[发明专利]一种乳酸链球菌素的泡沫分离方法

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，涉及细菌素的分离方法，具体是涉及一种乳酸链球菌素的分离方法。

背景技术

乳酸链球菌素(Nisin)，是由乳酸链球菌产生的一种代谢产物，分子量约为3510，对许多引起食物腐败的微生物如Clostridium，Bacillus，Listeria，Staphylococcus等属的菌株有很强的抑制作用，而且被人们食用后在消化道内很快被蛋白酶分解成氨基酸，对人体安全无毒，因此被称为天然食品防腐剂，广泛用于肉类及肉制品、乳类及乳制品、发酵饮料、罐藏食品等的防腐与保鲜，而目前制约乳酸链球菌素市场竞争力的最主要因素是分离成本高，收率低。

Nisin是一种由34个氨基酸组成的多肽，其结构具有亲水基团和疏水基团，是一种典型的蛋白类表面活性物质。

目前浓缩分离Nisin的最常用的方法是泡沫分离法，它是以空气气泡作为分离介质，利用分离物质在气液两项界面的吸附性质的差异进行富集溶液中的表面活性物质，有设备简单，投资少，能耗低，并且操作简单，不产生新的污染等优点，但是存在回收率不理想，分离所需时间较长，分离完成后残留较大部分Nisin，且浓缩分离后还需要进行盐析操作进一步浓缩分离等不足。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的收率不够高，分离时间长，残液效价高等不足，提供一种乳酸链球菌素的泡沫分离方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种乳酸链球菌素的泡沫分离方法，包括如下步骤：

(1)发酵液预处理：将乳酸链球菌发酵所获得的发酵液调节pH为2.5-3.5，在60-90℃加热10-30分钟，使所述发酵液中的乳酸链球菌和蛋白酶灭活；

(2)浓缩分离：将经预处理的发酵液打入泡沫分离塔，控制温度为20-50℃，pH＝2.5-3.5，将空塔气速控制在1x10^-6-1x10^-2m/s，反复向所述泡沫分离塔内通入压缩空气和二氧化碳气体，通入压缩空气的时间为1-30min，通入二氧化碳气体的时间为30-120s，整个反复通压缩空气和通二氧化碳气体的时间为1.5-5.5小时；

(3)收集泡沫，进行消泡处理，得到高浓度的乳酸链球菌素分离液。

另一种乳酸链球菌素的泡沫分离方法，包括如下步骤：

(1)发酵液预处理：将乳酸链球菌发酵所获得的发酵液调节pH为2.5-3.5，在60-90℃加热10-30分钟，使所述发酵液中的乳酸链球菌和蛋白酶灭活；

(2)浓缩分离：将经预处理的发酵液打入泡沫分离塔，控制温度为20-50℃，pH＝2.5-3.5，将空塔气速控制在1x10^-6-1x10^-2m/s，向所述泡沫分离塔内通入二氧化碳气体1.5-5.5小时；

(3)收集泡沫，进行消泡处理，得到高浓度的乳酸链球菌素分离液。

所述消泡可以是机械消泡或机械消泡与添加消泡剂消泡结合的方法。

本发明的优点和积极效果是：

1、缩短Nisin的分离时间，能缩短1-2小时，有效减少分离过程效价损失。

2、降低残液效价，采用本发明方法后残液效价能降低到150IU/ml以下。

3、本发明Nisin的分离方法收率高，分离的Nisin的最高收率达到95％以上，克服了现有只利用空气泡沫分离收率低的缺点，同时能将降低废液中蛋白含量，减少环境污染。

4、大幅度减少盐析的盐使用量，甚至可以完全去掉盐析操作，解决环保问题。

5、为从发酵液中分离纯化蛋白质类物质提供了新的操作方法。

附图说明

图1为本发明的方法的工艺流程示意图。

图2为本发明二氧化碳泡沫分离与空气泡沫分离的Nisin浓缩液效价对比。

图3为本发明二氧化碳泡沫分离与空气泡沫分离的分离时间对比。

图4为本发明二氧化碳泡沫分离与空气泡沫分离的残液效价对比。

图5为本发明二氧化碳泡沫分离与空气泡沫分离回收率对比。

具体实施方式

下面通过附图和具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1

一种乳酸链球菌素的泡沫分离方法，包括如下步骤：