專利名稱：一種麥芽根資源化綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及酶法及高溫高壓法提取麥根蛋白以及麥根提取蛋白質(zhì)后的殘液培養(yǎng)活性酵母的工藝過程。
背景技術(shù)：
麥芽根(以下簡稱麥根)是啤酒主要原料大麥芽生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)物，約占大麥投料量的3%。我國是世界啤酒生產(chǎn)和消費(fèi)大國，2010年啤酒產(chǎn)量達(dá)到4500萬千升， 產(chǎn)麥芽350萬噸，麥根10萬多噸。經(jīng)檢測大麥根富含蛋白質(zhì)，含量可達(dá)30%。除蛋白質(zhì)外， 麥根還含有比較豐富的多糖、脂肪、淀粉、纖維素等物質(zhì)。麥根被作為制麥企業(yè)的廢棄物處理或作為初級動物飼料來出售，目前的售價較低。而且麥根內(nèi)一部分蛋白及其他營養(yǎng)物質(zhì)被細(xì)胞壁、果膠等物質(zhì)包裹，作為飼料時營養(yǎng)物質(zhì)不能得到充分利用。本發(fā)明首先采用復(fù)合酶等對細(xì)胞壁等首先進(jìn)行有效分解使得內(nèi)部蛋白及其它營養(yǎng)物質(zhì)暴露出來，很容易通過水提的方式浸出，然后用水浸提將有用物質(zhì)溶出，接著采用高溫高壓變性的方式將溶出的蛋白質(zhì)析出，制得純度較高的蛋白質(zhì)。剩余在溶液中的營養(yǎng)物質(zhì)采用接種酵母的方式將其充分利用，通過上述的處理大大提高了大麥根內(nèi)部營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，而且較高附加值的副產(chǎn)物也提高了制麥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，國內(nèi)外對大麥根的研究主要集中在采用層析柱對麥根中磷脂酶的分離純化方面，該方式僅適合小規(guī)模提取而且成本較高，對除磷脂酶外的營養(yǎng)物質(zhì)沒有充分利用。因此研究人員一直在探索大麥根綜合利用的方法，本發(fā)明不但對大麥根中總蛋白進(jìn)行了提取，而且對除蛋白外的營養(yǎng)物質(zhì)也進(jìn)行了充分利用，較大幅度的提高麥根營養(yǎng)物質(zhì)的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高溫高壓酶解法提取麥根蛋白的方法，并對麥根提取蛋白質(zhì)后的殘液培養(yǎng)活性酵母的工藝過程進(jìn)行了說明，最終得到大麥根蛋白干粉及活性干酵母，實(shí)現(xiàn)對大麥根的綜合利用。麥芽根蛋白的制備方法的具體步驟如下第一步、準(zhǔn)確稱量大麥根，粉碎得經(jīng)40 80目篩的粉末，然后加入4倍體積的去離子水，靜置IOmin后加入4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5. 0 6. 0 ；第二步、加入0. 01% (w/w)復(fù)合酶，該復(fù)合酶的質(zhì)量比組成為纖維素酶木聚糖酶0-葡聚糖酶=1 1 l，30°c下酶解60 90分鐘，然后將混合液經(jīng)過濾處理，去除未分解的殘?jiān)?，留存濾液；第三步、將第二步取得的濾液經(jīng)ll(TC、10min變性處理，冷卻到室溫后過濾得到絮凝蛋白，將所得絮凝蛋白經(jīng)去離子水清洗3次去除可溶性雜質(zhì)，經(jīng)過濾烘干得到大麥根蛋白質(zhì)干粉，最終的大麥根蛋白提取率在16% 18%。大麥根中總蛋白S1的確定方法采用凱氏定氮法測定樣品麥根中總氮含量首先，稱取0. 5g大麥根，精確至0. OOOlg，放入干燥的IOOml凱氏燒瓶中，向凱氏燒瓶中一次加入0.4g硫酸銅、IOg硫酸鉀、20ml硫酸及數(shù)滴玻璃珠。將凱氏燒瓶斜45度在電爐上。待氣泡停止，內(nèi)容物混勻后升高溫度，保持液面沸騰。當(dāng)溶液呈藍(lán)綠色透明時，繼續(xù)加熱0. 5 1小時。取下凱氏燒瓶冷卻至約40°C，緩慢加入適量水，搖勻。冷卻至室溫，將消化好并冷卻至室溫的消化溶液全部轉(zhuǎn)移到IOOml容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度，搖勻。然后，裝好定氮裝置，于水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)裝水至約2/3處，加數(shù)滴甲基紅指示劑及數(shù)毫升濃硫酸，以保持水呈酸性，并加入數(shù)粒沸石以防爆沸。向接收瓶內(nèi)加入IOml 40g/L硼酸溶液和1滴混合指示劑(甲基紅乙醇溶液(lg/L)與溴甲酚綠乙醇溶液(lg/L)按1 5體積混合)。將接受于蒸餾裝置的冷凝管下口，使下口進(jìn)入硼酸溶液中，取IOml稀釋定容后的試液，經(jīng)漏斗移入反應(yīng)室，并用少量蒸餾水沖洗小漏斗，一并移入反應(yīng)室。經(jīng)漏斗再加入約IOml 400g/ L氫氧化鈉溶液呈強(qiáng)堿性，并用少量蒸餾水沖洗漏斗，夾好漏斗夾，并在小漏斗中加水，使之密封。通入蒸汽，蒸餾5分鐘。降低接收瓶的位置，使冷凝管管口離開液面，繼續(xù)蒸餾1分鐘。用少量蒸餾水沖洗冷凝管管口，洗液并入接收瓶內(nèi)。取下接收瓶。最后，用0.05mol/L 鹽酸溶液滴定至灰色為終點(diǎn)。同時吸取IOml試劑空白消化液按以上方法作空白。大麥根中總蛋白Sl (100% ) = (V-VO) XcXO. 014/(mXO. 1) XFX100V 滴定試樣時消耗0. 05mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml ；。VO 空白試驗(yàn)時消耗0. 05mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml ；c 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量濃度mol/L ；m:試樣的質(zhì)量，g;F 氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)，一般為6. 25。大麥根中蛋白提取率的計算方法考馬斯亮藍(lán)(Bradford)法測定蛋白提取率。配制緩沖液T，pH7. 5，其中含有50mmol/L三(羥甲基)氨基甲烷，10mmol/L氯化鈉，余量為水。 以緩沖液T為溶劑，配制牛血清白蛋白(BSA)標(biāo)準(zhǔn)溶液(W/W，lmg/ml)，4°C保存。配制考馬斯亮藍(lán)(Bradford)貯液，其組成為95 %乙醇100ml，85 %磷酸200ml，考馬斯亮藍(lán)G250 350mg，于常溫下保存?zhèn)溆?。配制考馬斯亮藍(lán)(Bradford)工作液的組成為貯液30ml，95% 乙醇15ml，85%磷酸30ml，水定容至500ml，過濾不溶顆粒，保存于棕色瓶備用。分別取濃度為 0. lmg/ml、0. 2mg/ml、0. 4mg/ml、0. 6mg/ml、0. 8mg/ml、l. Omg/ml 的牛血清白蛋白溶液 0. Iml于具塞試管中，并以0. Iml緩沖液T為空白對照，加入考馬斯亮藍(lán)(Bradford)工作液 5ml，搖勻，靜置5min，在595nm下測定各管的吸光值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(見表1)。表1、考馬斯亮藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線制作主要參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種麥芽根資源化綜合利用的方法，其特征在于麥芽根蛋白的制備方法，具體步驟如下第一步、準(zhǔn)確稱量大麥根，粉碎得經(jīng)40 80目篩的粉末，然后加入4倍體積的去離子水，靜置IOmin后加入4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5. 0 6. 0 ；第二步、加入0.01% (w/w)復(fù)合酶，該復(fù)合酶的質(zhì)量比組成為纖維素酶木聚糖酶0_葡聚糖酶=1 1 1，30°C下酶解60 90分鐘，然后將混合液經(jīng)過濾處理，去除未分解的殘?jiān)?，留存濾液；第三步、將第二步取得的濾液經(jīng)110°C、10min變性處理，冷卻到室溫后過濾得到絮凝蛋白，將所得絮凝蛋白經(jīng)去離子水清洗3次去除可溶性雜質(zhì)，經(jīng)過濾烘干得到大麥根蛋白質(zhì)干粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種麥芽根資源化綜合利用的方法，其特征在于從麥芽根中制備活性酵母粉，具體步驟如下第一步、準(zhǔn)確稱量大麥根，粉碎得經(jīng)40 80目篩的粉末，然后加入4倍體積的去離子水，靜置IOmin后加入4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5. 0 6. 0 ；第二步、加入0.01% (w/w)復(fù)合酶，該復(fù)合酶的質(zhì)量比組成為纖維素酶木聚糖酶0_葡聚糖酶=1 1 1，30°C下酶解60 90分鐘，然后將混合液經(jīng)過濾處理，去除未分解的殘?jiān)?，留存濾液；第三步、將第二步取得的濾液經(jīng)110°C、10min變性處理，冷卻到室溫后過濾得到絮凝蛋白，所得濾液室溫下冷卻至25°C，然后調(diào)整pH至5. 0 6. 0，接入1 X 104cfu/ml的釀酒酵母，恒溫流加培養(yǎng)M小時，營養(yǎng)液流加速度為1/1000體積培養(yǎng)液每分鐘，然后將酵母懸液經(jīng)4000rpm、IOmin離心，取菌體細(xì)胞并用去離子水清洗3次，經(jīng)噴霧干燥后真空包裝儲存。
全文摘要
本發(fā)明提供一種麥芽根資源化綜合利用的方法，將大麥根粉碎后加水浸泡，靜置后以4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5.0～6.0，加入由纖維素酶∶木聚糖酶∶β-葡聚糖酶組成的0.01％(w/w)復(fù)合酶進(jìn)行酶解，將酶解后的濾液經(jīng)110℃、10min變性處理，冷卻到室溫后過濾得到絮凝蛋白，去除可溶性雜質(zhì)，經(jīng)過濾烘干得到大麥根蛋白質(zhì)干粉。并且采用流加培養(yǎng)法的方式，對分離蛋白后浸提液里面的營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行了微生物培養(yǎng)，得到活性酵母粉，充分的利用了大麥根內(nèi)部的營養(yǎng)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了大麥根的綜合利用。
文檔編號C07K1/30GK102363625SQ20111028859
公開日2012年2月29日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者趙長新 申請人:大連工業(yè)大學(xué)