一种用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法与流程

本发明属于工业酶发酵，具体涉及一种用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法。

背景技术：

1、蛋白酶是指能够将蛋白质降解成小肽和氨基酸的水解酶，占整个工业酶市场的60％。而碱性蛋白酶为在中性至碱性ph 范围内具有活性的蛋白酶的统称。碱性蛋白酶在中性至碱性条件下水解蛋白质肽键、酯键和酰胺键，其最适作用ph一般为8~11。该酶种最早在猪的胰脏中发现。碱性蛋白酶广泛存在于微生物、植物和动物中。碱性蛋白酶主要应用领域包括洗涤剂、饲料、药物、皮革、大豆加工、酿酒厂、肉类嫩化、废物管理、摄影和诊断等轻工业领域。微生物蛋白酶大多属于胞外酶，与动植物相比，微生物来源的碱性蛋白酶具有分离纯化过程简单、生产周期短且产率高的显著特点。碱性蛋白酶具有较强的耐碱、耐热能力以及水解蛋白质的活力，主要应用在洗涤剂工业上，尤其是洗衣和餐具洗涤剂的生产中。碱性蛋白酶的生产菌种和研究对象主要是枯草芽孢杆菌（ bacillus subtilis）和地衣芽孢杆菌（ bacillus licheniformis）及短小芽孢杆菌（ bacillus pumilus），如我国目前使用的地衣芽孢杆菌 b.licheniformis 2709， 短小芽孢杆菌 b. pumilus 289和209菌株等。

2、随着酶工业下游工业技术的发展，对酶制剂的品质提出了更高要求。酶作为一种添加剂应用于各行业，它的品质除了酶活力这一内在的质量要求外，其外在的品质，诸如：色泽、透明度、纯度、粘度等也越来越引起人们的关注，从而对酶制剂的品质提出了更高的要求。

3、为了解决酶制剂的色泽深重，透光率差这一疑难课题，在工业上，常用脱色剂进行脱色。常用的吸附剂有活性白土、活性炭、膨润土，凹凸棒土，树脂等，活性白土的外观为乳白色粉末，无臭，无味，无毒，吸附性能很强，能吸附有色物质、有机物质。活性炭是一种非常优良的吸附剂，它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的，因此它的应用非常广泛。膨润土具有特殊的性质。如: 膨润性、粘结性、吸附性、催化性、触变性、悬浮性以及阳离子交换性等等, 所以广泛用于各个工业领域。人们称之为“万能土”。凹凸棒土是一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，呈土状、致密块状产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色，灰白色，青灰色，灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂光泽，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性，因其本身具有优异的吸附性能、胶体性能、载体性能和补强性等，经加工磨粉处理后，被广泛应用于化工，冶金、建材、医药、农业、能源、环境、生物等诸多领域。树脂种类较多，其中阴离子交换树脂d380(c1)型使用在中性蛋白酶发酵液脱色方面有较好效果。聚合氯化铝是无机高分子混凝剂，具有较强的架桥吸附性能，在水解过程中，伴随发生凝聚，吸附和沉淀等物理化学过程。聚合氯化铝与传统无机混凝剂的根本区别在于传统无机混凝剂为低分子结晶盐，而聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，絮凝沉淀速度快，适用ph值范围宽，对管道设备无腐蚀性，净水效果明显，能有效支除水中色质及砷、汞等重金属离子，广泛用于饮用水、工业用水和污水处理领域。阳离子聚丙烯酰胺是线型高分子化合物，由于它具有多种活泼的基团， 可与许多物质亲和、吸附形成氢键，主要是絮凝带负电荷的胶体，具有除浊、脱色、吸附、粘合等功能， 适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理。

4、同时，由于碱性蛋白酶生产的菌株为枯草芽孢杆菌，细胞较小，进行过滤除菌时，存在过滤效率低下的情况。聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺除了具有脱色的功能外，还具有絮凝的作用，在进行菌液脱色的同时进行菌液絮凝，以增加过滤效率，使脱色和絮凝同步完成。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法，旨在对发酵生产出来的碱性蛋白酶发酵液进行吸附脱色，然后进行精制提炼得到高透光率、高纯度工业级碱性蛋白酶制剂。

2、为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：一种用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法，包括如下步骤：

3、按照碱性蛋白酶发酵工艺获得碱性蛋白酶发酵液，将发酵液放入预处理罐内，测量好罐中发酵液的体积；

4、将复合脱色剂放入装有发酵液预处理罐内进行脱色处理,复合脱色剂的使用量按每100升添加8-12 公斤,脱色温度25～30 度，脱色时间1-2小时，脱色后按照相应的提取工艺进行精制提纯。

5、按质量份，上述的复合脱色剂的配方如下：

6、粉末活性碳，2～4 份，

7、活性白土，1～2 份，

8、凹凸棒土，4～7 份，

9、聚合氯化铝，1～3份，

10、阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，0.01～0.1份。

11、复合脱色剂的使用方法：使用碱性蛋白酶发酵工艺发酵获得碱性蛋白酶发酵液，将发酵液放入预处理罐内，测量好罐中发酵醪液的体积，复合脱色剂的使用量按每100 升添加8-12公斤, 计算出粉末活性碳、活性白土、凹凸棒土、聚合氯化铝和阳离子聚丙烯酰胺的用量，然后按照相应的用量依次加入到发酵液中，进行脱色处理；脱色温度25 ～ 30 度，脱色时间1-2小时；脱色后按照相应的提取工艺进行精制提纯。

12、采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：本发明通过将复合脱色剂应用于工业级酶制剂的生产，复合脱色剂中各种成分取长补短，可应对色素中的各种成分，不仅可以加快产品的过滤速度，去除产品的杂质与杂酶，提高产品的纯度，还可以延长超滤膜的使用寿命，降低生产成本，改善产品的色泽，提高产品的透明度。

技术特征：

1.一种用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法，其特征在于，所述的复合脱色剂含有粉末活性碳、活性白土、凹凸棒土以及阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。

3.根据权利要求2所述的用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法，其特征在于，按质量份，所述的复合脱色剂包括：粉末活性碳2 份，活性白土1 份，凹凸棒土5 份，聚合氯化铝2份，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂0.02份。

技术总结
本发明属于工业酶发酵技术领域，具体涉及一种用于碱性蛋白酶生产的发酵液脱色方法。在发酵液脱色工艺中是采用复合脱色剂对发酵液进行吸附脱色，这种复合脱色剂由如下物质组成，重量比例如下：粉末活性碳，2～4份，活性白土，1～2份，凹凸棒土，4～7份，聚合氯化铝，1～3份，阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂，0.01～0.1份。本发明的技术方案中，复合脱色剂中各种成分取长补短，可应对色素中的各种成分，不仅可以加快产品的过滤速度，去除产品的色素等杂质，提高产品的纯度，还可以延长超滤膜的使用寿命，降低生产成本，改善产品的色泽，提高产品的透明度。

技术研发人员：汪小杰,冯娟,骆繆丹,邓子新
受保护的技术使用者：湖北佶凯星生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15