技术摘要：
发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，属于泡沫分离技术领域。发酵罐发酵生产脂肪酶，得脂肪酶发酵液；发酵液配制成不同浓度的脂肪酶溶液，测定脂肪酶起泡能力与泡沫稳定性；检查泡沫分离装置气密性，将发酵液引入泡沫分离装置气浮管中；打开气瓶主阀和减压阀，调节转子流量  全部
背景技术：
脂肪酶(三酰基甘油水解酶，EC  3.1.1.3)，能催化三酰基甘油水解，生成甘油和脂 肪酸[1]，是一种十分具有生理意义和工业应用潜力的酶。脂肪酶在食品、洗涤剂、造纸和皮 革行业等领域有重要应用[2-5]。目前脂肪酶的主要生产方式是微生物发酵法，从发酵液中提 纯脂肪酶的方法有：双水相萃取法、层析法、膜分离[6-8]等,但双水相萃取有易乳化、相分离 时间长、分辨效率低的缺点，层析法不能分离分子量接近的蛋白且有流速限制，膜分离法有 膜污染的问题。因此，寻求成本低、效率高、产品质量好的脂肪酶分离技术成为了一个重要 的发展目标。泡沫分离法有设备投资少、操作简单、环保无污染、能够分离浓度很低的物质、 能耗低[9,10]的特点，其在矿物浮选、废水处理、蛋白质分离[11-13]等领域都有应用。泡沫分离 法利用的是物质间的表面活性差异，有表面活性的物质或者能与表面活性物质结合的物质 都能分离[14]。泡沫分离法能有效分离微量溶质，因此采用此方法分离发酵液中的脂肪酶具 有很大优势。 参考文献： [1]Stadler  P ,Kovac  A ,Paltauf  F .Understanding  lipase  action  and  selectivity[J].  CroaticaChemica  Acta,1995,68(3):649-674. [2]Saxena  R ,Misra  S ,Rawat  I ,et  al .Production  of  1 ,3regiospecific  lipase  from  Bacillus  sp .  RK-3:Its  potential  to  synthesize  Cocoa  Butter  Substitute[J].Malaysian  Journal  of  Microbiology,  2011,7(1):41-48. [ 3 ] R o h i t  S ,Y u s uf  C ,U t ta m  C  B .P r od u c t i o n ,p u r if i ca t i o n , characterization,and  applications  of  lipases[J].Biotechnology  Advances,2001, 19(8):627-662. [4]Jaeger  K  E ,Reetz  M  T.Microbial  lipases  form  versatile  tools  for  biotechnology[J].Trends  in  Biotechnology,1998,16(9):396-403. [5]廖隆理.制革工艺学(上)[M].科学出版社,2001:59,201. [6]夏寒松,余江,胡雪生,等.离子液体相行为(Ⅱ)双水相的成相规律[J].化工学 报,  2006,57(9):2149-2151. [7]Queiroz  J  A ,Tomaz  C  T ,Cabral  J  M  S .Hydrophobic  interaction  chromatography  of  proteins[J].Journal  of  Biotechnology,2001,87(2):143-159. [8]陈长松,赵国华.膜分离技术在水处理方面的应用[J] .胶体与聚合物,2018,  36(4):186-189. [9]高洁,董文宾,李菲.泡沫分离技术发展现状及趋势[J].食品科技,2008(10): 99－101. 3 CN 111593033 A 说　明　书 2/9 页 [10]董文宾.生物工程分析[M].北京:化学工业出版社,2006:42. [11]Farrokhpay  S .The  significance  of  froth  stability  in  mineral  flotation-A  review[J].  Advances  in  Colloid  and  Interface  Science,2011,166(1- 2):1-7. [12]陈志刚,乔丹,许小红,等.泡沫分离法去除废水中的Cr(Ⅲ)离子[J].环境工 程学报,  2016,10(7):3623-3628. [13]路帅,孙培冬,季晓彤,等.杏仁蛋白的两级泡沫分离工艺优化[J].食品工业 科技,  2018,39(12):200-204. [14]刘颖,木泰华,孙红男,等.泡沫分离技术在食品及化工业中的应用现状[J]. 食品工业科技,2013,13:354-358.
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术存在的脂肪酶生产过程中产物抑制、分离困难、 营养物质利用率低等问题，提供利用脂肪酶自身的起泡性，探究从发酵液中泡沫分离采收 脂肪酶的工艺，并优化工艺条件的一种发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法。 本发明所述发酵液中脂肪酶的泡沫分离方法，包括以下步骤： 1)发酵罐发酵生产脂肪酶，得到脂肪酶发酵液； 2)将步骤1)所得脂肪酶发酵液配制成不同浓度的脂肪酶溶液，测定脂肪酶起泡能 力与泡沫稳定性； 3)检查泡沫分离装置气密性，将发酵液引入泡沫分离装置的气浮管中； 4)打开气瓶主阀和减压阀，调节转子流量计，将分离气速调整至所需值，向发酵液 中通入空气，气体抵达气浮管的底部，在气体分布器上均匀分布并向上输送，从而带动、分 离泡沫发生管内的溶液溶质，气泡最终由气浮管顶端排出，并收集到泡沫收集烧杯中，测定 泡沫液中的脂肪酶的浓度和酶活，并计算泡沫分离的回收率和酶活富集比。 在步骤1)中，所述发酵罐可采用Minifors  2台式标准发酵罐；所述发酵可采用重 组毕赤酵母，培养基为BSM无机培养基；所述发酵罐的参数设置可为，前期：温度30℃，搅拌 速度1000rpm，通气4L·min-1；诱导产酶期：发酵温度为20℃，流加甲醇诱导发酵140h；所得 脂肪酶发酵液中酶浓度可在0.20～3.0mg/mL，发酵液的pH值为自然pH值。 在步骤2)中，所述测定脂肪酶起泡能力与泡沫稳定性的具体方法可为：配制六种 不同浓度的脂肪酶溶液，测定不同浓度脂肪酶的起泡能力与泡沫稳定性；所述脂肪酶溶液 的浓度可为0.10～0.50mg/mL。 在步骤3)中，所述泡沫分离装置可由空气钢瓶、气瓶主阀、减压阀、调节阀、截止 阀、转子流量计、气体分布器、气浮管、泡沫收集烧杯组成；其中转子流量计可采用型号为  LZB-3WB的转子流量计，测量流量范围为100～1000mL/min；所述气浮管可采用长度120cm、 内径30mm的玻璃管；所述空气钢瓶的出口经减压阀接调节阀的输入端，调节阀的输出端接 截止阀的输入端，截止阀的输出端经转子流量计分别接空气分布器和残液排出阀，空气分 布器的输出端接气浮管的输入端，气浮管的输出端接收集瓶；所述发酵液的装液体积可为  100～300mL。 在步骤4)中，所述通入空气的气速为200～1000mL/min。 4 CN 111593033 A 说　明　书 3/9 页 本发明利用脂肪酶自身的起泡特性，结合泡沫分离技术，从脂肪酶发酵液中分离 纯化了脂肪酶。本发明成本低、作用条件温和、操作简便，能有效地解决脂肪酶生产中产物 抑制、分离困难、营养物质利用率低等问题。通过单因素实验得出发酵罐培养液中脂肪酶的 泡沫分离采收单因素最佳分离条件为：分离气速400mL/min，装液体积100mL，初始酶浓度 3.0  mg/mL，此时脂肪酶的富集比和回收率为1.53和74.0％。通过单因素实验和正交实验得 出的泡沫分离采收摇瓶培养液中的脂肪酶的最佳条件为：分离气速500mL/min，装液体积 150mL，初始酶浓度0.20mg/mL。在此条件下的富集比与回收率分别为9.76和92.8％。 附图说明 图1为泡沫分离装置示意图。图中各标记为：1-空气钢瓶；2-气瓶主阀；3-减压阀； 4-  调节阀；5-截止阀；6-转子流量计；7-气体分布器；8-气浮管；9-泡沫收集烧杯。 图2为分离气速对摇瓶脂肪酶采收效果的影响曲线图。 图3为装液体积对摇瓶脂肪酶采收效果的影响曲线图。 图4为初始酶浓度对摇瓶脂肪酶采收效果的影响曲线图。 图5为分离气速对发酵罐脂肪酶采收效果的影响曲线图。 图6为装液体积对发酵罐脂肪酶采收效果的影响曲线图。 图7为初始酶浓度对发酵罐脂肪酶采收效果的影响曲线图。 图8为富集比E的 值分布图。 图9为富集比E的R值分布图。 图10为回收率R的 值分布图。 图11为回收率R的R’值分布图。