[发明专利]一种乳酸链球菌素发酵联产乳酸钙的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乳酸链球菌素发酵联产乳酸钙的方法，属于生物工程领域。

背景技术

乳酸链球菌素(Nisin)亦称乳酸链球菌肽，是由乳酸链球菌或乳酸乳球菌部分菌株发酵产生的一类小分子多肽类化合物。Nisin是由34个氨基酸组成的小分子多肽，分子量约为3500Da，在天然状态下主要有2种结构形式，分别为Nisin A和Nisin Z。它能有效地抑制引起食品腐败的革兰氏阳性细菌，并对芽孢杆菌的孢子有强烈的抑制作用。同时，Nisin容易被人体消化道中的一些蛋白酶所降解，不会在人体内蓄积，是世界公认安全的天然防腐剂。继1961年FAO/WHO批准Nisin作为食品添加剂使用后，全世界已有50多个国家和地区批准其作为食品防腐剂。1990年，我国将其列入国家标准GB2760-86，可以用于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品和肉制品中。

在乳酸链球菌素发酵过程中，一个主要的副产物为乳酸，乳酸的存在会导致发酵液pH的下降，同时乳酸对微生物细胞代谢有明显的抑制作用，一般发酵过程流加碱液维持发酵液pH在最佳的范围内，常见使用的碱液为氢氧化钠。但现有乳酸链球菌素发酵存在发酵产率较低，发酵成本较高，市场竞争力不足等问题。

乳酸钙是新发展的食品强化剂，是经美国食品药品管理局(FDA)批准作为食品使用的一种钙制剂，因其钙含量高、溶解度大、安全性高、价格合理等优点而备受重视。国内外乳酸钙的生产工艺主要有化学合成法和生物发酵生产法，后者更为常见和重要。在我国，西安试剂厂于1985年开始生产乳酸钙食品添加剂，到目前为止，国内生产乳酸钙的厂家已经上百家，生产的工艺一般都采用发酵糊化法。

发明内容

为克服现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种乳酸链球菌素发酵联产乳酸钙的方法。利用发酵液中的乳酸生产乳酸钙，不仅提高乳酸链球菌素的发酵产率，其发酵液效价从7000-8000IU/mL提高到12000-14000IU/mL，同时降低成本，开辟新产品，提高企业效益。

本发明的技术方案是：

一种乳酸链球菌素发酵联产乳酸钙的方法，其特征在于，包括以下步骤：

①将活化好的乳酸链球菌种子液接入发酵培养基，开始发酵后，通过流加氢氧化钙悬浊液控制发酵液pH至6.0-7.0，发酵20-30h；

②发酵结束后，发酵液经过预处理、除菌、浓缩、干燥提取乳酸链球菌素；

③浓缩废液经过结晶、离心、干燥后提取乳酸钙。

进一步的，步骤①中所述活化步骤为：

(1)取保存于-80℃的乳酸链球菌甘油管在固体培养基上划线，29-30℃条件下培养12-20h，得单菌落；

(2)将步骤(1)中固体培养基上的单菌落接种于种子培养基中，于29-30℃条件下培养8-12h，得到活化好的乳酸链球菌种子液种子液。

更进一步的，所述步骤(1)中的固体培养基成分为蔗糖0.6-2％，酵母膏0.3-2％，蛋白胨0.3-2％，KH₂PO₄0.9-2％，NaCl 0.5％，Mg SO₄0.01-0.2％，琼脂1.2-2％；

所述步骤(2)中的种子培养基成分为蔗糖0.6-2％，酵母膏0.3-2％，蛋白胨0.3-2％，KH₂PO₄0.9-2％，NaCl 0.5％，Mg SO₄0.01-0.2％。

进一步的，步骤①中所述的发酵培养基成分为：蔗糖20-35％，酵母膏9-15％，玉米浆1-2％，KH₂PO₄0.9-2％，NaCl 0.5％，Mg SO₄0.01-0.2％，吐温6-10％；

步骤①中所述氢氧化钙悬浊液的浓度为10％-30％，并且使用搅拌装置不断搅拌，保持混匀悬浮状态。

更进一步的，步骤①中所述氢氧化钙悬浊液的浓度为12％-16％。

进一步的，

步骤②中所述液预处理为调节发酵液pH至1.5-3.0，60-80℃保温30-60min；

步骤②中所述除菌的方式为陶瓷膜过滤或板框过滤；

步骤②中所述浓缩的方式为超滤膜浓缩；所述超滤膜浓缩时，浓缩回流一侧用于提取乳酸链球菌素，透过液一侧提取乳酸钙，所述透过液也即为浓缩废液；

步骤②中所述乳酸链球菌菌素的干燥提取方法为：将经过超滤浓缩后的透过液进行检测，待透过液一侧检测不到效价时，结束浓缩，收集回流液，进行喷雾干燥即得。