[发明专利]一种利用热凝胶发酵液直接生产β‑1,3‑葡寡糖的方法

摘要

一种利用热凝胶发酵液直接生产β‑1,3‑葡寡糖的方法，属于生物工程技术领域。本发明对热凝胶发酵液进行热碱灭活处理后，作为培养哈茨木霉的培养基组分之一，添加氮源和微量元素辅料后，哈茨木霉经通风培养获得富含β‑1,3‑葡聚糖内切酶的哈茨木霉发酵液；该哈茨木霉发酵液再与未经热碱灭活处理的新鲜热凝胶发酵液混合并进行催化水解反应，不对酶液和反应底物进行分离提取，直接得到β‑1,3‑葡寡糖粗制品。本发明方法直接利用热凝胶发酵液作为酶水解底物和哈茨木霉发酵生产β‑1,3‑葡聚糖内切酶的碳源和诱导剂，显著减少了β‑1,3‑葡寡糖制备的操作单元数，既提高了产品生产效率，又减少了生产过程中三废排放和能耗，有益效果明显。

主权项

一种利用热凝胶发酵液直接生产β‑1,3‑葡寡糖的方法，其特征是利用热碱条件对热凝胶发酵液进行灭活处理；灭活处理的热凝胶发酵液作为培养哈茨木霉的培养基组分之一，添加氮源和微量元素辅料后，再进行通风发酵获得富含β‑1,3‑葡聚糖内切酶的哈茨木霉发酵液；该哈茨木霉发酵液再与未经热碱灭活处理的新鲜热凝胶发酵液混合并进行催化水解反应，直接得到β‑1,3‑葡寡糖；经离心或过滤分离操作，最后经浓缩和干燥处理，得到β‑1,3‑葡寡糖粗制品；步骤为：（1）利用热碱条件对热凝胶发酵液进行灭活处理：添加10mol/L的NaOH溶液，使热凝胶发酵液的pH升至9~12，加热升温至40~55℃，搅拌混合30~50 min，处理后再用12 mol/L的HCl调节pH至偏酸性pH 5~7；（2）配制哈茨木霉的培养基：以经步骤（1）灭活处理的热凝胶发酵液为基础配方，添加经121℃高温灭菌30min处理的浓缩氮源溶液，添加比例为基础配方体积的10%~20% V/V，浓缩氮源溶液的组成为胰蛋白胨10%~20% W/V，NaNO3 5%~10% W/V，pH为5~7，以纯净水配制；（3）通风发酵获得富含β‑1,3‑葡聚糖内切酶的哈茨木霉发酵液：以哈茨木霉为出发种子，以步骤（2）配制的为培养基进行发酵，哈茨木霉通风发酵条件，接种体积为5%~15% V/V，通风条件为0.5~1.0 vvm，变速调整搅拌转速使溶氧值达到30%以上，发酵温度为25~32℃，发酵时间为3~5d；（4）催化水解反应：反应底物为未经灭活处理的新鲜热凝胶发酵液，酶液为步骤（3）所得的富含β‑1,3‑葡聚糖内切酶的哈茨木霉发酵液，将新鲜的热凝胶发酵液︰哈茨木霉发酵液按体积比10~20︰1混合进行水解反应，反应温度为40~60℃，反应pH为4.0~6.5，反应时间为2~3h，反应结束后再加热反应液温度至70~90℃，维持20~40min；（5）固液分离：采用离心工艺：3000~8000 r/min，离心时间为10~20 min，或板框过滤工艺：滤布孔径为200~400目，过滤压力为0.2~0.8MPa，收集上清或滤液；（6）浓缩和干燥：对上清液或滤液进行浓缩和干燥，温度不超过110℃，获得β‑1,3‑葡寡糖粗制品。