本發(fā)明屬于氨基酸生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種氨基酸發(fā)酵菌體提取方法。
背景技術(shù)：
：發(fā)酵生產(chǎn)氨基酸會產(chǎn)生大量的廢棄菌體，通過測定菌體蛋白的營養(yǎng)成分組成發(fā)現(xiàn)，氨基酸發(fā)酵菌體蛋白含有豐富的蛋白質(zhì)核酸、糖類及維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)。以發(fā)酵生產(chǎn)味精產(chǎn)生的谷氨酸菌體為例，它是一種單細胞蛋白，含有豐富的蛋白質(zhì)，對干燥后菌體蛋白的化學(xué)成分進行分析發(fā)現(xiàn)谷氨酸菌體中蛋白質(zhì)的含量高達85.8%總氨基酸含量為78.77%，高于目前蛋白酶解物常用的原料豆粕、酵母等。目前菌體大部分制備成飼料添加劑，能夠取得一定的經(jīng)濟效益，但是屬于中低端產(chǎn)品，也有少部分廠家將菌體應(yīng)用到肥料制備中。申請人之前的發(fā)明專利技術(shù)“一種蘇氨酸菌體蛋白利用方法”將菌體蛋白加工成蛋白飼料，取得了一定的經(jīng)濟效益，但是工業(yè)附加值相對較低，還沒有完全發(fā)掘出其應(yīng)用潛力；申請人之前的專利技術(shù)“利用氨基酸發(fā)酵廢棄菌體制備液態(tài)有機肥的工藝”制備了有機肥，其在具備肥料生產(chǎn)能力的企業(yè)中可以實施，但是并不適合所有的生產(chǎn)企業(yè)。申請人之前的專利技術(shù)“一種氨基酸發(fā)酵菌體利用方法”具體為一種利用復(fù)合酶制劑對谷氨酸發(fā)酵菌體進行酶解制備酶解蛋白膏、蛋白粉的方法，該方法提高了菌體蛋白的工業(yè)附加值，使得企業(yè)利潤更大化，但是其大量使用了酶制劑，提高了成本。技術(shù)實現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種氨基酸發(fā)酵菌體提取方法。本發(fā)明為了節(jié)約原料成本，避免采用價格昂貴的酶制劑進行處理，并且制備出營養(yǎng)成分全面的菌體蛋白粉，可用來替代酵母膏，發(fā)酵培養(yǎng)效果好。本發(fā)明是通過如下方案來實現(xiàn)的：一種氨基酸發(fā)酵菌體提取方法，其包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎，步驟2）鹽處理、超聲波處理，步驟3）水解，步驟4）蒸發(fā)、噴霧造粒。進一步地，所述提取方法包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎：將氨基酸發(fā)酵菌體置于80℃烘干，然后粉碎機粉碎成菌體粉末；步驟2）鹽處理、超聲波處理：往菌體粉末中加入同等質(zhì)量的氯化鈉水溶液，并用硫酸調(diào)ph為2-3，然后加熱至60-70℃，保溫條件下，采用超聲波進行處理，處理時間為20-30min；步驟3）水解：將步驟2）所得物料置于反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜中壓強為0.8-1.0mpa，溫度為100-105℃，保溫保壓6-8min，再降壓至常壓，維持溫度為100℃，然后添加硫酸，調(diào)整ph為1，水解時間為3-4h，得到水解液；步驟4）蒸發(fā)、噴霧造粒：將步驟3）所得水解液經(jīng)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)制得膏狀物，將膏狀物經(jīng)噴霧造粒干燥制成菌體蛋白粉。優(yōu)選地，所述氯化鈉水溶液的濃度為5-7wt%。優(yōu)選地，所述超聲波頻率為20khz，功率為1000w。優(yōu)選地，所述多效蒸發(fā)器一效進料溫度<100℃，末效出料溫度<50℃，所述膏狀物的干基含量>60wt％。上述任其一所述的提取方法制備的菌體蛋白粉。本發(fā)明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下：本發(fā)明為了節(jié)約原料成本，避免采用價格昂貴的酶制劑進行處理，并且制備出營養(yǎng)成分全面的菌體蛋白粉，可用來替代酵母膏；本發(fā)明采用氯化鈉溶液可以改變菌體細胞的滲透壓使其膨脹，輔助超聲波處理，有助于菌體細胞壁破碎；本發(fā)明通過提高溫度和壓強，可增加分子擴散的速度，使得細胞壁的受壓膨脹變薄，加快細胞壁的破裂；本發(fā)明制備的蛋白膏可直接包裝制成市售酵母膏替代產(chǎn)品，降低了發(fā)酵培養(yǎng)基的成本；本發(fā)明提取方法簡單可行，破壁率以及水解度更徹底，制備的菌體蛋白粉營養(yǎng)成分高，發(fā)酵效果好，成本低廉，提高了菌體蛋白的工業(yè)附加值，給企業(yè)帶來了較好的收益。具體實施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請具體實施例，對本發(fā)明進行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1一種氨基酸發(fā)酵菌體提取方法，其包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎：將氨基酸發(fā)酵菌體置于80℃烘干，然后粉碎機粉碎成菌體粉末；步驟2）鹽處理、超聲波處理：往菌體粉末中加入同等質(zhì)量的濃度為7wt%的氯化鈉水溶液，并用硫酸調(diào)ph為3，然后加熱至60℃，保溫條件下，采用超聲波進行處理，處理時間為20min；超聲波頻率為20khz，功率為1000w；步驟3）水解：將步驟2）所得物料置于反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜中壓強為0.8mpa，溫度為100℃，保溫保壓8min，再降壓至常壓，維持溫度為100℃，然后添加硫酸，調(diào)整ph為1，水解時間為3h，得到水解液；步驟4）蒸發(fā)、噴霧造粒：將步驟3）所得水解液經(jīng)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)制得膏狀物，所述蒸發(fā)器一效進料溫度<100℃，末效出料溫度<50℃，所得膏狀物干基含量>60wt％，將膏狀物經(jīng)噴霧造粒干燥制成菌體蛋白粉。實施例2一種氨基酸發(fā)酵菌體提取方法，其包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎：將氨基酸發(fā)酵菌體置于80℃烘干，然后粉碎機粉碎成菌體粉末；步驟2）鹽處理、超聲波處理：往菌體粉末中加入同等質(zhì)量的濃度為5-7wt%的氯化鈉水溶液，并用硫酸調(diào)ph為2，然后加熱至60℃，保溫條件下，采用超聲波進行處理，處理時間為30min；超聲波頻率為20khz，功率為1000w；步驟3）水解：將步驟2）所得物料置于反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜中壓強為1.0mpa，溫度為105℃，保溫保壓6min，再降壓至常壓，維持溫度為100℃，然后添加硫酸，調(diào)整ph為1，水解時間為4h，得到水解液；步驟4）蒸發(fā)、噴霧造粒：將步驟3）所得水解液經(jīng)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)制得膏狀物，所述蒸發(fā)器一效進料溫度<100℃，末效出料溫度<50℃，所得膏狀物干基含量>60wt％，將膏狀物經(jīng)噴霧造粒干燥制成菌體蛋白粉。實施例3一種氨基酸發(fā)酵菌體提取方法，其包括如下步驟：步驟1）烘干、粉碎：將氨基酸發(fā)酵菌體置于80℃烘干，然后粉碎機粉碎成菌體粉末；步驟2）鹽處理、超聲波處理：往菌體粉末中加入同等質(zhì)量的濃度為5-7wt%的氯化鈉水溶液，并用硫酸調(diào)ph為2.5，然后加熱至65℃，保溫條件下，采用超聲波進行處理，處理時間為25min；超聲波頻率為20khz，功率為1000w；步驟3）水解：將步驟2）所得物料置于反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)釜中壓強為0.9mpa，溫度為102℃，保溫保壓7min，再降壓至常壓，維持溫度為100℃，然后添加硫酸，調(diào)整ph為1，水解時間為4h，得到水解液；步驟4）蒸發(fā)、噴霧造粒：將步驟3）所得水解液經(jīng)多效蒸發(fā)器蒸發(fā)制得膏狀物，所述蒸發(fā)器一效進料溫度<100℃，末效出料溫度<50℃，所得膏狀物干基含量>60wt％，將膏狀物經(jīng)噴霧造粒干燥制成菌體蛋白粉。實施例4以發(fā)酵制備谷氨酸用的谷氨酸棒桿菌為例，檢測了各組分含量分析（以干重計量）；粗蛋白74-76%，核酸6.5-7%，粗脂肪11-12%；余量其他。水解后發(fā)酵菌體所得水解液的水解度檢測：采用本發(fā)明實施例1為實驗組；對照組1采用本領(lǐng)域的常規(guī)酶解方法：酸性蛋白酶與葡聚糖酶的添加比例為2：1，總加酶量為2%，ph值為4.5，水解溫度50℃，底物濃度15%，水解時間12h；對照組2采用酸水解方法:用6mol/l鹽酸調(diào)至ph0.5，在100℃水解20h；對照組3采用專利技術(shù)“一種氨基酸發(fā)酵菌體利用方法”制備的酶解液。采用采用凱氏定氮法測定總氮；采用甲醛滴定法測定氨基酸態(tài)氮；蛋白水解度的計算：酶解的水解度%=（（水解后的氨基酸態(tài)氮-水解前的氨基酸態(tài)氮）/總氮）%。具體結(jié)果見表1：表1組別實驗組對照組1對照組2對照組3水解度%94.746.863.670.9實施例5各因素對菌體細胞壁破碎率的影響：實驗組：實施例1；對照組1：采用溶菌酶處理：酶解ph8，酶解溫度50℃，酶解時間5h，酶用量2.0mg/g；對照組2：不采用氯化鈉處理，其余同實施例1；對照組3：不采用高壓處理，其余同實施例1；對照組:4：不采用超聲波處理，其余同實施例1。各組別的菌體破碎率如表2：表2組別實驗組對照組1對照組2對照組3對照組4破碎率%97.878.386.491.587.9實施例6本發(fā)明制備的菌體蛋白粉的性能測試：用實施例1制備的菌體蛋白粉替代標準ypd培養(yǎng)基中的酵母粉，其余成分不變，在相同條件下培養(yǎng)畢赤酵母，通過比較細胞的生長情況評價產(chǎn)品的培養(yǎng)效果，見表3。表3組別畢赤酵母培養(yǎng)10小時（od600）畢赤酵母培養(yǎng)20小時（od600）實施例1制備的菌體蛋白粉0.6211.696市售酵母粉0.5741.508結(jié)論：利用比濁法測定od600表征細胞的生長情況，證明本發(fā)明菌體蛋白粉可以替代市售酵母粉產(chǎn)品，并且發(fā)酵培養(yǎng)效果更佳。實施例7本發(fā)明提取方法與酶法成本核算：以本公司年產(chǎn)發(fā)酵菌體10000噸的車間為例；由于近年來，酶制劑產(chǎn)品價格漲幅較大，采用專利技術(shù)“一種氨基酸發(fā)酵菌體利用方法”酶制劑處理的成本可達到每噸3000元左右，而采用本發(fā)明的提取方法采用的試劑和加熱等成本為1800元左右，每噸可節(jié)省成本1200元，該車間每年大約可節(jié)省企業(yè)投入費用1200萬元，給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟效益。以上列舉的僅是本發(fā)明的最佳具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本發(fā)明的保護范圍。當前第1頁12