发酵液中β-葡聚糖酶的泡沫分离方法技术

发酵液中β

【技术实现步骤摘要】
发酵液中
β
‑
葡聚糖酶的泡沫分离方法


[0001]本专利技术属于泡沫分离
，具体是涉及利用SDS作为起泡剂的一种发酵液中β
‑
葡聚糖酶的泡沫分离方法。

技术介绍

[0002]β
‑
葡聚糖酶可以催化β
‑
葡聚糖的分解，在酵母、真菌和谷物的细胞壁中以结构元素存在。β
‑
葡聚糖酶可分为四类，其中最受瞩目研究的是β
‑
1,3
‑
1,4
‑
葡聚糖酶(Yang S Q,Yan Q J,Jiang Z Q,et al.Biochemical characterization of a novel thermostable beta
‑
1,3
‑
1,4
‑
glucanase(Lichenase)from Paecilomyces thermophila[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2008,56(13):5345
‑
5351)，其具有严格的底物专一性，所以被广泛应用于食品、洗涤剂、动物饲料等产业。β
‑
葡聚糖酶的常见提取方法有：植物提取(孙玉英，王瑞明.β
‑
葡聚糖酶的研究进展[J].山东商业职业技术学院学报,2002(03):11
‑
13)和微生物发酵(Teng D,Wang J
>‑
H,Fan Y,et al.Cloning of beta
‑
1,3
‑
1,4
‑
glucanase gene from Bacillus licheniformis EGW039(CGMCC 0635)and its expression in Escherichia coli BL21(DE3)[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2006,72(4):705
‑
712)。
[0003]目前，β
‑
葡聚糖酶的主要生产方式是微生物发酵法。从发酵液中提纯β
‑
葡聚糖酶的方法有：双水相萃取法、疏水层析法、凝胶过滤法、离子交换层析法、硫酸铵沉淀、膜分离等。随着β
‑
葡聚糖酶的应用领域逐步扩大、应用价值逐渐被发现，其市场价值和需求进一步提升。因此寻求一种高效、成本低、操作简便、酶活性高的工业分离提取技术成为了β
‑
葡聚糖酶应用道路上亟待解决的问题。泡沫分离又称气浮分离或泡沫吸附分离技术，以气泡作为分离载体，利用不同物质其表面活性的不同来达到分离的目的。在本世纪开始逐渐应用于生物工程领域，主要用于具有表面活性的生物大分子的提取(Stowers C C,Makarov V,Walker A,et al.Effect of air flow rate on the foam fractionation of a mixture of egg white and egg yolk[J].Asia
‑
Pacific Journal of Chemical Engineering,2009,4(2):180
‑
183)，具有工艺简便、安全性高、工业化成本低、生产效率高、绿色环保等特点，因此可作为提取β
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葡聚糖酶的新方法。
[0004]常见的发酵液中的β
‑
葡聚糖酶的提取方法有：双水相萃取法、疏水层析法、凝胶过滤法、离子交换层析法、硫酸铵沉淀、膜分离等。但是这些方法都有各自的缺点，比如疏水层析法的回收率只有25％；离子交换层析法需要大量水洗；硫酸钠沉淀法分离效果较差，而且结合其他分离方法同时使用，而且对环境有污染；膜分离法的膜的价格较高，并且膜易被破坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术存在的β
‑
葡聚糖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β
‑
葡聚糖酶自身的起泡性，探究从发酵液中泡沫分
离采收β
‑
葡聚糖酶的工艺，并优化工艺条件的一种发酵液中β
‑
葡聚糖酶的泡沫分离方法。
[0006]本专利技术包括以下步骤：
[0007]1)发酵罐发酵生产β
‑
葡聚糖酶，得到β
‑
葡聚糖酶发酵液；
[0008]2)将步骤1)所得β
‑
葡聚糖酶发酵液配制成不同浓度的β
‑
葡聚糖酶溶液，测定β
‑
葡聚糖酶起泡能力与泡沫稳定性；
[0009]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；
[0010]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β
‑
葡聚糖酶的浓度和酶活，并计算泡沫分离的回收率和酶活富集比。
[0011]在步骤1)中，所述发酵罐可采用Minifors 2台式标准发酵罐；所述发酵可采用重组毕赤酵母，培养基为BMGY培养基；所述发酵罐的参数设置可为，前期：温度30℃，搅拌速度800～1000rpm，通气4L
·
min
‑1；诱导产酶期：发酵温度为25～30℃，流加甲醇诱导发酵108～120h；优选，前期：温度30℃，搅拌速度800rpm，通气4L
·
min
‑1；诱导产酶期：发酵温度为30℃，流加甲醇诱导发酵108h。
[0012]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；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气体分布器和残液排出阀，气体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；所述发酵液的装液体积可为100～300mL。
[0013]在步骤4)中，所述通入空气的气速为200～1000mL/min。
[0014]本专利技术提供一种发酵液中β
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葡聚糖酶的泡沫分离法泡沫分离方法，发酵罐发酵生产β
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葡聚糖酶，得β
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葡聚糖酶发酵液；泡沫分离法收集发酵液中的β
‑
葡聚糖酶：检查泡沫分离装置气密性，将发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.发酵液中β
‑
葡聚糖酶的泡沫分离方法，其特征在于包括以下步骤：1)发酵罐发酵生产β
‑
葡聚糖酶，得到β
‑
葡聚糖酶发酵液；2)将步骤1)所得β
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葡聚糖酶发酵液配制成不同浓度的β
‑
葡聚糖酶溶液，测定β
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葡聚糖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β
‑
葡聚糖酶的浓度和酶活，并计算泡沫分离的回收率和酶活富集比。2.如权利权利要求1所述发酵液中β
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葡聚糖酶的泡沫分离方法，其特征在于在步骤1)中，所述发酵罐采用Minifors 2台式标准发酵罐。3.如权利权利要求1所述发酵液中β
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葡聚糖酶的泡沫分离方法，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BMGY培养基。4.如权利权利要求1所述发酵液中β
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葡聚糖酶的泡沫分离方法，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800～1000rpm，通气4L
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‑1；诱导产酶期：发酵温度为25～30℃，流加甲醇诱导发酵108～120h；优选，前期：温度30℃，搅拌速度800rpm，通气4...

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