[其他]在微生物发酵过程中清除消泡剂的方法无效
申请号: | 86106687 | 申请日: | 1986-09-23 |
公开(公告)号: | CN86106687A | 公开(公告)日: | 1987-03-18 |
发明(设计)人: | 柯蒂斯·杰里·蒙哥马利;奇曼拜·珀索塔姆达斯·佩特尔;贾雅拉马·卡丹戈德·谢蒂 | 申请(专利权)人: | 迈尔斯实验室公司 |
主分类号: | C12N9/00 | 分类号: | C12N9/00 |
代理公司: | 中国专利代理有限公司 | 代理人: | 王巍,曹恒兴 |
地址: | 美国印第安*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 微生物 发酵 过程 清除 消泡剂 方法 | ||
由于起泡在用微生物生产酶时是一个经常遇到的问题,可以常常使用消泡剂。这些消泡剂以及一些像醣类和色素之类的其它讨厌的组份在酶的制作过程中残留下来,并且堵塞超滤膜。本发明企图通过向含酶全发酵肉汤或酶液加入矿物粘土而清除消泡剂,同时也除去醣类及色素。
泡沫在本例指的是发泡的液体,它是在一个连续液相里分布有空气或其它气体的一个不连续液相果分布有空气或其它气体的一个连续相。通常由于空气或气体组成较大的泡沫体积,所以泡沫里的泡只被一层薄的液体分隔。这些不想要的泡沫是由机械或化学作用造成的无数小泡组成的,它们是在液体里面产生,而且在液体表面积累此之消散要快些。在培养微生物产酶时;泡沫的形成可能是个很难解决的问题。如果不适当控制,泡沫会降低设备的生产能力延长加工时间及增加成本。还可引起像降低生物催化活性等的其它困难。由于这些原因,使用抗泡沫剂是必需的,如果它们在加工的最后步骤或在最终产物里出现时,常常是否理想的甚至是有害的。
用作制备消泡剂的方法极多,参看以下实例:Colbenl,J.C.在美国Noyes数据公司发表了“泡沫、乳剂控制剂及控制方法”J.B.Plumb在已转让给英国帝国化工公司的美国专利号3,865,859(1975.2.11)里面介绍,硅氧烷基的聚合物是用有机氯硅烷或烷氧硅烷与烷烯或氧化烯二醇相作用而制得的。这些聚合物以及许多其它的硅烷基的聚合物是很有用的表面活性剂,特别是用来抑制含水系统里的泡沫形成更是如此。
本发明特别与酶的工业生产上广泛使用消泡剂控制泡沫形成有关。因为酶起着生物催化剂的作用调节许多在生物有机体里自然出现的化学反应过程,一旦分离出,像在制革工业,洗涤剂工业及食品工业中用途。典型的工业生产包括在含无机盐、碳源、氮源及消泡剂的适宜培养基里培养产酶的微生物。在分离菌体(biomass)之后,消泡剂归到含酶溶液里,并形成一粘性层。因为它结在超滤膜之表面,从而大大地减慢了过滤速度。
众所周知,当消泡剂较热时一般趋向形成沉淀。因此,惯常的酶的加工往往是在超滤之前用加热这一步来消除消泡剂。例如,把整个酶溶液的温度用几分钟时间升至60℃,或将酶溶液通过热的蛇形管而获得相似的作用。加热之后过滤清除消泡剂。这一方法从耗能来看不仅经济且对受热易变的酶来说也是不可行的。直至最后阶段在热处理可行或热处理可实施的加工条件里,当被加热的体积已大大地减小时,就把酶溶液保持冷却以利抗泡剂残渣呈溶液状和通过滤膜。然而在经常,在这一步使用的中空纤维膜系统上出现的大量摩擦,往往产生足以造成抗泡剂沉淀的热量,且甚至堵塞滤膜。
本发明的目的是从含酶系统里清除消泡剂。尤其是本发明提出了一个包括向酶的全肉汤或其溶液加入一种像浆土之类的矿物粘土来除去消泡剂还经常用于除去醣类和/或色素的一个简单而经济的方法。
本发明提供了一个的在合适的有营养的生长培养基里培养产酶的微生物来供应一种含有这种酶的发酵肉汤当中加入一种聚阳离子消泡剂而生产酶的一种改进方法。这种改进包括:a)在控制不会导致粘土和酶形成反应产物的PH条件下把矿物粘土加到发酵肉汤里与消泡剂形成复合物,以便形成固体粘土/消泡剂复合物而把酶留在溶液里;和b)利用固体/液体分离技术把粘土/消泡剂复合物从发酵肉汤里分离出来。与在合适的有营养的生长培养基里培养产酶的微生物来供应含有这种酶的发酵肉汤当中加入聚阳离子消泡剂而生产酶的方法相结合方面,本发明还提出了改进措施,其中包括:a)在控制会导致粘土和酶形成反应产物的PH条件下,把矿物粘土加到发酵内汤里与消泡剂形成复合物,以便形成固体的粘土/消泡剂复合物和/固相酶/粘土反应产物;b)将PH调节到超出酶和粘土形成反应产物的范围,借以使酶返回溶液里;和c)利用固体/液体分离技术,将粘土/消泡剂复合物从发酵内汤里农离出来,这个方法亦可与从全发酵肉汤除了菌体之后的无细胞滤液或上清液使用之。
本发明对胞内酶和胞外酶或它们的混合物都很好地起作用。因此,这种酶可能是在发酵过程里分泌的胞外型酶,或者也可能是从众所周知的方法溶解而得的一种胞内酶型,例如,利用声处理惑加入一种洗涤剂破碎细胞而使酴酶从细胞里释出。在适宜的条件下,有些微生物两类酶都产生。
粘土可以直接地加进全发酵肉汤内。所谓发酵肉汤,意味着从酶的生产过程中的酶(类),菌体及残留的发酵养份等所有产物都在发酵之后立即出现。
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