α-乙酰乳酸脱羧酶的用途

2020/10/24 7:56:57

概述[1]

α-乙酰乳酸脱羧酶是一类可有效地降低啤酒中双乙酰含量,改善啤酒风味的酶类,它可以直接将啤酒发酵过程中产生的双乙酰的前驱物-乙酰乳酸转化为乙偶姻,使其不经过形成不良风味物质双乙酰阶段,加快啤酒成熟,缩短生产周期,提高设备利用率,具有很好的经济和社会效益。

用途[2-3]

α-乙酰乳酸脱羧酶(ALDC,EC4.1.1.5)作为啤酒熟化的助剂已经得到啤酒生产厂家的广泛应用。在啤酒酿造过程中,α-乙酰乳酸经非酶氧化脱羧形成双乙酰,双乙酰的含量超过0.15 mg/kg时,严重影响啤酒的口味。传统的除双乙酰的方法是低温储存啤酒,让酵母本身产生的双乙酰还原酶使双乙酰最终还原成2,3丁二醇,此过程叫啤酒熟化过程,一般需3~6周,有的长达3个月。将该酶应用于啤酒生产中,它能将α-乙酰乳酸直接氧化脱羧转化成乙偶姻,不经双乙酰这个中间产物,从而能使发酵周期缩短3~4倍,设备的利用率提高40%。不仅可大大缩短啤酒的生产周期,而且使成品啤酒在贮存过程中不产生双乙酰回升现象,产品质量稳定,降低生产成本。

一种能催化α-乙酰乳酸脱羧形成乙偶姻和二氧化碳的裂解酶。已知一些芽孢杆菌(Bacillus)、短杆菌(Brevibacterium)、气杆菌(aer-obacter)、肠杆菌(Enterobacter)等细菌均能产生此种酶。在啤酒和葡萄酒酿造中,作为缬氨酸合成中间产物的α-乙酰乳酸,能从酵母细胞中渗出:在细胞外,经非酶氧化脱羧产生双乙酰,双乙酰对酒的口味有影响。

干粉的制备[2]

α-乙酰乳酸脱羧酶干粉的制备方法包括先将酶产生菌乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)或枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)或弱氧化醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)或短芽孢杆菌(Bacillus brevis)或地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)按常规方法接种和发酵,得到发酵产品后离心,取上清液浓缩至含固体量为10-30%,得到浓缩酶液,然后在浓缩酶液中加入保护剂,加入保护剂的量为浓缩酶液总量的1-30%,搅拌,使保护剂完全溶解在浓缩酶液中,经过均质后,在进风温度为150-2002,排风温度为60-90℃,旋风分离塔压差 为0.7×100KPa,进料流量为30-50毫升/分的高速离心喷雾干燥机上进行喷干,即得淡黄 色地喷干酶粉,再包装得到产品。本产品装在塑料袋中置于干燥处,可在常温(25℃)的条 件下有效保存1-2年。

制备[1]

以整合型重组枯草芽孢杆菌为菌种生产α-乙酰乳酸脱羧酶的方法是,以整合型重组枯草芽孢杆菌为菌种在营养培养基中发酵生产α-乙酰乳酸脱羧酶,生产步骤如下:

1)所述整合型重组枯草芽孢杆菌,是将α-乙酰乳酸脱羧酶表达元件整合到宿主枯草芽孢杆菌染色体中,经过筛选得到的整合型重组枯草芽孢杆菌;

2)所述的营养培养基,为包含0.1-5%胰化蛋白胨,0.1-5%酵母提取物,0.5-2%NaCl的液体培养基,或相同蛋白质含量的水解酪蛋白代替胰化蛋白胨的液体培养基;

3)α-乙酰乳酸脱羧酶的生产方法,包括接种、培养、分离、浓缩和包装,具体操作是:以构建的重组枯草芽孢杆菌菌株为菌种,在温度30~40℃,pH6.0~8.0,好氧条件下按0.5%~15%接种量扩增菌种和发酵,好氧发酵18-48小时,发酵液在400~16000g离心力离心或在孔径0.2~0.6um过滤除菌,上清液在截留分子量5000~10000超滤膜浓缩后,得到成品α-乙酰乳酸脱羧酶,4~10℃低温保存。

主要参考资料

[1] [中国发明,中国发明授权] CN201010271749.1 一种以整合型重组枯草芽孢杆菌为菌种生产α-乙酰乳酸脱羧酶的方法

[2] [中国发明,中国发明授权] CN200410060987.2 α-乙酰乳酸脱羧酶干粉及其制备方法

[3]中国酒事大典

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