[发明专利]一种制备β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶酶制剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶酶制剂的方法。

背景技术

β-半乳糖苷酶(β-D-galactosido-galatohydrolase，β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶，EC 3.2.2.23)通常被称为乳糖酶(Lactase)。这种酶能将乳糖水解成半乳糖和葡萄糖，也具有半乳糖苷的转移作用(张树政等，酶制剂工业，科学出版社，1984，p818~819)。乳糖酶存在于植物(尤其在杏、桃、苹果)、细菌(乳酸菌、大肠杆菌等)、真菌(米曲酶、黑曲霉、琉球曲霉、脆壁酵母、乳结合酵母、乳酸酵母、热带假丝酵母)以及放线菌(天蓝链霉菌)、动物肠道(特别是乳婴)中。乳糖则是牛奶乳清中的主要成分，乳糖约占牛奶干物质的30％，但溶解度低，在20℃水中溶解度仅为20％，而其甜度仅为蔗糖的16％。久贮的乳制品由于乳糖析出，呈砂样感觉，影响风味。此外，许多成人，特别是婴儿(因人种而异，西欧占2~8％，亚洲、非洲占60~90％)体内缺乏乳糖酶，因此他们很难消化牛奶，饮用牛奶后，乳糖到了肠里，被肠道细菌分解发酵，产生大量二氧化碳气体，使肠道膨胀，并兴奋肠道蠕动，使收缩加强，造成肠鸣和腹泻，这种疾病称作乳糖不耐受症(G.G.伯奇等，酶与食品加工，轻工业出版社，1991，p93~110)。

乳糖酶主要用来治疗乳糖不耐受症、处理加工牛乳、乳清等，生产低乳糖牛奶和低乳糖乳制品及减少环境污染。

1.解决乳糖不耐受症患者使用乳制品的问题(G.G.伯奇等，酶与食品加工，轻工业出版社，1991，p93~110)。由于乳糖不耐受症患者体内缺乏乳糖酶，他们就不能充分利用乳制品中乳糖所提供的能量，乳糖在其体内不能被吸收，就成为肠道微生物菌系的能源，这就导致乳酸和二氧化碳的形成，他们对肠道有刺激作用，并造成机体脱水进入结肠，最终会出现腹泻，同时发生肠梗塞和胀气等，造成肠道蠕动加快，还会减少蛋白质和无机盐类等营养物质的吸收。腹泻还会带来卫生学方面的问题和造成重复感染的机会。通过口服乳糖酶或将乳糖酶直接加入到乳制品中可解决这一问题。在工业生产中可将乳糖酶加到乳制品中制成低乳糖的乳制品，一方面减轻乳糖不耐受症的影响，另一方面可提高乳制品的营养。

2.改良浓缩乳和浓缩乳清的质量。由于乳糖的溶解度低，在低温下极易从浓缩乳和浓缩乳清中结晶析出，加入乳糖酶可防止冷冻乳及浓缩乳清中的乳糖结晶而引起乳酪蛋白的凝固。此外，乳清作为饲料的利用价值很高，但乳糖对家畜的生长有一定的限制，使用乳糖酶将乳糖分解为单糖既提高了消化率，同时也消除了乳糖结晶所产生的操作不便。

3.改良冰淇淋混合物中，如有12％以上的脱脂乳圆形物时，贮藏及销售中会产生乳糖结晶，此结晶在口中呈砂样感，降低了商品价值，乳脱脂固形物为16％，用酶分解其50％的乳糖后，在冰箱中放置四个月仍稳定，而且增加了甜味，冰淇淋混和物中的砂糖可减少1~2％用量。此外，水解乳清和乳糖在三明治、软饮料和纺织品上浆中都有很大的用途，在纺织上浆中使用水解乳清省去使用白蛋白，降低生产成本。

近年来，利用β-D-半乳糖苷半乳糖水解酶生产低聚半乳糖也受到重视。因此，乳糖酶在食品工业中作用日益显著。但目前乳糖酶并未在食品工业中得到广泛的应用，主要原因是：目前乳糖酶的产量较低，销售价格过高，添加成本昂贵。市场上销售的乳糖酶主要来源于酵母，此种酶耐热性差，适用范围窄，不能满足食品工业多方面的需要。随着基因工程技术的发展，寻找研制出成本低，产量高，热稳定性强，更合适食品工业生产的乳糖酶，已成为研究热点。

膜分离技术作为一种新型、高效的流体分离技术，近年来取得了令人瞩目的发展，已广泛应用于国民经济得各个领域。在节能减排清洁生产和循环经济中发挥着重要作用。在酶技术领域，首先引入的膜分离是用于浓缩，在发酵领域，微孔膜的出现被应用于抗生素、氨基酸的除杂除菌分离，从而使工艺流程缩短，产品质量提高，收率增加，大大节约了能源。但目前生产食品级酶制剂还是比较困难的，主要是因为生产过程中容易受环境中微生物的污染。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制备酶制剂的方法。

本发明所提供的制备酶制剂的方法，包括如下步骤：

1)将含目的酶的发酵液进行微孔膜过滤，得到含目的酶的澄清液；

2)将所述含目的酶的澄清液依次通过超滤柱组1和超滤柱组2，收集目的酶液；

所述超滤柱组1和所述超滤柱组2沿着含目的酶的澄清液的流动方向串联连接；所述超滤柱组1和超滤柱组2均至少含有一支超滤柱；