[发明专利]一种乳酸链球菌素的制备方法

说明书

一种乳酸链球菌素的制备方法，属于生物食品防腐剂技术领域。该方法包括：（1）乳酸链球菌素发酵液中加入酸碱溶液调节PH和温度，乳酸链球菌素吸附在介质上；（2）固液分离；（3）加入酸化水后，酸溶液调节PH；（4）降至室温后，固液分离，收集清液制得乳酸链球菌素产品。本发明方法有效促进Nisin在介质的吸附，提高了固液分离效果。可快速去除培养基成分以及大量的色素和杂蛋白，提取收率提高了8%~10%。所产生的废液体积可减少18%，减少酸用量60%以上，本发明提供的是一种绿色、节能、环保的制备工艺。

技术领域

本发明属于生物食品防腐剂技术领域，具体涉及一种乳酸链球菌素的制备方法。

背景技术

乳酸链球菌素(Nisin)是由乳酸乳球菌、乳酸链球菌发酵产生的一种多肽类抗菌物质，是一种世界公认的安全、天然生物食品防腐剂和抗菌剂。于1928年，由Rogers和Whittier首次发现。1951年，Hirsch等人将乳酸链球菌素应用到奶酪保藏中，取得了显著效果。Nisin是一种由34个氨基酸组成的多肽，在酸性条件下比较稳定，pH为2 .0条件下可耐受高温处理(121℃,15min)，无活力损失，而在中性或碱性条件下即发生失活。乳酸链球菌素能有效地杀死或抑制引起食品腐败变质的革兰氏阳性菌，特别是细菌孢子，如葡萄球菌、链球菌、乳杆菌、小球菌、明串珠菌、芽抱杆菌等均对乳酸链球菌素很敏感。乳酸链球菌素作为一种天然、无毒的防腐剂，在食品工业中的应用相当广泛，如乳制品、肉制品、酿酒、果汁饮料、焙烤食品等，迄今为止，乳酸链球菌素已在全世界70多个国家和地区被用作防腐剂。

乳酸链球菌素从发现至今，发酵单位得到了很大提高，随着分离纯化技术的不断进步和相关企业、科研机构的不断努力，催生了多种提取技术，包括溶媒萃取法、树脂法、盐析法和泡沫分离法等技术，甚至多种技术手段同时使用。随着各公司技术的提升和产能的不断扩大，产品价格下降，利润空间不断得到压缩。因此，提高产品质量和收率，降低产品成本，增加竞争力是各企业的当务之急。现有提取方法多数采用先加入大量的酸将发酵液酸化，使Nisin 溶解于发酵液，然后利用分离手段将Nisin提取出来。因发酵液中存留大量磷酸盐，调节PH过程中所使用的酸用量非常大，提取结束后的酸废液夹杂大量培养基成分和氮源，无法直接排污，需要耗费大量碱才能调节回中性，这样提取收率低，产品质量差，且带来大量酸或盐废水，造成生产成本高，不是一种环境友好型的生产方式。

针对该技术问题，公开号为CN108374033A的发明专利公开了通过发酵乳酸链球菌，得到乳酸链球菌发酵液；调节发酵液的pH值至4～5，震荡吸附；离心分离菌体；震荡洗脱，分离得到上清液；浓缩上清液；除杂的方法，得到乳酸链球菌素。公开号为CN108374033A的发明专利吸附后的菌体用磷酸盐进行3次洗涤，通过振荡0.5-5h来洗脱Nisin，该工艺如果实现产业化，将带来大量磷酸盐废水。本发明的生产工艺，采用直接加酸酸化，通过加热的方式增加Nisin的洗脱效果，可节约磷酸盐原料成本及大量污水处理成本。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明设计提供一种乳酸链球菌素的制备方法。该方法采用了先菌液分离，后酸化释放产物的乳酸链球菌素制备工艺，一方面可有效减少杂蛋白和培养基成分带入产品，大大提高了产品质量及外观。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种乳酸链球菌素的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）在乳酸链球菌素发酵液中加入酸碱溶液调节PH至5.5-7.5，控制温度15-50℃，缓慢搅拌20-30min，乳酸链球菌素吸附在介质上；

（2）进行固液分离，排除清液后收集吸附后的介质；

（3）加入4-5倍体积的PH2.5-3.0的酸化水中，搅拌均匀后，用酸溶液调节PH至1.5-3.5，控制温度65-95℃，维持5-30min；