专利名称：一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法
技术领域：
本发明属生物技术领域，特别是涉及一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法。
背景技术：
壳聚糖是一种多糖，是甲壳素脱乙酰化产物，具有广泛的应用价值。传统工业生产壳聚糖是使用浓酸、浓碱从虾、蟹壳中提取，不仅污染环境，而且原料来源也受到季节和地区的限制。微生物发酵法生产壳聚糖是一条新的壳聚糖生产途径，原料生产不受地域季节限制，提取过程使用稀酸、稀碱，减少对环境的污染，而且有望降低生产成本，是一种很有研究和应用价值的壳聚糖生产方法。因此从20世纪80年代起日木和美国先后开始研究用微生物发酵的方法生产壳聚糖，国内从20世纪90年代初也开始了这方而的研究。目前研究重点主要集中在菌株的选育和培养基的优化上，由于用发酵法生产壳聚糖成木较高，难以实行大规模的工业化生产。针对食品生产废水含有较丰富的碳源和氮源，可以为霉菌生长提供营养，以其为培养基培养霉菌，不仅可以获得大量的霉菌菌丝体，用以提取壳聚糖，还处理了食品废水，在降低了壳聚糖生产成本的同时，达到以废治废、变废为宝、安全环保的目的。
发明内容
本发明的目的是提出一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，该法生产的壳聚糖其外观为灰白色粉末状，水分含量小于11%，灰分含量低于0. 4%，脱乙酰度在90%以上。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，包括如下步骤
1)种子液的制备
在灭菌条件下，以40%的豆腐黄水为培养基，按5%的接种量接入霉菌孢子悬液，30°C、 ISOrpm的速度振荡培养24h得种子液；
2)菌丝体的发酵生产
以豆腐黄水为培养基，在废水自然PH，非灭菌的条件下按5%的接种量接种种子液，于 28-35°C、150-200rpm的速度振荡培养36h后，过滤、水洗得到菌丝体；
3)壳聚糖的提取
将步骤2)得到的菌丝体捣碎按菌体碱液=1:10 (w/v)的比例加入氢氧化钠溶液，微波处理25min，离心洗涤沉淀至上清液呈中性；向沉淀中按沉淀乙酸=1 15(w/v)加入乙酸溶液，10(TC下处理4小时，离心分离；上清液调节pH值为8-10，得到白色絮状沉淀，离心， 无离子水洗涤沉淀至上清液呈中性；沉淀于50C°下真空干燥得到灰白色粉末状壳聚糖。所述的一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，其所述培养基为不添加任何营养物质的豆腐黄水，其浓度为30%-60%。
所述的一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，其在灭菌或非灭菌条件下进行，在灭菌条件下直接接种霉菌孢子悬液，培养50-60h后得到霉菌菌丝体。所述的一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，其所用氢氧化钠溶液浓度为10%，微波火力为400w，乙酸浓度为5%。本发明的优点与效果是
(1)成本低。无需添加入任何其他营养物质，在非灭菌条件下直接使用一定浓度的豆腐黄水为培养基培养霉菌来生产壳聚糖，大大降低了生产成本。(2)适于规模化生产。与其他方法相比，原料来源不受季节和地区限制，因为豆制品生产已实现规模，因此废水来源有保障，可采用发酵罐或反应池在连续搅拌的条件下进行霉菌的培养，极有利于实现工业化生产。(3)安全无污染。以食品废水为培养基比较安全，在得到菌体的同时处理了食品废水。同时采用微波法提取壳聚糖大大降低了酸碱浓度、减少了酸碱用量、缩短了制备时间。 达到了低成本、少污染、以废治废、变废为宝、安全环保的目的。该法生产的壳聚糖其外观为灰白色粉末状，水分含量小于11%，灰分含量低于 0.4%，脱乙酰度在90%以上。可用于食品工业、医药卫生、轻纺工业、农业及环境等领域。
具体实施例方式下面通过实施实例对本发明的技术作进一步说明。实施例1
在250mL三角烧瓶中加入40mL豆腐黄水和60mL自来水，自然pH，灭菌的条件下按5% 的接种量接种霉菌孢子悬液，于30°C、ISOrpm的速度振荡培养50h，过滤洗涤收集菌丝体，菌丝体干重达6. 2g/L。培养基COD去除率可达95. 1%以上。实施例2:
在250mL三角烧瓶中加入40mL豆腐黄水和60mL自来水，调节pH=4，在非灭菌的条件下按5%的接种量接种培养24h后的霉菌孢子悬液，于30°C、ISOrpm的速度振荡培养36h，过滤洗涤收集菌丝体，菌丝体干重达5. 5/L。培养基COD去除率达93. 1%。实施例3
取按实施例1-2所述方法培养的霉菌菌丝体150g (湿重)捣碎，按菌体碱液=1 10 (w/v)的比例加入10%氢氧化钠溶液，400w微波处理25min，离心洗涤沉淀至上清液呈中性。 按沉淀乙酸=1:15 (w/v)的比例向沉淀中加入5%乙酸溶液，100°C下处理4小时，离心分离。上清液调节PH值为8-10，离心，无离子水洗涤沉淀至上清液呈中性。沉淀于50C°下真空干燥得到灰白色粉末状壳聚糖，壳聚糖得率为7. 2%。脱乙酰度为90. 2%，水分10. 2%，灰分 0. 4%ο
权利要求
1.一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，其特征在于包括如下步骤1)种子液的制备在灭菌条件下，以40%的豆腐黄水为培养基，按5%的接种量接入霉菌孢子悬液，30°C、 ISOrpm的速度振荡培养24h得种子液；2)菌丝体的发酵生产以豆腐黄水为培养基，在废水自然PH，非灭菌的条件下按5%的接种量接种种子液，于 28-35°C、150-200rpm的速度振荡培养36h后，过滤、水洗得到菌丝体；3)壳聚糖的提取将步骤2)得到的菌丝体捣碎按菌体碱液=1:10 (w/v)的比例加入氢氧化钠溶液，微波处理25min，离心洗涤沉淀至上清液呈中性；向沉淀中按沉淀乙酸=1 15(w/v)加入乙酸溶液，10(TC下处理4小时，离心分离；上清液调节pH值为8-10，得到白色絮状沉淀，离心， 无离子水洗涤沉淀至上清液呈中性；沉淀于50C°下真空干燥得到灰白色粉末状壳聚糖。
2.按照权利要求1所述的一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，其特征在于所述培养基为不添加任何营养物质的豆腐黄水，其浓度为30%-60%。
3.按照权利要求1所述的一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，其特征在于在灭菌或非灭菌条件下进行，在灭菌条件下直接接种霉菌孢子悬液，培养50-60h后得到霉菌菌丝体。
4.按照权利要求1所述的一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法，其特征在于所用氢氧化钠溶液浓度为10%，微波火力为400w，乙酸浓度为5%。
全文摘要
本发明公开了一种利用豆腐黄水培养霉菌生产壳聚糖的方法。该方法是以30%-60%的豆腐黄水为培养基,在自然pH，灭菌或非灭菌的条件下以3%-5%接种量接种霉菌孢子悬液，于28-320C、150-180rpm的速度振荡培养50-60h左右，过滤、水洗收集菌丝体，菌丝体干重可达3-8g/L。同时废水的CODCd去除率可达90%以上。采用稀酸稀碱处理法从菌体中提取壳聚糖，壳聚糖的得率可达7%以上。该法生产的壳聚糖质量与从虾、蟹壳中提取的壳聚糖质量相当。本发明生产成本低廉，生产工艺简单，产品质量好、安全、无污染，在得到壳聚糖产品的同时处理了食品废水。
文档编号C12P19/04GK102220392SQ20111010346
公开日2011年10月19日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者刘桂萍, 刘长风, 骆占水 申请人:沈阳化工大学