代谢参数指导补料速率提升糖化酶发酵水平
2021-12-06李迎凯张健胡江峰
食品研究与开发 2021年22期
关键词:优化
李迎凯,张健,胡江峰
(1.天津市经济贸易学校,天津 300381;2.天津科技大学生物工程学院,天津 300457)
糖化酶,全名葡萄糖淀粉酶,是一种外切酶,它可以将淀粉、糊精、糖原等物质转化为葡萄糖[1]。糖化酶具有很重要的商业价值,已经在食品、医学、酿造等领域得到了广泛应用[2-5]。
糖化酶生产菌可以从细菌和酵母属中分离得到[6-8],但是目前工业上生产的糖化酶制剂大多来自曲霉和根霉[9-11],其中黑曲霉(Aspergillus niger)被广泛应用于糖化酶发酵生产[12-14]。黑曲霉在自然界中广泛分布,作为一种非常重要的发酵工业菌种,可用于大规模的酶制剂工业化生产。黑曲霉在糖化酶大规模生产上优势明显,其变异小,稳定性高,副产物易去除[15-16]。随着我国淀粉糖行业的快速发展,糖化酶的需求量与日俱增。另外,能源和生产原材料价格也在不断增加,因此,提升该产业市场竞争力的关键就是提高糖化酶的生产能力,降低生产成本[17-18]。
糖化酶发酵过程主要是黑曲霉经深层通风发酵培养后菌体代谢产生。在菌体生长、代谢产物积累的过程中,发酵液中溶解氧都需控制在一定范围内,达到产酶转化率的最佳水平,以最低的能源消耗达到最大的产出,即高效生产。众多研究报道显示[19-23],初始培养基的优化、不同发酵容器的优化、分批培养连续培养的应用,以及培养条件如含水率、温度、pH值、溶氧、搅拌的优化等均可以较好地提高糖化酶的生产水平。但在工业生产过程中仍然面临发酵后期酶活性增加……
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