[发明专利]玉米浆酶解液用于微生物油脂发酵的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物油脂发酵领域，具体的说涉及玉米浆经酶解处理后的产物作为培养基，用于微生物油脂发酵。

背景技术

玉米浆是制备玉米淀粉的副产物，玉米粒先用亚硫酸浸泡，浸泡液经加热蒸发浓缩所制得的黄褐色液体，玉米浆中含有可溶性蛋白、生长素和一些前体物质，含大约40-50%的固体物质。玉米浆是微生物生长很普遍应用的有机氮源，由于其含有丰富的有机氮和微量元素，因此广泛应用于发酵工业，它还能促进青霉素等抗生素的生物合成。由于玉米浆中大部分的氨基酸以大分子的蛋白形式存在，不利于微生物对其的利用。为了保证微生物发酵正常进行，需要应用较大比例的玉米浆，随着玉米浆的应用量加大，发酵过程中大分子的蛋白以及其他胶体类物质产生较多泡沫，发酵罐的有效利用率下降，另外玉米浆中不溶性颗粒和部分不易高温杀灭的微生物芽孢增多，发酵染菌的风险加大。

微生物油脂（microbial oils）又称单细胞油脂（single cell oil，SCO），是由酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定条件下利用碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源、氮源、辅以无机盐生产的油脂。微生物油脂中含有某些特定的不饱和脂肪酸，如ARA、DHA、EPA、亚油酸、角鲨烯等，现在用于生产多不饱和脂肪酸的微生物主要为藻类、细菌和真菌，由于细菌产量低，所以目前主要集中在藻类和真菌。不饱和脂肪酸可以保持细胞膜的相对流动性，以保证细胞的正常生理功能。且使胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘油三酯。不饱和脂肪酸是合成人体内前列腺素和凝血恶烷的前体物质。能降低血液粘稠度，改善血液微循环。可以提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力。

不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFAs）对人类健康的重要作用已愈来愈受到人们的重视。随着微生物油脂的工业化生产技术日益成熟，开发价格低廉、营养丰富的发酵原料是市场的需要。本发明旨在提高玉米浆的生物利用度，缩短发酵周期，降低微生物发酵成本。

发明内容

本发明的目的在于提供玉米浆酶解液代替玉米浆，用于微生物油脂发酵生产，以满足市场的需要，且采用玉米浆酶解液代替玉米浆作为培养基，有效降低了染菌风险，酶解液中无机磷/总磷含量为75-90%，微生物生物利用度提高，降低生产成本，且在微生物油脂发酵中，有利于不饱和脂肪酸快速积累，缩短发酵周期，降低微生物发酵成本。

本发明提供的玉米浆酶解液用于微生物油脂发酵的生产方法，其步骤如下：取玉米浆稀释后，调节PH至3.0-5.0，加入一定量的植酸酶和酸性蛋白酶进行水解，水解16h-20h后，加热使酶灭活，冷却后离心分离得到酶解液用于微生物油脂发酵。

玉米浆的浓度过高或过低，都会影响酶解率，所述的取玉米浆稀释后为固含量为40-50%的玉米浆，加水稀释到15%-20%固含量；

玉米浆的大分子物质在酸性条件下，酶解更测底，所述的调节PH至3.0-5.0为0.2NHCL调稀释液PH至3.0-5.0。

水解时需要酸或碱作为催化剂，有时也用生物活性酶作为催化剂，本发明用植酸酶和酸性蛋白酶作为催化剂，所述加入一定量为植酸酶量占玉米浆中干物质的质量百分数为0.03%-0.035%； 酸性蛋白酶占玉米浆中干物质的质量百分数为1.5%-1.8%。

酶解温度是影响玉米浆水解的一个重要因素，温度过低，水解率变低，温度过高，副反应比例明显升高，所述的水解16h-20h为酶解温度控制升温至48℃，搅拌速度为200r/min-220r/min，水解16h-20h；

所述的使酶灭活为酶解后升温至85-90℃，20min-25min，酶失活后酶解液降温至20℃，加热离心，转速为4500rpm，15min-20min，取上清液用作微生物油脂发酵的培养基。

微生物油脂发酵生产通常采用裂壶藻（Schizochytrium sp.）、吾肯氏壶藻（Ulkenia amoeboida）、寇氏隐甲藻（Crypthecodinium cohnii）、高山被孢酶（Mortierella alpina）等微生物发酵培养，所用培养基可含有适当的碳源、氮源、无机盐和维生素。所述的培养基是以葡萄糖或甘油或果糖为碳源，以酵母提取物、蛋白胨、酪蛋白水解物、谷氨酸、玉米浆、大豆蛋白中一种或混合物为氮源。无机盐为氯化钠、硫酸镁、 氯化钙、氯化钾、磷酸二氢钾。维生素为维生素B1、维生素B6、维生素B12一种或多种。