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《四川大学》 2003年
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高效耐酸性液化糖化酶的制备及其应用

刘春莉  
【摘要】: 在实验室条件下,首先利用摇瓶培养方式,对含有多拷贝耐酸性α-淀粉酶和糖化酶融合基因的白曲霉基因工程菌进行了菌体生长及产酶代谢的初步研究。通过考察培养基配方、发酵周期、培养基装量、初始pH值、接种量等多种因素和进行因素优化,建立起了经过一次发酵过程、获得同时具有两种较高酶活力的新型酶制剂的液态发酵工艺。并且,借助自然分离纯化培养和原生质体融合育种技术,使实用菌株获得了生长速度较快、产酶活力稳定的遗传性状。 进一步通过对白曲霉基因工程菌株TR12在液态发酵中的补料量、补料时间、补料次数、补料培养基配方等的研究,确定了实用菌株在3L放大摇瓶发酵条件下产酶代谢的最佳补料工艺。在三次补料后,发酵液体积逐步增加,酶活总量稳定提高。发酵96h,耐酸性α-淀粉酶和糖化酶的活力分别达到86.37u/mL和25229.7u/mL的较高水平。而且,2L小型发酵罐的研究结果证实,在放大的通气搅拌发酵条件下,摇瓶发酵水平可以再现。 发酵液经过提取、分离,可以得到收率70%左右,同时具有液化和糖化两种酶活力的新型酶制剂。其最适pH值4.6,最适温度50-60℃,50℃保温1h仍保留原酶活性。Ca~(2+)对该耐酸性液化糖化酶有激活作用,Fe~(3+)、Al~(3+)等金属离子有一定的抑制作用。 在固态酿酒发酵中,通过考察麸皮培养基的配比、培养温度、湿度、培养时间及通风量等,确定了制备新型优质麸曲粗酶制剂的最佳发酵工艺。其耐酸性α-淀粉酶和糖化酶活力分别达到86.64u/g和54147.4u/g的较高水平,耐酸性α-淀粉酶的活力是目前酿酒厂常用大曲的几十倍。产酒发酵结果显示,残淀量下降约6%,淀粉转糖量高、产酒率上升,酒质与常规生产产品无异。 在实验室酒精发酵中,淀粉浆调pH 4.6,不经糊化,加自制酶液10吨淀粉 质(以耐酸性a一淀粉酶活力计)于60℃液化糖化lh,降温到50℃,补加自制 酶液80川g淀粉质(以糖化酶活力计)糖化30min,用于酒精发酵,乙醇收率为 49.44 ml/100g淀粉,可达到理论收率的94.3%的极高水平。 在实验室淀粉糖及果葡糖浆制备中,30一32%淀粉浆调节pH 4.5一4.6,不经 糊化,加自制酶10记g干物料(以耐酸性a一淀粉酶活力计)于温度60℃一65℃液 化60min左右,降温至55℃,补充自制酶100侧g干物料(以糖化酶活力计)继 续糖化20一25h,糖化DE值可达到%%一98%的理想效果。 该高效耐酸性液化糖化酶制剂的研制成功,不但可以填补我国酶制剂工业 在酶制剂种类上的一个空白,而且为淀粉糖工业水解工艺的改良、酿造工业原 材料利用率的提高、酒精工业废糟液的生物转化、以及医药工业助消化胃药的 更新换代等,提供了广阔的应用前景。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ920

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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7 朱冰;PPS耐高温针刺过滤材料的工艺与性能研究[D];东华大学;2010年
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