真菌淀粉酶制备和存储方法与流程

1.本发明涉及真菌淀粉酶技术领域，特别涉及一种真菌淀粉酶制备和存储方法。


背景技术：

2.真菌淀粉酶又名真菌α-淀粉酶(1，4-α-d-葡聚糖水解酶)，是由米曲霉瓦尔经深层培养、提取等工序精制而成。该酶为内切淀粉酶，可以迅速水解胶凝淀粉、直链淀粉和支链淀粉水溶液内部的α-1，4葡萄糖苷键，产生可溶性糊精及少数麦芽糖和葡萄糖。长时间反应会产生大量麦芽糖和少量葡萄糖的糖浆。
3.目前，真菌淀粉酶的制备过程中，酶液到粉状酶制剂的获取率较低，因此缺少一种提高真菌淀粉酶获取率的方法。


技术实现要素：

4.本发明提供一种真菌淀粉酶制备和存储方法，用以提高真菌淀粉酶的获取率，进一步提高生产效率，节省生产成本。
5.本发明提供一种真菌淀粉酶制备方法，其特征在于，包括：
6.利用枯草芽孢菌与原料淀粉反应获得α-淀粉酶液；
7.对α-淀粉酶液进行纯化，获得纯化α-淀粉酶液；
8.将纯化α-淀粉酶液进行洗涤沉淀并干燥后，获得α-真菌淀粉酶。
9.优选的，所述利用枯草芽孢菌与原料淀粉反应获得α-淀粉酶液包括：
10.在培养基上接种菌种，并对其进行培养60-80小时，培养温度为25-40摄氏度；
11.之后将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养；培养时间：10-18小时，培养温度：25-40摄氏度；
12.种子罐中的菌种培养结束后，将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵；
13.对发酵罐内的发酵物进行蛋白酶破坏，并进行冷却过滤，获得过滤液。
14.优选的，所述对α-淀粉酶液进行纯化，获得纯化α-淀粉酶液还包括：
15.将过滤液加水洗涤并真空浓缩后加盐析物，所述盐析物加硅藻土后进行压滤。
16.优选的，所述将纯化α-淀粉酶液进行洗涤沉淀并风干后，获得α-真菌淀粉酶还包括：获得滤饼后，对滤饼进行烘干，利用粉碎机对干燥的滤饼进行磨粉，获得α-真菌淀粉酶。
17.优选的，所述将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养还包括：
18.所述种子罐中的菌体进入对数生长期时，转入发酵罐进行发酵；所述发酵罐的发酵温度：25-40摄氏度，发酵时间：38-50小时；
19.其中，发酵过程中，每小时一次加入三倍碳源的培养基补充至发酵罐中。
20.优选的，所述将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵还包括：停止补充培养基后，每2-3小时取样分析一次发酵物的酶活量，直至酶活量不再升高则结束发酵。
21.本发明还提供一种真菌淀粉酶存储方法，适用于所述的一种真菌淀粉酶存储方法，
22.所述真菌淀粉酶置于存储罐内，所述存储罐包括：罐本体，所述罐本体的内顶面设置有温度传感器，所述温度传感器用于采集罐本体内的温度，所述罐本体的外侧壁设置有控制箱，所述控制箱内设置有控制器，
23.所述罐本体的内壁上设置有温度调节夹层，所述温度调节夹层上分别连接有第一换温管道和第二换温管道的输出端，所述第一换温管道和第二换温管道上设置有电磁阀；
24.所述电磁阀和所述温度传感器分别连接控制器，所述温度调节夹层上还设置有第三换温管道，
25.所述罐本体的上方设置有盖子，所述盖子上分别设有进料口和观察孔，罐本体的下方设置有出料口。
26.优选的，还包括：
27.所述控制器根据所述温度传感器采集的信息控制所述第一换温管道、第二换温管道的打开或关闭；
28.以及，所述罐本体内还设置有压力传感器，所述压力传感器的输出端连接控制器，所述控制器根据压力传感器采集的压力信息控制所述观察孔上设置的泄压阀对罐本体内部进行泄压。
29.本发明的有益效果如下：
30.本发明提供了一种真菌淀粉酶制备方法，包括：利用枯草芽孢菌与原料淀粉反应获得α-淀粉酶液；对α-淀粉酶液进行纯化，获得纯化α-淀粉酶液；将纯化α-淀粉酶液进行洗涤沉淀并干燥后，获得α-真菌淀粉酶；本发明用以提高真菌淀粉酶的获取率，进一步提高生产效率，节省生产成本。
31.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
32.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
33.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
34.在附图中：
35.图1为本发明实施例中的存储罐结构示意图；
36.图2为本发明实施例中的温度调节夹层结构示意图。
37.其中，1-存储罐，2-支腿，3-出料口，4-控制箱，5-传感器，6-进料口，7-观察孔，8-温度调节夹层，9-第一换温管道，10-第二换温管道。
具体实施方式
38.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
39.根据图1-2所示，本发明实施例提供了本发明提供一种真菌淀粉酶制备方法，包括：
40.利用枯草芽孢菌与原料淀粉反应获得α-淀粉酶液；进一步的，在培养基上接种菌种，并对其进行培养60-80小时，培养温度为25-40摄氏度；之后将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养；培养时间：10-18小时，培养温度：25-40摄氏度；种子罐中的菌种培养结束后，将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵；对发酵罐内的发酵物进行蛋白酶破坏，并进行冷却过滤，获得过滤液。
41.对α-淀粉酶进行纯化，获得纯化α-淀粉酶液；将过滤液加水洗涤并真空浓缩后加盐析物，所述盐析物加硅藻土后进行压滤。
42.将纯化α-淀粉酶液进行洗涤沉淀并干燥后，获得α-真菌淀粉酶。
43.获得滤饼后，对滤饼进行烘干，利用粉碎机对干燥的滤饼进行磨粉，获得α-真菌淀粉酶。
44.所述将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养还包括：所述种子罐中的菌体进入对数生长期时，转入发酵罐进行发酵；所述发酵罐的发酵温度：25-40摄氏度，发酵时间：38-50小时；
45.其中，发酵过程中，每小时一次加入三倍碳源的培养基补充至发酵罐中。
46.所述将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵还包括：停止补充培养基后，每2-3小时取样分析一次发酵物的酶活量，直至酶活量不再升高则结束发酵。
47.本发明中，通过对α-淀粉酶液进行压滤获得滤饼，进一步对滤饼进行干燥和研磨，获得纯度较高且获取率较高的α-淀粉酶；用以提高真菌淀粉酶的获取率，进一步提高生产效率，节省生产成本。
48.实验例1
49.利用枯草芽孢菌与原料淀粉反应获得α-淀粉酶液；进一步的，在培养基上接种菌种，并对其进行培养65小时，培养温度为40摄氏度；之后将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养；培养时间：10小时，培养温度：40摄氏度；种子罐中的菌种培养结束后，将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵；对发酵罐内的发酵物进行蛋白酶破坏，并进行冷却过滤，获得过滤液。
50.对α-淀粉酶液进行纯化，获得纯化α-淀粉酶液；将过滤液加水洗涤并真空浓缩后加盐析物，所述盐析物加硅藻土后进行压滤。
51.将纯化α-淀粉酶液进行洗涤沉淀并干燥后，获得α-真菌淀粉酶。
52.获得滤饼后，对滤饼进行烘干，利用粉碎机对干燥的滤饼进行磨粉，获得α-真菌淀粉酶。
53.所述将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养还包括：所述种子罐中的菌体进入对数生长期时，转入发酵罐进行发酵；所述发酵罐的发酵温度：28摄氏度，发酵时间：46小时；
54.其中，发酵过程中，每小时一次加入三倍碳源的培养基补充至发酵罐中。
55.所述将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵还包括：停止补充培养基后，每2小时取样分析一次发酵物的酶活量，直至酶活量不再升高则结
束发酵。
56.该实验例中，对获取的α-淀粉酶进行一次培养、二次发酵和压滤的制备顺序，进而实现压滤产生的α-淀粉酶获取率较高，从而提高了生产效率，降低了生产成本；进一步，利用该实验例中的α-淀粉酶进行测试，其产物麦芽糖含量约为75％。
57.实验例2
58.利用枯草芽孢菌与原料淀粉反应获得α-淀粉酶液；进一步的，在培养基上接种菌种，并对其进行培养76小时，培养温度为36摄氏度；之后将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养；培养时间：12小时，培养温度：36摄氏度；种子罐中的菌种培养结束后，将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵；对发酵罐内的发酵物进行蛋白酶破坏，并进行冷却过滤，获得过滤液。
59.对α-淀粉酶液进行纯化，获得纯化α-淀粉酶液；将过滤液加水洗涤并真空浓缩后加盐析物，所述盐析物加硅藻土后进行压滤。
60.将纯化α-淀粉酶液进行洗涤沉淀并干燥后，获得α-真菌淀粉酶。
61.获得滤饼后，对滤饼进行烘干，利用粉碎机对干燥的滤饼进行磨粉，获得α-真菌淀粉酶。
62.所述将培养基上培养的菌种转接种至种子罐进行培养还包括：所述种子罐中的菌体进入对数生长期时，转入发酵罐进行发酵；所述发酵罐的发酵温度：36摄氏度，发酵时间：42小时；
63.其中，发酵过程中，每小时一次加入三倍碳源的培养基补充至发酵罐中。
64.所述将培养菌种转入发酵罐进行搅拌并二次培养至酶活不升高后结束发酵还包括：停止补充培养基后，每2小时取样分析一次发酵物的酶活量，直至酶活量不再升高则结束发酵。
65.该实验例中，对获取的α-淀粉酶进行一次培养、二次发酵和压滤的制备顺序，进而实现压滤产生的α-淀粉酶获取率较高，从而提高了生产效率，降低了生产成本；进一步，利用该实验例中的α-淀粉酶进行测试，其产物麦芽糖含量约为82％；以上可以看出，实验二中的麦芽糖含量高于实验一种的麦芽糖含量。
66.本发明还提供一种真菌淀粉酶存储方法，适用于所述的一种真菌淀粉酶存储方法，
67.所述真菌淀粉酶置于存储罐内，所述存储罐包括：罐本体，所述罐本体的内顶面设置有温度传感器，所述温度传感器用于采集罐本体内的温度，所述罐本体的外侧壁设置有控制箱，所述控制箱内设置有控制器，
68.所述罐本体的内壁上设置有温度调节夹层，所述温度调节夹层上分别连接有第一换温管道和第二换温管道的输出端，所述第一换温管道和第二换温管道上设置有电磁阀；
69.所述电磁阀和所述温度传感器分别连接控制器，所述温度调节夹层上还设置有第三换温管道，
70.所述罐本体的上方设置有盖子，所述盖子上分别设有进料口和观察孔，罐本体的下方设置有出料口。
71.进一步的，所述控制器根据所述温度传感器采集的信息控制所述第一换温管道、第二换温管道的打开或关闭；
72.以及，所述罐本体内还设置有压力传感器，所述压力传感器的输出端连接控制器，所述控制器根据压力传感器采集的压力信息控制所述观察孔上设置的泄压阀对罐本体内部进行泄压。
73.本发明中，通过对制备的α-淀粉酶进行可控的存储，实现在存储过程中能够始终保持存储环境处于冷藏或常温状态下，即4-28摄氏度之间；
74.以及，在存储过程中，所述控制器能够根据温度传感器对所述罐本体内的温度进行采集，一旦低于4摄氏度或者高于25摄氏度时，就会打开对应的第一换温管道或第二换温管道的电磁阀，实现利用第一换温管道对所述温度调节夹层进行加温，或者利用第二换温管道对所述温度调节夹层进行降温目的，以此实现存储温度始终处于所述α-淀粉酶的有效存储温度范围内，从而提高其存储性能，减少因存储不当导致α-淀粉酶出现变质失效的情况。
75.进一步的，所述控制器还设置有计时器，当所述温度为25摄氏度的常温存储状态时，计时器一旦超过3个月，即进行报警，以此提示库房人员对该存储罐内的α-淀粉酶进行优先使用。当所述温度为4摄氏度的冷藏状态时，计时器一旦超过8个月即报警，以提示库房对该存储罐内的α-淀粉酶进行优先使用；本发明通过对存储过程中的α-淀粉酶进行有效管理，减少人工盘点不及时导致α-淀粉酶出现过期失效的情况，从而降低生产成本。
76.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。