一種從黃豆中提取β-澱粉酶的方法
2023-09-14 15:33:00
專利名稱：一種從黃豆中提取β-澱粉酶的方法
技術領域：
本發明涉及一種提取澱粉酶的方法，尤其涉及一種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法。
背景技術：
β -澱粉酶廣泛存在於大麥、小麥、大豆、甘薯等高的呢過植物和一些水解生物中。大麥和小麥種含量最高，甘薯含量僅為大麥的1/2左右，由於微生物發酵法生產的β_澱粉酶活力低，成本高，而且，從細菌大規模生產β是很困難的。為此工業上使用的β澱粉酶都為植物來源。β -澱粉酶是一種澱粉降解酶，能夠水解α -1，4鍵。它存在於細菌和植物中，能夠 從這種澱粉鏈的非還原端將澱粉分解為麥芽糖。如在穀粒中含有豐富的β_澱粉酶，在需要時它將穀物中的營養儲備，即澱粉轉化為糖。穀類中的澱粉主要以直鏈澱粉和支鏈澱粉的形式儲存。β -澱粉酶將所有的直鏈澱粉轉化為麥芽糖而將大約60%的支鏈澱粉轉化為麥芽糖而將剩下的轉化為糊精。澱粉酶是商業上重要的酶，如在澱粉工業中它可以用來生產麥芽糖。含有麥芽糖的產品可以用於如糖果和食品工業。人們已經從細菌和植物中分離出β_澱粉酶。如已經從芽孢桿菌屬(Bacillus)細菌(US 4 970 158和JP60 126 080)和耐熱梭狀芽孢桿菌屬(Clostridium) (US 4 647 538)中得到β-澱粉酶。如從細菌中得到澱粉酶除了將澱粉酶轉化為麥芽糖之外，，還產生相當大的麥芽三糖，而來自植物的β -澱粉酶產生相對較多的麥芽糖，因此更適於用在目的得到儘可能甜的和/或可發酵的產品的方法裡。而且，從細菌大規模生產β_澱粉酶是很困難的。工業上的β_澱粉酶是植物來源的，通常穀物，特別是大麥或小麥，以及大豆都可以用作酶源。
發明內容
本發明提供了一種從黃豆中提取β_澱粉酶的方法，該方法可以獲得較高含量的粗酶液並實現了酶和蛋白質的較好分離，提高了產品的酶活力。該方法特別適於處理豆類，同時又方便了酶的進一步純化。本發明通過以下技術方案予以實現—種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟(I)原料預處理將黃豆清洗後浸泡6 8小時，浸泡用水的水溫為30 37°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持70 85%，直至出芽為止，即得豆芽；(2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得180 220目的漿液；(3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在50 60°C，將其攪拌使物料充分混合均勻；(4)渣漿分離將得到的混合物料通過200 300目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離；(5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O. 15%氯化鈣，攪拌15 25分鐘後，將其靜置6 8小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液；(6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為40 45°C ；(7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到40°C以下，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液；(8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻；(9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O. 15 O. 25 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到β -澱粉酶成品。 優選的是，步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和O. 2%焦亞硫酸鈉。優選的是，步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。優選的是，步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為6000 10000K，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。優選的是，步驟(8)中所述的穩定劑包括5 10%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。本發明具有以下有益效果本發明生產的澱粉酶活力高、純度高,穩定性好,產品特性廣泛適用於麥芽糖類產品的工業生產。工藝過程中分離出的渣料富含蛋白質，是優良的飼料原料。本發明突出了對原料的充分利用，產品效益顯著，市場前景良好。該生產方法可以獲得較高含量的粗酶液並實現了酶和蛋白質的較好分離，提高了產品的酶活力。該方法特別適於處理豆類，同時又方便了酶的進一步純化。
具體實施例方式下面結合具實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式並不局限於實施例表示的範圍。實施例I一種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟(I)原料預處理將黃豆清洗後浸泡6小時，浸泡用水的水溫為30°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持70%，直至出芽為止，即得豆芽；(2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得180目的漿液；(3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在50°C，將其攪拌使物料充分混合均勻；(4)渣漿分離將得到的混合物料通過200目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離；(5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O. 15%氯化鈣，攪拌15分鐘後，將其靜置6小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液；
(6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為40°C ；(7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到20°C，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液；(8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻；(9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O. 15 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到澱粉酶成品。上述步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和O. 2%焦亞硫酸鈉。上述步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。 上述步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為6000K，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。上述步驟(8)中所述的穩定劑包括5%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。實施例2一種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟(I)原料預處理將黃豆清洗後浸泡7小時，浸泡用水的水溫為34°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持80%，直至出芽為止，即得豆芽；(2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得200目的漿液；(3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在55°C，將其攪拌使物料充分混合均勻；(4)渣漿分離將得到的混合物料通過250目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離；(5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O. 15%氯化鈣，攪拌20分鐘後，將其靜置7小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液；(6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為42°C ；(7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到25°C，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液；(8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻；(9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O. 20 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到澱粉酶成品。上述步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和O. 2%焦亞硫酸鈉。上述步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。上述步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為8000K，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。上述步驟(8)中所述的穩定劑包括7%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。實施例3
一種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟(I)原料預處理將黃豆清洗後浸泡8小時，浸泡用水的水溫為37°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持85%，直至出芽為止，即得豆芽；(2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得220目的漿液；(3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在60°C，將其攪拌使物料充分混合均勻；(4)渣漿分離將得到的混合物料通過300目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離；(5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O. 15%氯化鈣，攪拌25分鐘後，將其靜置8 小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液；(6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為45°C ；(7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到38°C，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液；(8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻；(9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O. 25 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到澱粉酶成品。上述步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和O. 2%焦亞硫酸鈉。上述步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。上述步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為10000K，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。上述步驟(8)中所述的穩定劑包括10%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。實施例4一種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟(I)原料預處理將黃豆清洗後浸泡6小時，浸泡用水的水溫為37°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持80%，直至出芽為止，即得豆芽；(2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得220目的漿液；(3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在58°C，將其攪拌使物料充分混合均勻；(4)渣漿分離將得到的混合物料通過280目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離；(5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O. 15%氯化鈣，攪拌20分鐘後，將其靜置6小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液；(6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為40°C ；(7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到35°C，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液；(8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻；(9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O. 18 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到澱粉酶成品。上述步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和O. 2%焦亞硫酸鈉。上述步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。上述步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為6500K，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。
上述步驟(8)中所述的穩定劑包括6%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。實施例5一種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟(I)原料預處理將黃豆清洗後浸泡6小時，浸泡用水的水溫為35°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持78%，直至出芽為止，即得豆芽；(2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得200目的漿液；(3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在56°C，將其攪拌使物料充分混合均勻；(4)渣漿分離將得到的混合物料通過220目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離；(5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O. 15%氯化鈣，攪拌18分鐘後，將其靜置7. 5小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液；(6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為45°C ；(7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到40°C，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液；(8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻；(9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O. 22 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到澱粉酶成品。上述步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和O. 2%焦亞硫酸鈉。上述步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。上述步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為8000K，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。上述步驟(8)中所述的穩定劑包括7%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。實施例6—種從黃豆中提取β -澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟(I)原料預處理將黃豆清洗後浸泡6. 5小時，浸泡用水的水溫為35°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持80%，直至出芽為止，即得豆芽；
(2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得185目的漿液；(3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在50°C，將其攪拌使物料充分混合均勻；(4)渣漿分離將得到的混合物料通過270目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離；(5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O. 15%氯化鈣，攪拌23分鐘後，將其靜置8小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液；(6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為40°C ；
(7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到32°C，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液；(8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻；(9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O. 25 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到澱粉酶成品。上述步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和
O.2%焦亞硫酸鈉。上述步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。上述步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為9000K，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。上述步驟(8)中所述的穩定劑包括10%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。儘管本發明的實施方案已公開如上，但其並不僅僅限於說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用於各種適合本發明的領域，對於熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改，因此在不背離權利要求及等同範圍所限定的一般概念下，本發明並不限於特定的細節和這裡所描述的例子。
權利要求
1.一種從黃豆中提取β-澱粉酶的方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 (1)原料預處理將黃豆清洗後浸泡6 8小時，浸泡用水的水溫為30 37°C，排乾水後放置在通風潮溼的環境中，溼度保持70 85%，直至出芽為止，即得豆芽； (2)原料組織破碎將豆芽放入磨漿設備中，邊加水邊磨碎，豆芽和水的比例為1:1，得180 220目的漿液； (3)酶液提取將得到的漿液按1:30加入水，再加入提取劑，溫度保持在50 60°C，將其攪拌使物料充分混合均勻； (4)渣漿分離將得到的混合物料通過200 300目的過濾機加壓過濾，使豆渣和漿液分離； (5)沉澱分離將過濾得到的漿液加入O.15%氯化鈣，攪拌15 25分鐘後，將其靜置6 8小時，待漿液沉澱分層後，收集上清液； (6)助濾澄清將得到的上清液加入助濾劑，通過過濾機過濾得澄清液，過濾得到的澄清液的溫度為40 45°C ； (7)超濾濃縮將澄清液通過熱交換器使溫度下調到40°C以下，再通過超濾膜進行超濾濃縮，得到酶液； (8)調配將得到的酶液加入穩定劑並攪拌均勻； (9)無菌分裝將得到的酶液通過孔徑為O.15 O. 25 μ的微管過濾機進行過濾除菌後，進行無菌罐裝，即得到澱粉酶成品。
2.根據權利要求I所述的從黃豆中提取澱粉酶的方法，其特徵在於，步驟(3)中所述加入的提取劑包括0. 1%硫酸氫二鈉，O. 1%硫酸二氫鈉和O. 2%焦亞硫酸鈉。
3.根據權利要求I所述的從黃豆中提取澱粉酶的方法，其特徵在於，步驟(6)中所述的助濾劑包括矽土和珍珠巖。
4.根據權利要求I所述的從黃豆中提取澱粉酶的方法，其特徵在於，步驟(7)中所述對澄清液進行超濾濃縮的超濾膜截流分子量為6000 10000Κ，所述酶液的酶活力在50萬單位以上。
5.根據權利要求I所述的從黃豆中提取澱粉酶的方法，其特徵在於，步驟(8)中所述的穩定劑包括5 10%丙三醇，O. 5%山梨酸鉀和1%海藻糖。
全文摘要
本發明公開了一種從黃豆中提取β-澱粉酶的方法，該方法包括以下步驟原料預處理、原料組織破碎、酶液提取、渣漿分離、沉澱分離、助濾澄清、超濾濃縮、調配、無菌分裝等工藝步驟獲得酶活力高於50萬單位的液態β-澱粉酶產品。本發明生產的β-澱粉酶活力高、純度高，穩定性好，產品特性廣泛適用於麥芽糖類產品的工業生產。工藝過程中分離出的渣料富含蛋白質，是優良的飼料原料。本發明突出了對原料的充分利用，產品效益顯著，市場前景良好。該生產方法可以獲得較高含量的粗酶液並實現了酶和蛋白質的較好分離，提高了產品的酶活力。該方法特別適於處理豆類，同時又方便了酶的進一步純化。
文檔編號C12N9/26GK102965358SQ20121049122
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者黃熙, 楊紅梅 申請人:廣西諾方生物技術有限公司