离气速400mL/min，装液体积100mL，初始酶浓度3.0mg/mL，此时脂肪酶的富集比和回收率为1.53本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)发酵罐发酵生产脂肪酶，得到脂肪酶发酵液；/n2)将步骤1)所得脂肪酶发酵液配制成不同浓度的脂肪酶溶液，测定脂肪酶起泡能力与泡沫稳定性；/n3)检查泡沫分离装置气密性，将发酵液引入泡沫分离装置的气浮管中；/n4)打开气瓶主阀和减压阀，调节转子流量计，将分离气速调整至所需值，向发酵液中通入空气，气体抵达气浮管的底部，在气体分布器上均匀分布并向上输送，从而带动、分离泡沫发生管内的溶液溶质，气泡最终由气浮管顶端排出，并收集到泡沫收集烧杯中，测定泡沫液中的脂肪酶的浓度和酶活，并计算泡沫分离的回收率和酶活富集比。/n

【技术特征摘要】
1.发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，其特征在于包括以下步骤：
1)发酵罐发酵生产脂肪酶，得到脂肪酶发酵液；
2)将步骤1)所得脂肪酶发酵液配制成不同浓度的脂肪酶溶液，测定脂肪酶起泡能力与泡沫稳定性；
3)检查泡沫分离装置气密性，将发酵液引入泡沫分离装置的气浮管中；
4)打开气瓶主阀和减压阀，调节转子流量计，将分离气速调整至所需值，向发酵液中通入空气，气体抵达气浮管的底部，在气体分布器上均匀分布并向上输送，从而带动、分离泡沫发生管内的溶液溶质，气泡最终由气浮管顶端排出，并收集到泡沫收集烧杯中，测定泡沫液中的脂肪酶的浓度和酶活，并计算泡沫分离的回收率和酶活富集比。


2.如权利要求1所述发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，其特征在于在步骤1)中，所述发酵罐采用Minifors2台式标准发酵罐。


3.如权利要求1所述发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，其特征在于在步骤1)中，所述发酵采用重组毕赤酵母，培养基为BSM无机培养基。


4.如权利要求1所述发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，其特征在于在步骤1)中，所述发酵罐的参数设置为，前期：温度30℃，搅拌速度1000rpm，通气4L·min-1；诱导产酶期：发酵温度为20℃，流加甲醇诱导发酵140h。


5.如权利要求1所述发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，其特征在于在步骤1)中，所述脂肪酶发酵液中酶浓度在0.20...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵文尧，林滢，陈国玺，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35