[发明专利]一种普鲁兰酶及其生产方法

说明书

技术领域

本发明是一种普鲁兰酶及其生产方法。属于作用在α-1，6-糖苷键上的淀粉水解酶。

背景技术

淀粉是绿色植物光合作用的产品，在植物淀粉中，支链淀粉的含量约占70％～95％，如玉米中74％、马铃薯中76％、小麦中75％、稻谷中占81％，糯米中占100％。支链淀粉的相对分子量很大，大约100万～600万。支链淀粉中，如同在直链淀粉中一样，D-葡萄糖单位也通过α-1，4-苷键连接成一直链，只不过在此直链上又通过α-1，6-苷键形成侧链，在侧链上又会出现另一个分支侧链。因此结构很复杂，成树形分支结构。由于支链淀粉中约含有4％～5％的α-1、6-糖苷键，而传统淀粉酶对淀粉中的α-1、6-糖苷键的水解能力较弱，一直影响着淀粉最终水解度的提高。

普鲁兰酶(Pullulanase，EC.3.2.1.41)能够专一性切开支链淀粉分支点中的α-1、6-糖苷键，剪下整个侧枝，而使其变成直链淀粉。有效的弥补了糖化酶在淀粉水解中的不足，普鲁兰酶与糖化酶复合使用具有良好的协同效果，在糖化酶用量低于传统用量的50％的条件下，可使DE值高达98％以上。普鲁兰酶与β-淀粉酶混合使用时，几乎可以全部将淀粉转化为麦芽糖。从而能够生产出80％以上的超高麦芽糖浆。在啤酒生产工艺中，添加普鲁兰酶在提高糖化效果的同时缩短了糖化时间，在干啤酒生产中应用它减少糊精含量，提高了啤酒的品质。另外，将普鲁兰酶用于直链淀粉的生产、酿造酒精、味精、抗消化淀粉、歧化环糊精、缓慢消化淀粉、高直链淀粉制造等以淀粉为原料的工业产品产业，都可以得到很高的产率，极大的提高了淀粉资源的利用率。进而为人类生活需要的食品、饮料、保健品、药品以及纺织、食品包装、及环境保护提供了优质原料。

但现有技术中的的普鲁兰酶还存在如下不足：

1.耐热性差，最适温度在60℃左右，超过60℃活力迅速下降；

2.耐酸性差，pH低于5.0不稳定；

3.酶活力低，制造成本过高；

4.价格昂贵。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一株耐热、耐酸性能好，酶活力高、性能稳定而且价格较低的普鲁兰酶产品。

本发明的目的还在于提供一种发酵酶活力高、提取收率高、制造成本低的普鲁兰酶液态生物发酵生产方法。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：

本发明的普鲁兰酶，其特征在于：

a.酶学特性

最适pH 3.8～4.4，稳定pH 3.5～4.5；最适作用温度为50℃-65℃；

b.选用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)为产酶菌种，来源于中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC编号10185)，采用底料与补料复合加料液态发酵工艺制备，达到如下工艺技术指标：

①产品酶活力：≥1100u/ml

②发酵周期72～80小时

③液体酶回收率≥86.5％。

发明人选用的地衣芽孢杆菌，其最适pH及耐热性与糖化酶比较接近，有着较好的配伍性，能更好地应用于以淀粉为原料的食品加工行业。

适合的产酶菌种与液态发酵工艺巧妙结合，产生了意想不到的技术效果，从而完成了本发明的任务。

本发明的目的还可以通过如下措施来达到：

本发明的发明人通过改变菌种发酵条件来提高酶活力，使生产的普鲁兰酶活性高，性能稳定。

下面公开一种本发明的普鲁兰酶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.菌种培养

培养基包括如下按照重量份数计的原料组分：

①液态培养基

糯米淀粉           30

蛋白胨             5

KH₂PO₄             12

K₂H PO₄            5

MgSO₄·7H₂O        1

pH                 7.0

②斜面培养基

糯米淀粉           1.0

蛋白胨             5

酵母膏             5

KH₂PO₄             4.5

MgSO₄·7H₂O        1