[其他]在微生物發(fā)酵過程中清除消泡劑的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86106687
• 申請(qǐng)日: 1986-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN86106687A
• 公開（公告）日: 1987-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯蒂斯·杰里·蒙哥馬利;奇曼拜·珀索塔姆達(dá)斯·佩特爾;賈雅拉馬·卡丹戈德·謝蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 邁爾斯實(shí)驗(yàn)室公司
• 主分類號(hào): C12N9/00
• 分類號(hào): C12N9/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 王巍,曹恒興

由于起泡在用微生物生產(chǎn)酶時(shí)是一個(gè)經(jīng)常遇到的問題，可以常常使用消泡劑。這些消泡劑以及一些像醣類和色素之類的其它討厭的組份在酶的制作過程中殘留下來，并且堵塞超濾膜。本發(fā)明企圖通過向含酶全發(fā)酵肉湯或酶液加入礦物粘土而清除消泡劑，同時(shí)也除去醣類及色素。

泡沫在本例指的是發(fā)泡的液體，它是在一個(gè)連續(xù)液相里分布有空氣或其它氣體的一個(gè)不連續(xù)液相果分布有空氣或其它氣體的一個(gè)連續(xù)相。通常由于空氣或氣體組成較大的泡沫體積，所以泡沫里的泡只被一層薄的液體分隔。這些不想要的泡沫是由機(jī)械或化學(xué)作用造成的無數(shù)小泡組成的，它們是在液體里面產(chǎn)生，而且在液體表面積累此之消散要快些。在培養(yǎng)微生物產(chǎn)酶時(shí);泡沫的形成可能是個(gè)很難解決的問題。如果不適當(dāng)控制，泡沫會(huì)降低設(shè)備的生產(chǎn)能力延長(zhǎng)加工時(shí)間及增加成本。還可引起像降低生物催化活性等的其它困難。由于這些原因，使用抗泡沫劑是必需的，如果它們?cè)诩庸さ淖詈蟛襟E或在最終產(chǎn)物里出現(xiàn)時(shí)，常常是否理想的甚至是有害的。

用作制備消泡劑的方法極多，參看以下實(shí)例：Colbenl，J.C.在美國(guó)Noyes數(shù)據(jù)公司發(fā)表了“泡沫、乳劑控制劑及控制方法”J.B.Plumb在已轉(zhuǎn)讓給英國(guó)帝國(guó)化工公司的美國(guó)專利號(hào)3，865，859（1975.2.11）里面介紹，硅氧烷基的聚合物是用有機(jī)氯硅烷或烷氧硅烷與烷烯或氧化烯二醇相作用而制得的。這些聚合物以及許多其它的硅烷基的聚合物是很有用的表面活性劑，特別是用來抑制含水系統(tǒng)里的泡沫形成更是如此。

本發(fā)明特別與酶的工業(yè)生產(chǎn)上廣泛使用消泡劑控制泡沫形成有關(guān)。因?yàn)槊钙鹬锎呋瘎┑淖饔谜{(diào)節(jié)許多在生物有機(jī)體里自然出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)過程，一旦分離出，像在制革工業(yè)，洗滌劑工業(yè)及食品工業(yè)中用途。典型的工業(yè)生產(chǎn)包括在含無機(jī)鹽、碳源、氮源及消泡劑的適宜培養(yǎng)基里培養(yǎng)產(chǎn)酶的微生物。在分離菌體（biomass）之后，消泡劑歸到含酶溶液里，并形成一粘性層。因?yàn)樗Y(jié)在超濾膜之表面，從而大大地減慢了過濾速度。

眾所周知，當(dāng)消泡劑較熱時(shí)一般趨向形成沉淀。因此，慣常的酶的加工往往是在超濾之前用加熱這一步來消除消泡劑。例如，把整個(gè)酶溶液的溫度用幾分鐘時(shí)間升至60℃，或?qū)⒚溉芤和ㄟ^熱的蛇形管而獲得相似的作用。加熱之后過濾清除消泡劑。這一方法從耗能來看不僅經(jīng)濟(jì)且對(duì)受熱易變的酶來說也是不可行的。直至最后階段在熱處理可行或熱處理可實(shí)施的加工條件里，當(dāng)被加熱的體積已大大地減小時(shí)，就把酶溶液保持冷卻以利抗泡劑殘?jiān)嗜芤籂詈屯ㄟ^濾膜。然而在經(jīng)常，在這一步使用的中空纖維膜系統(tǒng)上出現(xiàn)的大量摩擦，往往產(chǎn)生足以造成抗泡劑沉淀的熱量，且甚至堵塞濾膜。

本發(fā)明的目的是從含酶系統(tǒng)里清除消泡劑。尤其是本發(fā)明提出了一個(gè)包括向酶的全肉湯或其溶液加入一種像漿土之類的礦物粘土來除去消泡劑還經(jīng)常用于除去醣類和/或色素的一個(gè)簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方法。

本發(fā)明提供了一個(gè)的在合適的有營(yíng)養(yǎng)的生長(zhǎng)培養(yǎng)基里培養(yǎng)產(chǎn)酶的微生物來供應(yīng)一種含有這種酶的發(fā)酵肉湯當(dāng)中加入一種聚陽(yáng)離子消泡劑而生產(chǎn)酶的一種改進(jìn)方法。這種改進(jìn)包括：a）在控制不會(huì)導(dǎo)致粘土和酶形成反應(yīng)產(chǎn)物的PH條件下把礦物粘土加到發(fā)酵肉湯里與消泡劑形成復(fù)合物，以便形成固體粘土/消泡劑復(fù)合物而把酶留在溶液里;和b）利用固體/液體分離技術(shù)把粘土/消泡劑復(fù)合物從發(fā)酵肉湯里分離出來。與在合適的有營(yíng)養(yǎng)的生長(zhǎng)培養(yǎng)基里培養(yǎng)產(chǎn)酶的微生物來供應(yīng)含有這種酶的發(fā)酵肉湯當(dāng)中加入聚陽(yáng)離子消泡劑而生產(chǎn)酶的方法相結(jié)合方面，本發(fā)明還提出了改進(jìn)措施，其中包括：a）在控制會(huì)導(dǎo)致粘土和酶形成反應(yīng)產(chǎn)物的PH條件下，把礦物粘土加到發(fā)酵內(nèi)湯里與消泡劑形成復(fù)合物，以便形成固體的粘土/消泡劑復(fù)合物和/固相酶/粘土反應(yīng)產(chǎn)物;b）將PH調(diào)節(jié)到超出酶和粘土形成反應(yīng)產(chǎn)物的范圍，借以使酶返回溶液里;和c）利用固體/液體分離技術(shù)，將粘土/消泡劑復(fù)合物從發(fā)酵內(nèi)湯里農(nóng)離出來，這個(gè)方法亦可與從全發(fā)酵肉湯除了菌體之后的無細(xì)胞濾液或上清液使用之。

本發(fā)明對(duì)胞內(nèi)酶和胞外酶或它們的混合物都很好地起作用。因此，這種酶可能是在發(fā)酵過程里分泌的胞外型酶，或者也可能是從眾所周知的方法溶解而得的一種胞內(nèi)酶型，例如，利用聲處理惑加入一種洗滌劑破碎細(xì)胞而使酴酶從細(xì)胞里釋出。在適宜的條件下，有些微生物兩類酶都產(chǎn)生。

粘土可以直接地加進(jìn)全發(fā)酵肉湯內(nèi)。所謂發(fā)酵肉湯，意味著從酶的生產(chǎn)過程中的酶（類），菌體及殘留的發(fā)酵養(yǎng)份等所有產(chǎn)物都在發(fā)酵之后立即出現(xiàn)。