一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法，采用一定體積比和受熱溫度的空氣和二氧化碳混合氣體，以一定的流速對乳酸鏈球菌素發(fā)酵液鼓氣，使乳酸鏈球菌素以泡沫從發(fā)酵液中分離，泡沫經(jīng)收集消泡，制得高純度的乳酸鏈球菌素濃縮液，濃縮液經(jīng)添加載體和穩(wěn)定劑，噴霧干燥制備合格效價的乳酸鏈球菌素食品防腐劑。而發(fā)酵液中高濃度的菌體等大分子蛋白由于受熱氣流的影響，易于從發(fā)酵液中以沉淀形式分離，沉淀經(jīng)真空干燥可以制備菌體粉作為營養(yǎng)飼料。本發(fā)明不僅省略了目前需加入大量鹽酸溶液對發(fā)酵液進行費力費時費料的高溫預(yù)處理，而且避免了利用高成本的陶瓷膜過濾收集菌體殘渣和高強度長時間大場地并產(chǎn)生大量固體殘渣的硅藻土板框過濾除菌體的過程。
【專利說明】一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物發(fā)酵工業(yè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]簡便易行零污染的乳酸鏈球菌素的分離提取，一直是乳酸鏈球菌素生產(chǎn)企業(yè)尋找的方法，利用受熱的空氣與二氧化碳混合氣體對乳酸鏈球菌素進行分離提取，至今尚未見文獻報道。
[0003]發(fā)酵工業(yè)除菌體多采用硅藻土板框過濾，設(shè)備占地面積大，費工費料費時，并產(chǎn)生大量的固體費渣；而回收菌體多采用陶瓷膜過濾，但其成本高，時間長。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種簡單易行，低成本，無污染，利用受熱的空氣與二氧化碳混合氣體對乳酸鏈球菌素分離提取的方法。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案如下:
[0006]一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法，采用空氣和二氧化碳混合的受熱氣體，保持穩(wěn)定氣流速度對發(fā)酵液鼓氣，使發(fā)酵液中的乳酸鏈球菌素以泡沫形式與發(fā)酵液分離，再收集泡沫并消泡回收乳酸鏈球菌素。
[0007]而且，所述混合氣體中空氣和二氧化碳的體積比為4-3:1-2，在I大氣壓下。
[0008]而且，所述混合氣體的受熱溫度在40°C -90°C。
[0009]而且，所述混合氣體的氣流速度為1χ10_5 — IxKT1米/秒。
[0010]而且，所述混合氣體對發(fā)酵液鼓氣的時間為I一2小時。
[0011]而且，所述混合氣體對發(fā)酵液鼓氣的過程中，發(fā)酵液的pH值在3.9—4.3之間。
[0012]而且，所述收集泡沫并消泡后獲得乳酸鏈球菌素濃縮液，濃縮液通過添加載體和穩(wěn)定劑，達到合格效價后，經(jīng)噴霧干燥制備合格的食品防腐劑。
[0013]而且，所述收集泡沫后剩余的發(fā)酵液經(jīng)沉淀形式分離得菌體和大分子蛋白，菌體和大分子蛋白經(jīng)真空干燥制備菌體粉作為營養(yǎng)飼料。
[0014]本發(fā)明取得的優(yōu)點和有益效果是:
[0015]1、本發(fā)明首次采用了受熱的空氣與二氧化碳混合氣體同時作為小肽乳酸鏈球菌素與菌體等大分子蛋白的分離手段，在利用空氣與二氧化碳混合氣體對乳酸鏈球菌素進行分離提取的過程中，由于二氧化碳在水中的溶解性，不僅能夠提供必要的溶液酸度，而且有助于解除發(fā)酵液中菌體對乳酸鏈球菌素的吸附，使菌體易于釋放更多的乳酸鏈球菌素，提高了乳酸鏈球菌素的收率，避免了利用額外加鹽酸溶液對發(fā)酵液的預(yù)處理，縮短了分離時間，節(jié)省了人力和材料成本。
[0016]2、本發(fā)明利用了混合氣體中二氧化碳溶于水生成飽和碳酸的酸性，避免了額外利用大量的鹽酸對發(fā)酵液的預(yù)處理，縮短了分離時間，節(jié)省了人力和材料成本。
[0017]3、本發(fā)明利用了菌體等大分子蛋白受熱而沉淀的現(xiàn)象，采用了受熱的混合氣體可使菌體等大分子蛋白均勻受熱而從發(fā)酵液中沉淀分離，同時小肽乳酸鏈球菌素基本不變性，此方法成本低，方便易行，菌體易回收，不會帶來二次污染，也有效避免了設(shè)備占地面積大，費工費料費時的硅藻土板框過濾和高成本的陶瓷膜過濾，實現(xiàn)了乳酸鏈球菌素發(fā)酵的節(jié)約型生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0018]下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。
[0019]本方法通過三個主要步驟來完成提取和分離，并對產(chǎn)物進行再次加工成為成品。
[0020]⑴調(diào)節(jié)壓縮空氣和二氧化碳氣體閥門，使空氣和二氧化碳氣體的體積流量比分別在4-3:1-2之間，一定體積比的空氣和二氧化碳混合氣體以IxKT5-1xKr1米/秒的流速通過電熱阻絲，使混合氣體受熱的溫度在40°c -90°C之間，受熱的混合氣體將被導(dǎo)入盛有乳酸鏈球菌素的發(fā)酵液的容器中進行鼓泡1-2小時，此過程將保持發(fā)酵液的pH值在3.9-4.3之間。
[0021]⑵收集從發(fā)酵液中分離的乳酸鏈球菌素泡沫，經(jīng)消泡制得高純度的乳酸鏈球菌素濃縮液。乳酸鏈球菌素濃縮液通過添加載體和穩(wěn)定劑，達到合格效價后，經(jīng)噴霧干燥可以制備合格的食品防腐劑。
[0022]⑶當混合氣體鼓泡1-2小時后，盛有乳酸鏈球菌素發(fā)酵液的容器再靜置30分鐘，然后通過容器導(dǎo)管分流收集菌體等大分子蛋白沉淀物，經(jīng)真空干燥可以制備菌體粉作為營養(yǎng)飼料。
[0023]以下實施例采用的發(fā)酵液的相關(guān)參數(shù)如下:發(fā)酵培養(yǎng)基配方(g/L):蛋白胨2.0g,酵母提取物2.0g,鹿糖30g,玉米楽；15g,磷酸二氫鉀3.0g,氯化鈉4.0g,硫酸鎂0.lg。在29°C，發(fā)酵液體積為3立方米，當乳酸鏈球菌發(fā)酵16小時，乳酸鏈球菌素效價達到6000IU/ml時，大約3噸發(fā)酵液分別打入到二個2立方米的分離器中，其裝液量各為大約1.5噸。
[0024]實施例1:
[0025]一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法，步驟如下:
[0026]⑴通過調(diào)節(jié)壓縮空氣和二氧化碳氣體閥門，使空氣和二氧化碳氣體體積流量比控制在4:1，空氣和二氧化碳混合氣體以1χ10_3米/秒的流速通過電熱阻絲，使混合氣體受熱的溫度在50°C，受熱的混合氣體從分離器的底部裝置導(dǎo)入裝有液量為大約1.5噸發(fā)酵液的分離器中進行鼓泡I小時，此過程中發(fā)酵液的pH值為4.2 ；
[0027]⑵使用300升的收集罐收集從分離器頂部裝置導(dǎo)出的乳酸鏈球菌素泡沫，經(jīng)2000轉(zhuǎn)/分的機械消泡10分鐘，制得高純度的乳酸鏈球菌素濃縮液，此時發(fā)酵殘留液的效價降低到300IU/ml以下，乳酸鏈球菌素的回收率在95% ；
[0028]⑶乳酸鏈球菌素濃縮液通過添加0.66公斤奶粉，4.6公斤食鹽和0.22公斤蔗糖，達到合格效價后，在進口溫度160°C，出口溫度80°C，經(jīng)噴霧干燥制備5.5公斤的乳酸鏈球菌素食品防腐劑；
[0029]⑷另外，當混合氣體鼓泡I小時，盛有乳酸鏈球菌素發(fā)酵液的容器再靜置30分鐘后，通過分離器裝置導(dǎo)出菌體等大分子蛋白沉淀物，沉淀物在壓力0.02MPa和溫度70°C下，經(jīng)減壓蒸發(fā)和真空干燥可以制備7.1公斤菌體粉作為營養(yǎng)飼料，其主要營養(yǎng)成分的含量:蛋白質(zhì)88 %，碳水化合物8 %，其它4 %。
[0030]實施例2:
[0031]一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法，步驟如下:
[0032]⑴通過調(diào)節(jié)壓縮空氣和二氧化碳氣體閥門，使空氣和二氧化碳氣體體積流量比分別在3:2，空氣和二氧化碳混合氣體以IxKT1米/秒的流速通過電熱阻絲，使混合氣體受熱的溫度在90°C，受熱的混合氣體從分離器的底部裝置導(dǎo)入裝有液量為大約1.5噸發(fā)酵液的分離器中進行鼓泡2小時，此過程中發(fā)酵液的pH值為3.9 ；
[0033]⑵使用300升的收集罐收集從分離器頂部裝置導(dǎo)出的乳酸鏈球菌素泡沫，經(jīng)2000轉(zhuǎn)/分的機械消泡10分鐘，制得高純度的乳酸鏈球菌素濃縮液，此時發(fā)酵殘留液的效價降低到150IU/ml以下，乳酸鏈球菌素的回收率在97% ；
[0034]⑶乳酸鏈球菌素濃縮液通過添加0.68公斤奶粉，4.8公斤食鹽和0.23公斤蔗糖，達到合格效價后，在進口溫度160°C，出口溫度80°C，經(jīng)噴霧干燥制備5.7公斤的乳酸鏈球菌素食品防腐劑；
[0035]⑷另外，當混合氣體鼓泡2小時，盛有乳酸鏈球菌素發(fā)酵液的容器再靜置30分鐘后，通過分離器裝置導(dǎo)出菌體等大分子蛋白沉淀物，沉淀物在壓力0.02MPa和溫度70°C下，經(jīng)減壓蒸發(fā)和真空干燥可以制備6.8公斤菌體粉作為營養(yǎng)飼料，其主要營養(yǎng)成分的含量:蛋白質(zhì)87%，碳水化合物8%，其它5%。
【權(quán)利要求】
1.一種乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:采用空氣和二氧化碳混合的受熱氣體，保持穩(wěn)定氣流速度對發(fā)酵液鼓氣，使發(fā)酵液中的乳酸鏈球菌素以泡沫形式與發(fā)酵液分離，再收集泡沫并消泡回收乳酸鏈球菌素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:所述混合氣體中空氣和二氧化碳的體積比為4-3:1-2，在I大氣壓下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:所述混合氣體的受熱溫度在40°C -90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:所述混合氣體的氣流速度為1χ10_5 — IxKT1米/秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:所述混合氣體對發(fā)酵液鼓氣的時間為I一2小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:所述混合氣體對發(fā)酵液鼓氣的過程中，發(fā)酵液的pH值在3.9—4.3之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:所述收集泡沫并消泡后獲得乳酸鏈球菌素濃縮液，濃縮液通過添加載體和穩(wěn)定劑，達到合格效價后，經(jīng)噴霧干燥制備合格的食品防腐劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳酸鏈球菌素分離提取的方法，其特征在于:所述收集泡沫后剩余的發(fā)酵液經(jīng)沉淀形式分離得菌體和大分子蛋白，菌體和大分子蛋白經(jīng)真空干燥制備菌體粉作為營養(yǎng)飼料。
【文檔編號】A23L3/3526GK104292313SQ201410538538
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】花爾并, 胡國武, 方衛(wèi)春 申請人:花爾并