[发明专利]一种发酵制备除臭酶制剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发酵制备除臭酶制剂的方法，具体是涉及采用系统的微生物技术通过链霉菌(Streptomyces sp.)DS-021发酵制备除臭酶制剂的方法，属于生物技术与生物工程领域。

背景技术

以硫化物为主导的恶臭污染成分，广泛地存在于污水处理厂、垃圾转运站、化工厂、养殖场、公共厕所及生活污水等中。这类物质进入大气对人类形成严重的嗅觉污染，可使人和动物损伤神经、削弱食欲、增强健忘、阻滞血液循环，而且还严重地威胁着生命；有些还会随废水、废物进入水体，使水质变成恶臭，直接影响了水生生物的生存，破坏了生态循环。硫化物产生的恶臭在城市环境中形成了典型的社会公害。我国人口密度大，工业发展速度迅速，对环境治理与保护的措施与快速的工农业化和城市化发展不相协调，环境中的恶臭污染问题愈加严重。

目前恶臭物质去除处理常用的方法可以分为三类：物理法、化学法与生物法。这些方法在不同程度上都存在着去除效率低、操作复杂、占地面积大、能耗高、使用不方便等方面的不足。

除臭酶是一类具有催化恶臭硫化物降解的生物活性大分子。发明人曾在浓香型曲酒发酵池窖泥中分离出能产生除臭酶的兼性自养型链霉菌DS-021(食品与发酵工业，2001，27(11)，17-20)。该菌株属于放线菌目链霉菌科链霉菌属，具有利用硫及硫化物自养生活和利用有机物进行异养的能力，培养产生的除臭酶液对曲酒发酵池窖泥中的致臭硫化物具有明显的去除效果。现有培养方法如2001年的文章所示，其没有做成制剂，且工艺不完善，用于大量生产也非常困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单，且能大量生产，可生物降解的由微生物规模化发酵制备除臭酶制剂的方法。

本发明选用链霉菌(Streptomyces sp.)DS-021为除臭酶制剂的生产菌种，采用发酵方法生产用于去除环境恶臭物质的酶制剂。制备过程包括液体种子制备、发酵液制备、发酵液预处理、产物提取与精制和成品加工。

本发明的技术方案为：一种发酵制备除臭酶制剂的方法，包括以下步骤：

1)液体种子制备

种子培养基的水溶液组成为(g/L)：淀粉10-30；(NH₄)₂HPO₄ 3-10；K₂HPO₄ 0.4-1.5；MgSO₄ 0.3-1.2；CaCl₂ 0.2-1.2；玉米浆0.2-2.0。

制备方法：将水和按上述浓度称取的以上各种原料加入配料容器中，搅拌加热至各成分溶解，用NaOH溶液调pH值至7.0-7.4，装入种子罐，在蒸汽压力1Kg/cm²条件下灭菌30min，降温使培养基冷却至25-33℃，得灭菌种子培养基备用；

液体种子制备：每100L灭菌种子培养基接种种龄5天的茄子瓶链霉菌DS-021孢子悬液1瓶(50ml)进行搅拌培养，培养温度为25-35℃，无菌空气通风比1∶0.15-0.55(V/V)，搅拌转速为150-350r/min，培养28-42h，得液体种子备用；

2)发酵液制备

发酵培养基的水溶液组成(g/L)：玉米粉15-40；(NH₄)₂HPO₄ 5-15；K₂HPO₄ 0.3-1.2；MgSO₄ 0.2-1.0；CaCl₂ 0.1-1.0；玉米浆0.5-1.5。

发酵培养基的制备：方法与种子培养基的制备步骤相同，将配制的发酵培养基装入发酵罐。

发酵液制备：将重量比为5-15％的液体种子接入发酵罐进行搅拌培养，培养温度为25-35℃，无菌空气通风比1∶0.25-0.85(V/V)，搅拌转速为120-250r/min，培养32-45h，得发酵液备用；

3)发酵液预处理

将发酵液升温至65-85℃，保持10-25min后将温度降至20-45℃，加入5-15ppm的聚氨基葡萄糖进行生物絮凝，去除菌体及其它杂质，得发酵清液备用。

4)产物提取与精制

(1)产物沉淀往发酵清液中先加入0.05％-0.35％(W/V)的硅藻土搅拌5-15min，再加入0.05％-0.35％(W/V)的丹宁搅拌5-15min，静止20-60min后离心分离，得沉淀复合物；