一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法

文档序号:730274 发布日期:2021-04-20 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法 (Method for improving utilization rate of aureomycin fermentation tank raw materials ) 是由 远万里 吕向云 曹华伟 李学成 屈燕芳 孙庆峰 张欢 于 2021-01-15 设计创作,主要内容包括:本发明属于金霉素发酵技术领域,具体公开一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法,金霉素发酵包括一级发酵、二级发酵和三级发酵,在三级发酵阶段添加复合蛋白酶,所述复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、酸性蛋白酶和胰蛋白酶按照4:2:2:1比例混合配制而成,且复合蛋白酶的添加量为三级发酵阶段培养基中氮源重量的0.1-0.5%,复合蛋白酶活性为20万U/g,通过添加复合蛋白酶使迟效氮源减少10%,发酵效价提升6%。(The invention belongs to the technical field of aureomycin fermentation, and particularly discloses a method for improving the utilization rate of raw materials of an aureomycin fermentation tank, wherein the aureomycin fermentation comprises primary fermentation, secondary fermentation and tertiary fermentation, composite protease is added in the tertiary fermentation stage and is prepared by mixing papain, neutral protease, acid protease and trypsin according to the proportion of 4:2:2:1, the addition amount of the composite protease is 0.1-0.5% of the weight of a nitrogen source in a culture medium in the tertiary fermentation stage, the activity of the composite protease is 20 ten thousand U/g, the slow-acting nitrogen source is reduced by 10% by adding the composite protease, and the fermentation titer is improved by 6%.)

一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法

技术领域

本发明属于金霉素发酵技术领域,尤其涉及一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法。

背景技术

金霉素是一种被广泛利用的兽用抗生素,它的发酵生产需要多种氮源,其中花生饼粉,黄豆饼粉和酵母粉是发酵过程中的三种主要的迟效氮源,但迟效氮源在其发酵生产过程中并不能被完全利用,因此每次生产过后会对环境,污水处理增加一定负担,如何增加迟效氮源的利用率,减轻处理废料的难度成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法,通过添加复合蛋白酶使迟效氮源减少10%,发酵效价提升6%-8%。

为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法,金霉素发酵包括一级发酵、二级发酵和三级发酵,在三级发酵阶段添加复合蛋白酶,所述复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和胰蛋白酶按照4:2:2:1比例混合配制而成,且复合蛋白酶的添加量为三级发酵阶段培养基中氮源重量的0.1-0.5%,复合蛋白酶活性为20万U/g。

进一步的,所述一级发酵的种子培养基的组份包括黄豆饼粉2%,玉米淀粉2.5%,氯化钠0.2%,硫酸铵0.2%,碳酸钙0.25%,酵母粉1%,硫酸镁0.02%,磷酸氢二钾0.05%,培养温度32℃,培养周期20-36小时。

进一步的,所述二级发酵的种子培养基的组份包括黄豆饼粉3%,玉米淀粉4%,氯化钠0.2%,硫酸铵0.2%,碳酸钙0.25%,酵母粉1%,硫酸镁0.02%,磷酸氢二钾0.05%,硅油0.08%,培养温度32℃,培养周期10-20小时。

进一步的,所述三级发酵的发酵培养基的组份包括花生饼粉3.0%,黄豆饼粉1%,玉米淀粉6%,淀粉酶0.01%,硫酸铵0.5%,碳酸钙0.5%,酵母粉0.5%,菌体蛋白0.2%,玉米浆1.5%,硫酸镁0.02%,氯化铵0.21%,泡敌0.05%,培养温度30℃,培养周期120小时,溶氧控制在30%,转速100-150rpm,通气比0.5-1.0vvm。

本发明具有的优点是:由于金霉素发酵所使用的花生饼粉、黄豆饼粉等迟效氮源有部分蛋白质难以被利用,而复合蛋白酶中的中性蛋白酶等酶可有效辅助降解豆粕中的大分子蛋白,且降解效果具有时间效应,花生饼粉、黄豆饼粉中的TCA-NSI、DH随酶添加量增加而升高,添加量达到一定值后,其升幅逐渐变小并趋于平缓,实验证明通过添加复合蛋白酶使迟效氮源减少10%,发酵效价提升6%-8%。

具体实施方式

实施例

一种提高金霉素发酵罐原料利用率的方法,金霉素发酵包括一级发酵、二级发酵和三级发酵,在三级发酵阶段添加复合蛋白酶,所述复合蛋白酶为木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和胰蛋白酶按照按照4:2:2:1比例混合配制而成混合配制而成,且复合蛋白酶的添加量为三级发酵阶段培养基中氮源重量的0.1-0.5%,复合蛋白酶活性为20万U/g;所述一级发酵的种子培养基的组份包括黄豆饼粉2%,玉米淀粉2.5%,氯化钠0.2%,硫酸铵0.2%,碳酸钙0.25%,酵母粉1%,硫酸镁0.02%,磷酸氢二钾0.05%,培养温度32℃,培养周期20-36小时;所述二级发酵的种子培养基的组份包括黄豆饼粉3%,玉米淀粉4%,氯化钠0.2%,硫酸铵0.2%,碳酸钙0.25%,酵母粉1%,硫酸镁0.02%,磷酸氢二钾0.05%,硅油0.08%,培养温度32℃,培养周期10-20小时;所述三级发酵的发酵培养基的组份包括花生饼粉3.0%,黄豆饼粉1%,玉米淀粉6%,淀粉酶0.01%,硫酸铵0.5%,碳酸钙0.5%,酵母粉0.5%,菌体蛋白0.2%,采用发酵谷氨酸残渣,富含蛋白质和多种氨基酸微生素,玉米浆1.5%,硫酸镁0.02%,氯化铵0.21%,泡敌0.05%,培养温度30℃,培养周期120小时,溶氧控制在30%,转速100-150rpm,通气比0.5-1.0vvm;由于金霉素发酵所使用的花生饼粉、黄豆饼粉等迟效氮源有部分蛋白质难以被利用,而复合蛋白酶中的中性蛋白酶等酶可有效辅助降解豆粕中的大分子蛋白,且降解效果具有时间效应,花生饼粉、黄豆饼粉中的TCA-NSI、DH随酶添加量增加而升高,添加量达到一定值后,其升幅逐渐变小并趋于平缓,实验证明通过添加复合蛋白酶使迟效氮源减少10%,发酵效价提升6%-8%。

实验例

为了确定合适的酶用量,添加酶量为氮源的0.1%,0.3%,0.5%(重量百分比),采用测量氨基氮的方法来评价蛋白酶分解氮源的效率,采用多种酶进行对比实验,确定合适的酶,碱性蛋白酶,中性蛋白酶,木瓜蛋白酶,复合蛋白酶,由东恒华道提供,活性均为20万U/g,首先进行单因素实验,使用以上蛋白酶分别水解黄豆饼粉和花生饼粉1h后测定氨基氮对比水解前后数据;实验结果表明酶量越大水解效率越高,0.5%酶量,0.5h时测定氨基氮处理组与对照组比值来看木瓜蛋白酶和复合蛋白酶水解效果较好;处理1h时氨基氮比值来分析复合蛋白酶水解优势明显,具体见表1。

表1

然后选取复合蛋白酶对基础罐的迟效氮源进行水解。底物浓度按发酵培养基含量计,配方为基础罐发酵的所有成分,所用蛋白酶用量为所用氮源的0.5%来添加,自然pH,200r/min,对照组温度完全按照正常工艺进行只在其中添加蛋白酶这一步骤,实验组则是在对照组的基础上增加维持最适温度60分钟这一工艺步骤,以便于蛋白酶的分解。其中不添加菌种进行生产,分别在酶解01h时检测氨基氮,分析酶解效果,见表2。

表2

使用复合蛋白酶水解全培养基时测定氨基氮处理组比对照组增高;多次试验0.5%酶量处理全培养基时氨基氮是对照组的1.3倍。折后相当于增加量30mg/100ml的氨基氮。

在发酵水平进行该实验考察基础培养基中添加蛋白酶的效果。第一,斜面孢子接种于一级种子罐,培养温度32℃,培养周期20-36小时,转速100-150rpm;一级移种二级时接种量为10%,二级培养温度为32℃,转速为100-150rpm,培养周期10-20小时;二级接种发酵接种量为20%,培养温度30℃,转速为100-150rpm,培养周期120小时,放罐检测效价和氨基氮,统计各指标。

以生产所用配方为基础,对照组为正常工艺配方(记为1组),只添加蛋白酶实验组(记为2组),添加蛋白酶并减少10%的氮源实验组(记为3组),测量消后氨基氮,发酵终止效价,综合发酵效价和发酵终止氨基氮来评定哪种方案最为合适。3组与1组相比,消后氨基氮基本持平,效价提升6%,放罐氨基氮将降低16%,证明了添加蛋白酶并减少氮源添加是有效果的,2组与1组相比消后氨基氮有所增长,但对于效价并没有大的改变。由此可得出添加蛋白酶并减少10%的迟效氮源是可行的,具体结果见表3。

表3

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