一種芽孢桿菌發(fā)酵糖渣原料制備蛋白多肽的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種以工業(yè)糖渣為原料制備蛋白多肽的方法，該方法采用芽孢桿菌發(fā)酵技術(shù)，進行液態(tài)發(fā)酵；再經(jīng)離心分離、濃縮、干燥和粉碎后得到低分子蛋白多肽。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，制備方法操作簡單，選用芽孢桿菌進行液態(tài)發(fā)酵，有效降解糖渣原料中的纖維含量，充分降解蛋白組分，肽得率高，成本低，反應(yīng)溫和，有利于環(huán)境友好保護，使得糖渣類蛋白資源得到充分利用，提高其附加值，是一種適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)多肽的方法。
【專利說明】一種芽孢桿菌發(fā)酵糖渣原料制備蛋白多肽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種蛋白多肽的制備方法，具體涉及一種采用芽孢桿菌發(fā)酵糖渣原料制備低分子量多肽的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代營養(yǎng)研究表明，與蛋白相比，低分子量肽類被動物所攝入后，可更快被動物機體所吸收利用，并可在機體內(nèi)發(fā)揮提高免疫、抗疲勞、降血壓、促進鈣質(zhì)吸收、抗氧化和降血脂等多種生理功能。美國、日本等國家以活性肽為研究對象已開發(fā)出低抗原食品、嬰兒食品、運動食品、促鈣吸收食品、降壓食品、醒酒食品等一系列產(chǎn)品，取得了良好的社會和經(jīng)濟效益。
[0003]糖渣是制糖工業(yè)過程中的副產(chǎn)物，由其來源不同，可分為淀粉渣、甜菜渣和甘蔗渣等。糖渣中一般含有30%以上的粗蛋白質(zhì)，且其產(chǎn)量巨大(年產(chǎn)量超過500萬噸)，被認為是一種潛在的蛋白資源。但是，由于糖渣的水分含量較高(一般大于30%)，極易霉?fàn)€發(fā)臭，存放過程又容易自燃，長期以來僅被當(dāng)做廉價肥料而低價銷售，造成該資源的極大浪費并直接威脅環(huán)境安全。因此，開發(fā)利用糖渣蛋白質(zhì)資源已成為大勢所趨，由于糖渣蛋白水解成多肽后，具有更佳的生物活性，因而加強對糖渣蛋白多肽化處理的研究，對高效利用糖渣資源將具有重大的社會和經(jīng)濟意義。
[0004]目前，由糖渣蛋白出發(fā)制備低分子量肽的研究較少，且主要為酶解法。如中國發(fā)明專利(CN103305576A)公開了一種“以玉米淀粉糖渣為原料制備玉米多肽的工藝”，主要包括將淀粉糖渣粉碎后提取黃色素，加水后加入堿性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶并調(diào)控PH穩(wěn)定進行酶解反應(yīng)，再經(jīng)過分離、濃縮和干燥制成玉米多肽產(chǎn)品。但由于液體酶解法所使用的酶用量大，且多為進口酶(價格昂貴)，導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高，減少了企業(yè)的經(jīng)濟效益。同時，糖渣原料中纖維素的含量較高，影響了蛋白酶的活性，因而水解程度較低，不利于工業(yè)化生產(chǎn)推廣。因此，目前急需要一種新的生產(chǎn)工藝來實現(xiàn)糖渣來源蛋白肽的高效廉價生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種工藝簡單、成本較低的蛋白多肽制備方法，使得低值糖渣資源得到充分利用。
[0006]本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種芽孢桿菌發(fā)酵法制備低分子糖渣蛋白肽的方法，其特征在于，包括如下步驟: [0008](I)、以市售糖渣為原料，加入水，補充添加糖蜜制備發(fā)酵培養(yǎng)液；
[0009](2)向發(fā)酵培養(yǎng)液中接入芽孢桿菌種子液，進行液態(tài)發(fā)酵；
[0010](3)所述發(fā)酵液經(jīng)過離心、過濾、干燥、粉碎后獲得糖渣蛋白肽產(chǎn)品。
[0011]優(yōu)選的方式中，在所述步驟(1)中，糖渣原料包括甘蔗糖渣、淀粉糖渣和甜菜糖渣，糖渣粉加水后的重量體積比為10-60%，糖蜜終濃度的重量體積比為1-10%。[0012]優(yōu)選的方式中，在所述步驟(2)中，將芽孢桿菌接入液體發(fā)酵培養(yǎng)基后，使菌體濃度達到IO6-1O8個/mL，發(fā)酵溫度25-40°C，發(fā)酵時間24-72小時。
[0013]優(yōu)選的方式中，在所述步驟(2)中，芽孢桿菌種類為枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌或凝結(jié)芽孢桿菌的一種。優(yōu)選的，所述的這些芽孢桿菌分別為保藏在中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號分別為:枯草芽孢桿菌，CGMCC1.4255 ;地衣芽胞桿菌，CGMCC1.10314 ;凝結(jié)芽孢桿菌，CGMCC1.2407的菌株。
[0014]優(yōu)選的方式中，在所述步驟(3)中，發(fā)酵液經(jīng)2000-6000轉(zhuǎn)/分鐘離心10-30分鐘。
[0015]優(yōu)選的方式中，在所述步驟(3)中，發(fā)酵液經(jīng)過離心后，在60_70°C下進行干燥。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點:
[0018]I)本發(fā)明制備方法操作簡單，直接以市售糖渣為原料經(jīng)過液態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)蛋白肽產(chǎn)品，無需對原料進行蒸煮或酸堿處理，有效降低生產(chǎn)成本，適合工業(yè)化生產(chǎn)并有效避開了酸堿處理所帶來的環(huán)境污染和安全隱患，同時也大大提高了糖渣類資源的利用效率；
[0019]2)利用芽孢桿菌在液態(tài)發(fā)酵過程中所產(chǎn)生的蛋白酶、纖維素酶等多種代謝產(chǎn)物，大大簡化了糖渣蛋白的降解過程，節(jié)省了昂貴生物酶制劑的使用，有效降低了工業(yè)化生產(chǎn)成本；
[0020]3)本發(fā)明獲得的蛋白肽產(chǎn)品具有發(fā)酵特有的香味，且含有大量活性物質(zhì)，生物利用率高；經(jīng)檢測，所獲 得產(chǎn)品的蛋白含量為70%以上，低分子量肽含量(<3000Da)大于50%。
【具體實施方式】
[0021]下面具體結(jié)合實施例來進一步說明本發(fā)明的方法及其產(chǎn)品性能。但以下實施例僅是范例性的，本發(fā)明并不受這些實施例的限制。任何對本【技術(shù)領(lǐng)域】熟悉的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)發(fā)明的技術(shù)方案及構(gòu)思加以替換或改變，都應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0022]實施例1固態(tài)發(fā)酵糖渣原料制備蛋白多肽菌種的篩選
[0023]本發(fā)明對所使用的芽孢桿菌發(fā)酵劑進行了菌種篩選，篩選對象包括從中國普通微生物菌種保藏管理中心(地址:北京市朝陽區(qū)中國科學(xué)院微生物研究所)商業(yè)途徑購買的枯草芽孢桿菌、地衣芽胞桿菌、短小芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌，(保藏編號分別為:枯草芽孢桿菌，CGMCC1.4255 ;地衣芽胞桿菌，CGMCC1.10314 ;短小芽孢桿菌，CGMCC1.8112 ;蠟狀芽孢桿菌，CGMCC1.10559 ;凝結(jié)芽孢桿菌，CGMCC1.2407)，具體篩選方法是:先制備發(fā)酵菌劑:采用常規(guī)培養(yǎng)手段活化芽孢桿菌，用發(fā)酵培養(yǎng)液(葡萄糖50g，酵母粉15g，蛋白胨20g，無菌水1000mL，pH為7.0)稀釋成菌體濃度達到I X IO8個/mL ;然后在液體發(fā)酵罐內(nèi)按照固液質(zhì)量比1:10的比例加入糖渣粉，發(fā)酵溫度為30°C，發(fā)酵48小時后，通過比較不同菌種發(fā)酵后的蛋白水解度和微生物蛋白酶活力產(chǎn)量，確定枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌的發(fā)酵效果較好(具體見表1)。
[0024]表1不同微生物菌種對發(fā)酵后蛋白多肽品質(zhì)的影響
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種用芽孢桿菌發(fā)酵法制備低分子糖渣蛋白肽的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)、以市售糖渣為原料，加入水，補充添加糖蜜制備發(fā)酵培養(yǎng)液； (2)、向發(fā)酵培養(yǎng)液中接入枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌或凝結(jié)芽孢桿菌種子液，進行液態(tài)發(fā)酵； (3)、所述發(fā)酵液經(jīng)過離心、過濾、干燥、粉碎后獲得糖渣蛋白肽產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，糖渣原料包括甘蔗糖渣、淀粉糖渣或甜菜糖渣，糖渣粉加水后的重量體積比為10-60%，糖蜜終濃度的重量體積比為 1-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)中，將所述的芽孢桿菌接入液體發(fā)酵培養(yǎng)基后，使菌體濃度達到IO6-1O8個/mL，發(fā)酵溫度25-40°C，發(fā)酵時間24-72小時。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述芽孢桿菌發(fā)酵法制備低分子糖渣蛋白肽的方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，芽孢桿菌種類為枯草芽孢桿菌；所述的枯草芽孢桿菌為保藏在中國普通微生物菌種保藏管理中心，保藏編號CGMCC 1.4255的菌株。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述芽孢桿菌發(fā)酵法制備低分子糖渣蛋白肽的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的離心為讓發(fā)酵液經(jīng)2000-6000轉(zhuǎn)/分鐘離心10-30分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述芽孢桿菌發(fā)酵法制備低分子糖渣蛋白肽的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的干燥步驟為:發(fā)酵液經(jīng)過離心后，在60-70°C下進行干燥。
【文檔編號】C12P21/00GK104017847SQ201410187209
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】孫宏, 姚曉紅, 吳逸飛, 王新, 柳永, 湯江武 申請人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院