專(zhuān)利名稱(chēng)：一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用四環(huán)素菌渣的方法，尤其是涉及一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法。
背景技術(shù)：
中國(guó)是四環(huán)素類(lèi)抗生素生產(chǎn)大國(guó)，年產(chǎn)量居世界首位。然而在四環(huán)素生產(chǎn)過(guò)程中， 會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄菌渣，這些菌渣主要是發(fā)酵醪液進(jìn)行固液分離時(shí)形成的菌餅部分，其主要成分是微生物菌絲體、未代謝利用完的有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽等。長(zhǎng)期以來(lái)，抗生素菌渣多采用簡(jiǎn)單晾曬或烘干后，作為動(dòng)物飼料或肥料使用，經(jīng)濟(jì)附加值較低。更重要的是，菌渣在晾曬或烘干過(guò)程中，會(huì)散發(fā)出一種特殊異味，而且，菌渣因有機(jī)質(zhì)含量高，易引起二次發(fā)酵，顏色變黑，產(chǎn)生惡臭味，給周?chē)h(huán)境帶來(lái)危害。酵母浸膏是以酵母為原料，利用現(xiàn)代生物技術(shù)通過(guò)酵母細(xì)胞自溶破壁和酵母自身的酶系對(duì)酵母細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行水解或以酶制劑進(jìn)行水解，再經(jīng)一系列的抽提、濃縮等工序得到的粉狀或膏狀或液體的產(chǎn)品，營(yíng)養(yǎng)豐富，富含有18種以上氨基酸、功能性多肽、抗衰老活性因子、膳食纖維和甘露糖，還含有人體不可缺少的核酸、核苷酸和鈣，富含B族維生素及磷、 鎂、錳、鋅、硒等多種微量元素。酵母浸膏被廣泛應(yīng)用于生物發(fā)酵、生物工程、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，具體地說(shuō)，可廣泛用于發(fā)酵法生產(chǎn)抗生素、氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑、生物防腐劑、生物材料、維生素、透明質(zhì)酸等的培養(yǎng)基配制以及生物工程、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。我國(guó)目前生產(chǎn)酵母浸膏的廠家較少，但市場(chǎng)需求量較大。由于酵母浸膏生產(chǎn)原料主要是以小麥等糧食作物為原料，價(jià)格偏高，因而造成酵母浸膏的生產(chǎn)成本還處在一個(gè)比較高的水平，難以達(dá)到實(shí)際且實(shí)惠的應(yīng)用。目前還沒(méi)有一種能利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單獨(dú)特、 使四環(huán)素菌渣得以高效轉(zhuǎn)化、有效避免四環(huán)素菌渣不合理使用對(duì)環(huán)境造成危害的一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法。本發(fā)明通過(guò)如下方式實(shí)現(xiàn)
一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法，其特征在于該方法包括如下步驟
a.種子活化培養(yǎng)分別從釀酒酵母和EM原露保存管中挑取一環(huán)，分別接入種子活化培養(yǎng)基中，25 35°C下厭氧培養(yǎng)48、6h，可分別得到活化的釀酒酵母和EM原露種子；
b.一級(jí)種子制備將上述步驟a制備的釀酒酵母和EM原露種子按質(zhì)量百分比為 f 10%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，25 35°C下厭氧培養(yǎng)48、6h，可分別得到釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子；
c.二級(jí)種子制備將上述步驟b制備的釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子按質(zhì)量百分比為 f 10%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，25 35°C下厭氧培養(yǎng)48、6h，可分別得到釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子；
d.菌渣培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得菌渣培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣
8.5 9. 5kg，玉米面粉O. I O. 3kg，酶制劑O. 3 O. 7kg，(NH4) 2S04 O. 05 O. 15kg，加水使菌渣培養(yǎng)基中水分含量為75 85% ；
e.將上述步驟c制備的釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子，分別按質(zhì)量百分比為廣10%接種量接入上述步驟d制備的菌渣培養(yǎng)基中，25 35°C厭氧培養(yǎng)25 35d，然后調(diào)節(jié)pH為
6.5 7. 0，在55°C水浴中按質(zhì)量百分比為O. 03%的量加入酵母抽提酶，水解16 24h，升溫到 80°C使酶失活，待其冷卻后，微濾膜過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓濃縮控制其水分為15 25%，即為酵母浸膏；
所述種子活化培養(yǎng)基，種子擴(kuò)大培養(yǎng)基，霉菌培養(yǎng)基，產(chǎn)酶培養(yǎng)基，酶制劑制備方法分別是
O種子活化培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得種子活化培養(yǎng)基蛋白胨 10g，酵母浸膏10g，葡萄糖20g，水IOOOml ；
2)種子擴(kuò)大培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得種子擴(kuò)大培養(yǎng)基蛋白胨 IOg,酵母浸膏5g，葡萄糖5g，水IOOOml ；
3)霉菌培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料配制即可得霉菌培養(yǎng)基取新鮮去皮土豆 200g，切碎后，加IOOOml水煮沸20分鐘，過(guò)濾后濾液用水稀釋至1000ml，然后再加入葡萄糖 20g即可；
4)產(chǎn)酶培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料配制即可得產(chǎn)酶培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣700g， 麩皮300g，再加水使產(chǎn)酶培養(yǎng)基水分含量為6(Γ65% ；
5)酶制劑制備從黑曲霉、康寧木霉、綠色木霉保存管中挑取一環(huán)，分別接入霉菌培養(yǎng)基中，菌株經(jīng)活化和擴(kuò)大培養(yǎng)后，分別以5%的接種量接種于產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，28 35°C好氧培養(yǎng)6(T72h后，可得生產(chǎn)酵母浸膏所用的酶制劑。 本發(fā)明有如下效果
O制備工藝簡(jiǎn)單獨(dú)特本發(fā)明提供的一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法， 包括種子活化培養(yǎng)、一級(jí)種子制備、二級(jí)種子制備、菌渣培養(yǎng)基制備，然后將制備的二級(jí)種子，按質(zhì)量百分比為f 10%接種量接種于菌渣培養(yǎng)基中，經(jīng)厭氧發(fā)酵、酶解、離心、微濾膜過(guò)濾、濃縮等步驟，即可得酵母浸膏；
2)生產(chǎn)的酵母浸膏中蛋白質(zhì)含量高利用本發(fā)明提供的方法制得的酵母浸膏具有較高的蛋白質(zhì)，本發(fā)明產(chǎn)品的蛋白氮含量相對(duì)較高，不僅適用于生物發(fā)酵行業(yè)，而且還適用于生物工程、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域；
3)降低環(huán)境污染變廢為寶，生產(chǎn)成本低本發(fā)明在原料的選擇上主要是以四環(huán)素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄菌渣為主，配以少量玉米面粉、(NH4)2SO4為輔料，不僅來(lái)源豐富而且價(jià)格低廉。本發(fā)明可以有效的利用四環(huán)素菌渣，減少其大量堆放對(duì)環(huán)境造成的危害；此外，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了厭氧發(fā)酵工藝條件的優(yōu)化，降低了生產(chǎn)酵母浸膏的成本，增加了投產(chǎn)后的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力；
4)安全可靠本發(fā)明生產(chǎn)酵母浸膏所使用的發(fā)酵原料均不含任何有毒有害物質(zhì)，具有安全性和補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境無(wú)直接或間接的污染作用；
5)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量高本發(fā)明針對(duì)目前大量四環(huán)素菌渣利用現(xiàn)狀，以選育優(yōu)化的釀酒酵母、EM原露為酵母浸膏生產(chǎn)菌株，所產(chǎn)生的酵母浸膏中蛋白質(zhì)含量較高，同時(shí)還提高四環(huán)素菌渣資源化利用的經(jīng)濟(jì)附加值；本發(fā)明酵母浸膏中水分含量15 25%，銨鹽含量廣3%，pH
6.(Γ7. O，真蛋白含量40 50%，氨基酸態(tài)氮含量2 3%，核苷酸含量4 5Pg/g ；
6)采用本發(fā)明提供的方法得到的酵母浸膏，可以達(dá)到以下指標(biāo)
I.感官指標(biāo)棕黃色膏狀，有特殊的酵母香味。2.衛(wèi)生指標(biāo)(每千克成品中含)
總菌落，浸膏為陰性。重金屬未檢出。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法，該方法包括如下步驟
a.種子活化培養(yǎng)分別從釀酒酵母和EM原露保存管中挑取一環(huán)，分別接入種子活化培養(yǎng)基中，35°C下厭氧培養(yǎng)48h，可分別得到活化的釀酒酵母和EM原露種子；
b.一級(jí)種子制備將上述步驟a制備的釀酒酵母和EM原露種子按質(zhì)量百分比為10% 的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，35°C下厭氧培養(yǎng)48h，可分別得到釀酒酵母和EM 原露一級(jí)種子；
c.二級(jí)種子制備將上述步驟b制備的釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子按質(zhì)量百分比為 10%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，35°C下厭氧培養(yǎng)48h，可分別得到釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子；
d.菌渣培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得菌渣培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣8.5kg， 玉米面粉O. 3kg，酶制劑O. 7kg，(NH4)2SO4 O. 15kg，適當(dāng)加水使菌渣培養(yǎng)基中水分含量為 80% ；
e.將上述步驟c制備的釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子，分別按質(zhì)量百分比為10%接種量接入上述步驟d制備的菌渣培養(yǎng)基中，35°C厭氧培養(yǎng)25d，然后調(diào)節(jié)pH為6. 5，在55°C水浴中按質(zhì)量百分比為O. 03%的量加入酵母抽提酶，水解16h，升溫到80°C使酶失活，待其冷卻后，微濾膜過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓濃縮控制其水分為15 25%，即為酵母浸膏。經(jīng)測(cè)定酵母浸膏中水分含量22%，銨鹽含量2. 1%，pH 6. 2，真蛋白含量44. 8%，氨基酸態(tài)氮含量2. 1%，核苷酸含量4. 2Pg/g。實(shí)施例2:
一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法，該方法包括如下步驟
a.種子活化培養(yǎng)分別從釀酒酵母和EM原露保存管中挑取一環(huán)，分別接入種子活化培養(yǎng)基中，30°C下厭氧培養(yǎng)72h，可分別得到活化的釀酒酵母和EM原露種子；
b.一級(jí)種子制備將上述步驟a制備的釀酒酵母和EM原露種子按質(zhì)量百分比為5%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，30°C下厭氧培養(yǎng)72h，可分別得到釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子；
c.二級(jí)種子制備將上述步驟b制備的釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子按質(zhì)量百分比為 5%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，30°C下厭氧培養(yǎng)72h，可分別得到釀酒酵母和 EM原露二級(jí)種子；d.菌渣培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得菌渣培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣9kg，玉米面粉O. 2kg，酶制劑O. 5kg，(NH4)2SO4 O. 1kg，適當(dāng)加水使菌渣培養(yǎng)基中水分含量為85% ;
e.將上述步驟c制備的釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子，分別按質(zhì)量百分比為5%接種量接入上述步驟d制備的菌渣培養(yǎng)基中，30°C厭氧培養(yǎng)30d，然后調(diào)節(jié)pH為6. 8，在55°C水浴中按質(zhì)量百分比為O. 03%的量加入酵母抽提酶，水解20h，升溫到80°C使酶失活，待其冷卻后，微濾膜過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓濃縮控制其水分為15 25%，即為酵母浸膏。經(jīng)測(cè)定酵母浸膏中水分含量19%，銨鹽含量I. 9%，pH 6. 3，真蛋白含量45. 6%，氨基酸態(tài)氮含量2. 2%，核苷酸含量4. 2Pg/g。實(shí)施例3
一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法，該方法包括如下步驟
a.種子活化培養(yǎng)分別從釀酒酵母和EM原露保存管中挑取一環(huán)，分別接入種子活化培養(yǎng)基中，25°C下厭氧培養(yǎng)96h，可分別得到活化的釀酒酵母和EM原露種子；
b.一級(jí)種子制備將上述步驟a制備的釀酒酵母和EM原露種子按質(zhì)量百分比為1%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，25°C下厭氧培養(yǎng)96h，可分別得到釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子；
c.二級(jí)種子制備將上述步驟b制備的釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子按質(zhì)量百分比為 1%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，25°C下厭氧培養(yǎng)96h，可分別得到釀酒酵母和 EM原露二級(jí)種子；
d.菌渣培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得菌渣培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣9.5kg， 玉米面粉O. lkg，酶制劑O. 3kg，(NH4)2SO4 O. 05kg，適當(dāng)加水使菌渣培養(yǎng)基中水分含量為 75% ；
e.將上述步驟c制備的釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子，分別按質(zhì)量百分比為1%接種量接入上述步驟d制備的菌渣培養(yǎng)基中，25°C厭氧培養(yǎng)35d，然后調(diào)節(jié)pH為7. 0，在55°C水浴中按質(zhì)量百分比為O. 03%的量加入酵母抽提酶，水解24h，升溫到80°C使酶失活，待其冷卻后，微濾膜過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓濃縮控制其水分為15 25%，即為酵母浸膏。經(jīng)測(cè)定酵母浸膏中水分含量24%，銨鹽含量I. 8%，pH 6. 5，真蛋白含量46. 2%，氨基酸態(tài)氮含量2. 5%,核苷酸含量4. 3Pg/go上述種子活化培養(yǎng)基，種子擴(kuò)大培養(yǎng)基，霉菌培養(yǎng)基，產(chǎn)酶培養(yǎng)基，酶制劑制備方法分別是
O種子活化培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得種子活化培養(yǎng)基蛋白胨 10g，酵母浸膏10g，葡萄糖20g，水IOOOml ；
2)種子擴(kuò)大培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得種子擴(kuò)大培養(yǎng)基蛋白胨 10g，酵母浸膏5g，葡萄糖5g，水IOOOml ；
3)霉菌培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料配制即可得霉菌培養(yǎng)基取新鮮去皮土豆 200g，切碎后使其粒度小于5mmX 5mmX 5mm，加1000ml水煮沸20分鐘，過(guò)濾后濾液用水稀釋至1000ml,然后再加入葡萄糖20g即可；
4)產(chǎn)酶培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料配制即可得產(chǎn)酶培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣700g， 麩皮300g，再適當(dāng)加水使產(chǎn)酶培養(yǎng)基水分含量為6(Γ65% ；
5)酶制劑制備從黑曲霉、康寧木霉、綠色木霉保存管中挑取一環(huán)，分別接入霉菌培養(yǎng)基中，菌株經(jīng)活化和擴(kuò)大培養(yǎng)后，分別以5%的接種量接種于產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，28 35°C好氧培養(yǎng)6(T72h后，可得生產(chǎn)酵母浸膏所用的酶制劑。上述酵母抽提酶是由木瓜蛋白酶和5’ -磷酸二酯酶組成，其中木瓜蛋白酶活力 900000U/g，5，-磷酸二酯酶活力 120U/g。采用本發(fā)明提供的方法得到的酵母浸膏，可以達(dá)到以下指標(biāo)
I.感官指標(biāo)棕黃色膏狀，有特殊的酵母香味。2.衛(wèi)生指標(biāo)(每千克成品中含)
總菌落，浸膏為陰性。重金屬未檢出。本發(fā)明產(chǎn)品的真蛋白，氨基酸態(tài)氮及核苷酸含量相對(duì)穩(wěn)定，此外，本發(fā)明可以有效的利用四環(huán)素菌渣，減少其大量堆放對(duì)環(huán)境造成的危害。本發(fā)明生產(chǎn)酵母浸膏所用菌種是釀酒酵母{Saccharomyces Cerevisiae CGMCC 2. 1418)、EM 原露、黑曲霉(Aspergillus niger CGMCC 3. 4628)、綠色木霉(Jrichoderma viride CGMCC 3.2942)和康寧木霉 iTrichoderma koningii CGMCC 3. 4033)，均保藏于中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心。
權(quán)利要求
1.一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法，其特征在于該方法包括如下步驟a.種子活化培養(yǎng)分別從釀酒酵母和EM原露保存管中挑取一環(huán)，分別接入種子活化培養(yǎng)基中，25 35°C下厭氧培養(yǎng)48、6h，可分別得到活化的釀酒酵母和EM原露種子；b.一級(jí)種子制備將上述步驟a制備的釀酒酵母和EM原露種子按質(zhì)量百分比為 f 10%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，25 35°C下厭氧培養(yǎng)48、6h，可分別得到釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子；c.二級(jí)種子制備將上述步驟b制備的釀酒酵母和EM原露一級(jí)種子按質(zhì)量百分比為 f 10%的接種量，分別接種于種子擴(kuò)大培養(yǎng)基中，25 35°C下厭氧培養(yǎng)48、6h，可分別得到釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子；d.菌渣培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得菌渣培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣 8. 5 9. 5kg，玉米面粉O. I O. 3kg，酶制劑O. 3 O. 7kg，(NH4) 2S04 O. 05 O. 15kg，加水使菌渣培養(yǎng)基中水分含量為75 85% ；e.將上述步驟c制備的釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子，分別按質(zhì)量百分比為廣10%接種量接入上述步驟d制備的菌渣培養(yǎng)基中，25 35°C厭氧培養(yǎng)25 35d，然后調(diào)節(jié)pH為6.5 7. 0，在55°C水浴中按質(zhì)量百分比為O. 03%的量加入酵母抽提酶，水解16 24h，升溫到 80°C使酶失活，待其冷卻后，微濾膜過(guò)濾，濾液經(jīng)減壓濃縮控制其水分為15 25%，即為酵母浸膏。
2.如權(quán)利要求I所述的一種利用四環(huán)素菌渣生產(chǎn)酵母浸膏的方法，其特征在于所述種子活化培養(yǎng)基，種子擴(kuò)大培養(yǎng)基，霉菌培養(yǎng)基，產(chǎn)酶培養(yǎng)基，酶制劑制備方法分別是O種子活化培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得種子活化培養(yǎng)基蛋白胨 10g，酵母浸膏10g，葡萄糖20g，水IOOOml ；2)種子擴(kuò)大培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料混合即可得種子擴(kuò)大培養(yǎng)基蛋白胨 IOg,酵母浸膏5g，葡萄糖5g，水IOOOml ；3)霉菌培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料配制即可得霉菌培養(yǎng)基取新鮮去皮土豆 200g，切碎后，加IOOOml水煮沸20分鐘，過(guò)濾后濾液用水稀釋至1000ml，然后再加入葡萄糖 20g即可；4)產(chǎn)酶培養(yǎng)基制備按下述重量比的原料配制即可得產(chǎn)酶培養(yǎng)基四環(huán)素菌渣700g， 麩皮300g，再加水使產(chǎn)酶培養(yǎng)基水分含量為6(Γ65% ；5)酶制劑制備從黑曲霉、康寧木霉、綠色木霉保存管中挑取一環(huán)，分別接入霉菌培養(yǎng)基中，菌株經(jīng)活化和擴(kuò)大培養(yǎng)后，分別以5%的接種量接種于產(chǎn)酶培養(yǎng)基中，28 35°C好氧培養(yǎng)6(T72h后，可得生產(chǎn)酵母浸膏所用的酶制劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用四環(huán)素菌渣的方法，尤其是涉及一種利用四環(huán)素菌渣厭氧生產(chǎn)酵母浸膏的方法，其特征在于該方法包括如下步驟a.種子活化培養(yǎng)、b.一級(jí)種子制備、c.二級(jí)種子制備、d.菌渣培養(yǎng)基制備、e.取步驟c制備的釀酒酵母和EM原露二級(jí)種子，分別按質(zhì)量百分比為1~10%接種量接入步驟d制備的菌渣培養(yǎng)基中，經(jīng)厭氧發(fā)酵、酶解、離心、微濾膜過(guò)濾、濃縮等步驟，可得酵母浸膏；本發(fā)明可使四環(huán)素生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)排的大量廢棄菌渣得以高效轉(zhuǎn)化，同時(shí)其產(chǎn)品可廣泛用于生物發(fā)酵、生物工程、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，且工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。
文檔編號(hào)C12R1/865GK102604834SQ20121008454
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者惠興育, 王敏, 馬志強(qiáng), 馬玉龍 申請(qǐng)人:寧夏大學(xué)