[发明专利]一种快速评估用于氨基酸发酵的工业玉米浆品质的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速评估用于氨基酸发酵的工业玉米浆品质的方法，属于生物技术领域。

背景技术

玉米浆是玉米淀粉生产过程中得到的副产物，富含糖类、可溶性蛋白质、氨基酸、多肽、脂肪酸、维生素、肌醇、水解酶，以及其他有机化合物、重金属和无机离子。玉米浆是生产抗生素、有机酸和其他发酵产品的培养基组成成分之一，由于其富含可溶性蛋白和多种游离氨基酸，是微生物发酵的良好氮源。

玉米浆是氨基酸发酵工业的常规培养基成分，提供了微生物培养所需的氮源与生长因子。玉米浆的品质高低对氨基酸发酵的结果有重大的影响，高品质的玉米浆可以保障氨基酸发酵的产酸率，降低氨基酸粗品的提取难度；低品质的氨基酸能够显著降低氨基酸的产酸率，同时增加氨基酸粗品的提取难度。如何判定工业玉米浆的质量对于氨基酸发酵生产至关重要。

如今，国内尚未出台工业玉米浆的国家质量标准，只有地方标准或企业标准。这些玉米浆的质量标准非常的简单，只对干物质、蛋白质、酸度和亚硫酸做出了规定。国内市场上的工业玉米浆基本上都能满足这些标准。虽然各个企业提供的玉米浆基本都能满足这些简单的标准，但是各个企业提供的玉米浆，甚至是同一个企业提供的不同批次的玉米浆对氨基酸发酵还是存在显著差异。由于在生产原料、工艺控制和生产季节上存在着差异，所以不同厂家、不同生产批次玉米浆的成分变化较大，甚至在玉米浆的储运过程中都会引起成分的改变。

发明人发现玉米浆中游离氨基酸的总量对氨基酸发酵的产酸率有较大影响，游离氨基酸含量低的玉米浆能够明显降低氨基酸发酵的产酸率。如何快速评估玉米浆中游离氨基酸的总含量，以及建立氨基酸含量高低的标准是摆在眼前的实际问题。

使用HPLC检测方法可以对玉米浆中游离氨基酸进行精确定量检测，但是由于以下几个原因限制了HPLC的应用：1，HPLC法对仪器和操作人员有很高的要求，增加了企业的经济负担；2，玉米浆的成分很复杂，需要对玉米浆进行预处理，才能检测氨基酸；3，玉米浆中的游离氨基酸种类繁多，需要先对每种氨基酸进行定量，再经计算获得总量，这将是一种非常耗时耗力的过程，无法快速评估玉米浆中的氨基酸含量。

发明内容

为了解决用于氨基酸发酵的工业玉米浆难于评估的问题，本发明提供了一种快速评估用于氨基酸发酵的工业玉米浆品质的方法，使用纸层析将玉米浆中的所有游离氨基酸分离并洗脱收集，同时以缬氨酸为标准样制作氨基酸含量与标样纸层析洗脱液吸光值关系的标准曲线，计算游离氨基酸的总含量。

本发明首先解决的问题是提供一种快速评估玉米浆中游离氨基酸的方法，主要包括以下步骤：称取1g玉米浆加10ml水充分搅匀，作为供试品溶液；用微量进样器吸取供试品溶液及标准缬氨酸样品，按纸色谱法点样1μl；以正丁醇-冰乙酸-水按体积比4﹕1﹕5混合为展开剂，展开时间≥3小时；将晾干后的色谱滤纸放在盛有显色剂2％(g/100mL)茚三酮的丙酮溶液的瓷托盘中湿润、浸透，风干后置105℃烘箱中干燥5min，即呈现斑点；剪下所有显色斑，分别置于具塞试管中，用洗脱剂5ml洗脱2h以上；取各洗脱液在520nm的波长处测定吸光度；选取5个浓度梯度的缬氨酸标准样：0.4％、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％，同样品一起点样、展开、茚三酮丙酮显色、洗脱，在520nm的波长处测定吸光度，以标准样浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线；根据供试品溶液处理后得到的洗脱液吸光度对应标准曲线中浓度，得出氨基酸含量。

所述洗脱剂是75％乙醇和0.2％CuSO₄·5H₂O按体积比39﹕1混合。

所述标样缬氨酸还可以替换为其他天然氨基酸。

本发明要解决的第二个技术问题是提供一种用于氨基酸发酵的工业玉米浆的质量控制方法，是以玉米浆中的游离氨基酸为特征成分，以游离氨基酸的含量作为控制工业玉米浆质量的质量参数。

所述方法首先通过上述快速评估玉米浆中游离氨基酸的方法测定玉米浆中游离氨基酸的含量，游离氨基酸含量为7.5％-10％时，为合格的玉米浆，适于氨基酸发酵。所述含量百分比为质量百分比。

本发明填补了氨基酸发酵领域内对工业玉米浆品质无有效评估方法的空白，通过一种快速简单，无需昂贵仪器，就能实现快速评估玉米浆中游离氨基酸，实现了对玉米浆品质的有效评判，从而帮助氨基酸发酵企业保持高水平的发酵产酸率。

具体实施方式