[发明专利]一种糖化酶的发酵培养基及其发酵方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种糖化酶的发酵培养基及其发酵方法，属于微生物发酵工程技术领域。

背景技术

葡萄糖淀粉酶因其常作为淀粉糖化剂而得名糖化酶。该酶从淀粉分子的非还原性末端开始依次水解α-1,4糖苷键，释放β-D-葡萄糖，也能缓慢水解α-1,6、α-1,3糖苷键。广泛应用于食品、发酵和制糖等行业，产量大、应用广。

葡萄糖淀粉酶多来源于微生物，广泛存在于细菌（含古细菌）、酵母菌和真菌中。国内外多采用曲霉、根霉为糖化酶生产菌，因为其产糖苷转移酶的活性较低，糖化酶催化活性较高，而且在接近中性环境下，糖化酶的催化活性和热稳定性较强。我国糖化酶工业生产菌以黑曲霉、根霉为主，也曾使用过特有的红曲霉，国外主要为黑曲霉、泡盛曲霉和臭曲霉等。

氮源是细胞进行生长和代谢不可缺少的营养元素，也是酶分子的重要组成部分。工业生产中常用的有机氮源有玉米浆、蛋白胨、黄豆粉、花生饼粉等，常用的无机氮源有铵盐、硝酸盐和尿素。在以米糠为基质的黑曲霉固态发酵糖化酶培养中，添加适量玉米浆、蛋白胨和铵盐都能提高糖化酶产量。向含玉米粉、玉米浆、麸皮和豆粕粉的培养基中添加硫酸铵，提高了黑曲霉AS3.4309液态产糖化酶活力。

参考文献：

[1]Pandey A,Selvakumar P,Ashakumary L.Glucoamylase production by Aspergillus niger on rice bran is improved by adding nitrogen sources[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology,1994,10:348-349；

[2]周利南,国建娜,蒋予箭,等.黑曲霉AS3.4309产糖化酶条件的研究[J].中国酿造，2009,(7):53-57；

[3]魏明英，邬应龙，杨性民.紫红曲霉发酵大米淀粉糖化酶的制备[J].粮油食品科技，2005，13（5）：7-9；

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发明内容

本发明通过改进糖化酶发酵培养基的配方，使糖化酶产率提高。

本发明提供了一种糖化酶的发酵培养基，所述发酵培养基为每1L水中含葡萄糖80～100g、有机氮与无机氮混合氮源61～63g，pH为5.3～5.5；

所述有机氮为玉米浆与黄豆饼粉，无机氮为硝酸盐，所述玉米浆、黄豆饼粉与硝酸盐的质量比为30：30：1～3。

本发明所述玉米浆优选为工业级玉米浆，玉米浆浓度为36～40%，玉米浆蛋白质含量为38～42%。

本发明所述黄豆饼粉优选为冷榨黄豆饼粉，黄豆饼粉粒度为80～100目，黄豆饼粉蛋白质含量为42～46%，黄豆饼粉水分为8～12%，黄豆饼粉酸价小于4（KOH）/（mg/g）。

本发明所述黄豆饼粉粒度进一步优选为80目。

现有糖化酶发酵培养基中的氮源仅为有机氮，而本发明不仅糖化酶发酵培养基中的氮源为有机氮和无机氮结合还控制有机氮的粒度，使糖化酶发酵周期不变但产率提高15～25%。

本发明的另一目的是提供一种糖化酶的发酵方法，所述发酵方法包括菌种活化步骤、种子培养步骤、糖化酶发酵步骤，所述糖化酶发酵步骤为将糖化酶生产菌的种子培养液接入上述发酵培养基中，在发酵65～75h时向发酵培养基中补料或不补料，发酵周期为7～8d；

所述补料为补加的葡萄糖为发酵培养基中初始葡萄糖质量的1/10、补加的无机氮为发酵培养基中初始有机氮质量的1/60。

本发明通过控制无机氮补加时间和补加量，也使糖化酶产率提高。

本发明所述方法优选为包括如下步骤：

①菌种活化：将糖化酶生产菌菌落接种于活化培养基中，培养2.5～3.5d得到活化培养液；

所述活化培养基为每1L水中含蔗糖30g、NaNO₃3g、K₂HPO₄1g、MgSO₄·7H₂O0.5g、KCl0.5g、FeSO₄0.01g、琼脂0.5g，pH为5.4；

②种子培养：将步骤①所得活化培养液接入种子培养基中，培养2.5～3d得到种子培养液；