CN100463970C - 一种固态发酵生产富含益生菌多肽制品的方法 - Google Patents

Abstract

一种固态发酵生产富含益生菌多肽制品的方法，属于生物发酵技术领域。本发明方法工艺步骤为以豆粕、花生粕等植物蛋白为原料，进行粉碎预处理，添加酶和乳酸菌发酵剂，调节含水量至50%～60%，35～37℃控温发酵60～80小时得到多肽制品。本发明采用固态发酵，工艺简单，成本低廉，易于控制。最终产品中蛋白水解度为12%-15%，平均分子量在1000～2000左右，且富含益生菌。该产品极易被消化吸收，能补充人体内的有益菌群，改善机体免疫和抗氧化能力，可广泛应用于普通食品，功能性食品和用于特殊人群的疗效食品。

Description

一种固态发酵生产富含益生菌多肽制品的方法

技术领域

一种固态发酵生产富含益生菌多肽制品的方法，属于生物发酵技术领域，具体涉及了一种采用酶和乳酸菌发酵剂固态发酵制备富含活性益生菌多肽制品的方法。

背景技术

近年来营养生理学的研究证明，蛋白质在胃和小肠中基本上水解成肽，小肽作为蛋白质的主要消化产物，在氨基酸消化、吸收及营养代谢中起着重要作用。小肽可以被小肠绒毛上皮细胞快速吸收，而且吸收速度和吸收率均比大分子蛋白和小分子氨基酸高。在用合成肽做的试验中，发现二肽和三肽的吸收速度比同一组成的氨基酸快。而且以小肽形式供给动物时，解决了游离氨基酸吸收时存在的相互之间的竞争抑制问题，如精氨酸和赖氨酸在吸收时相互竞争载体，从而提高氨基酸的利用率。

与大分子的蛋白相比，小肽除了极易被消化吸收外，还具有多种生理活性功能。例如具有抗高血压，抗胆固醇，抗血栓形成，促进脂肪代谢，防止动脉硬化，增强肌肉运动能力，促进肌红细胞复原，帮助恢复体力，促进矿物质吸收和微生物发酵，具有抗氧化作用。大豆多肽还能促进大脑发育提高记忆力，增强吞噬细胞和B细胞活力等机体免疫力功能。根据这些特点，多肽可以作为食品添加剂或强化剂，添加到食品或饮料中。例如制成婴幼儿特制多肽奶粉，孕妇、中老年保健多肽粉剂、冲剂、片剂，多肽护肝、保肾、抗癌、减肥、抗血栓、防动脉硬化、防糖尿病食品，多肽补钙、锌、铁等微量元素食品等。近年来，多肽产品的开发研究越来越成为食品科学中的一个热门课题。

乳酸菌是人体肠道中的正常菌群，代谢可以产生有机酸、细菌素等多种生理活性物质，具有维持肠道内菌群平衡，促进营养物质吸收，增强机体的免疫力，降低胆固醇水平，缓解乳糖不耐症及抑制肿瘤细胞的形成等多种功能。目前在乳酸菌制剂生产过程中，无论是液态型制剂(如口服液)，还是固态型(胶囊)，其培养过程几乎都是液态培养。液态培养存在菌体生长量低，占用空间大，不易保藏等缺点。与液态培养相比较，固态培养具有设备投资少、操作简便等优点。鉴于上述原因，用固态发酵生产益生菌产品是一种很有前途的方法。

多肽的生产方法主要有化学法、酶解法、微生物发酵法等。其中，以微生物发酵法最有前途，它在生产多肽的同时，还能修饰肽中的苦味因子，增加发酵产物中异黄酮等生理活性物质的含量。但目前微生物发酵生产多肽所采用的菌种多为黑曲霉、米曲霉等真菌菌种，产品本身不具有益生价值。中国国内已有生产乳酸菌发酵多肽产品的开发技术，如申请号02156830.8二次发酵大豆降解酸奶的专利，采用两步液体发酵的方法，生产工艺复杂，能源消耗较高，生产成本较高。因此，开发一种简单有效的固态生产富含多肽和乳酸菌的益生产品，使多肽营养价值和乳酸菌益生作用相结合，会产生巨大的经济和社会效益。

发明内容

本发明的目的是提供一种固态发酵制备富含益生菌多肽制品的方法，是以豆粕、花生粕及其它植物蛋白为原料，生产工艺简单的制备富含活性益生菌多肽产品的方法。

本发明的技术方案：以植物蛋白为原料，进行粉碎预处理，添加酶和乳酸菌发酵剂，调节含水量至50％～60％，35～37℃控温发酵60～80小时得到多肽制品；工艺为：

(1)原料进行粉碎预处理，过60～100目筛。在生产中，要对不同批次的原料的营养成分进行抽查测定。以便合理的选择水的添加量、接种量等工艺参数。

(2)添加酶和乳酸菌发酵剂：所采用的酶为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和纤维素酶中的一种或其组合。所采用的乳酸菌发酵剂为具有较高益生价值和在植物蛋白原料中具有较强产酸能力的植物乳杆菌Lp6(Lactobacillus plantarum Lp6)。

添加的酶的重量占植物蛋白原料的重量计，分别为酸性蛋白酶0.1％～2％，中性蛋白酶0.05％～0.5％，纤维素酶0～0.1％。

菌种制备：生产菌种为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)Lp6，采用8％～10％的脱脂奶粉培养基，37℃静止培养18h，得到发酵种子。该菌株已在(Lettersin Applied Microbiology ISSN 0266-8254)发表，由江南大学食品营养与安全研究所保藏和提供。乳酸菌的接种量为按菌株的培养基重量占植物蛋白原料干基重量的百分比计为0.2％～3％。

(3)发酵：调节含水量至50％～60％，搅拌均匀，35～37℃密闭控温发酵60～80小时。

(4)成品处理：发酵产物在低于50℃的低温烘干，或采用冷冻干燥、加水喷雾干燥的方式，干燥至含水量低于12％，得到多肽干粉。

本发明所得的发酵产物经测定表明，乳酸菌活菌数达10⁹CFU/g(鲜样)，pH在3.8～4.0。发酵后提高干物质中的粗蛋白含量4％～5％，蛋白水解度达12％～15％，乳酸含量达5％～6％。

本发明所用植物蛋白原料为大豆饼粕、花生饼粕、芝麻饼粕、菜籽饼粕、向日葵饼粕、玉米蛋白粉及小麦蛋白粉及其相应蛋白中的一种或几种。

利用本发明所得到的富含乳酸菌的植物蛋白多肽可用于人类保健和营养滋补品，各种家畜日粮，鱼虾日粮或其它养殖动物日粮。

蛋白水解度的测定方法：

样品提取液中—NH₂含量用茚三酮显色法测定，水解度的计算：

$\mathrm{DH}=\frac{h_t-t_0}{h_{\mathrm{tot}}}\×100\%$

h_t—发酵后的样品提取液中游离—NH₂量(mmol/g)；

h₀—原料蛋白提取液固有的游离—NH₂量(mmol/g)；

h_tot—为每克原料蛋白质的肽键的毫摩尔数(mmol/g)，大豆蛋白为7.8mmol/g。

本发明与现有技术相比，具有以下特点和有益效果：

1.本发明采用固态发酵技术，具有生产工艺简单、节水、节能、设备投资少、易于工业规模化生产等优势。

2、本发明方法制得发酵多肽产物富含活性益生菌，具有补充人体肠道有益菌的功能。

3、利用乳酸菌产酸产生适于酶作用的条件，可使高分子的蛋白降解为小肽，消除原料中的胰蛋白酶抑制因子、胀气因子对人体健康不利的成分，使产品更有利于人体消化吸收。

4、本发明采用乳酸菌发酵，在发酵产物中含多种有机酸、酯类等风味物质和细菌素，分解释放原料中的异黄酮和酚类等生理活性物质。

5、本发明所得产品经动物试验表明，具有降低血浆胆固醇和甘油三酯的浓度，提高血浆谷胱甘肽含量，提高超氧化物岐化酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化酶活性，以及增强机体免疫力等生物活性功能。

具体实施方式

本发明添加酶的种类和酶量，菌株和原料配比，发酵温度、时间等参数，在生产中要根据不同批次原料的营养成分进行调节。

实施例1：取豆粕10Kg，进行粉碎过80目筛，添加酸性蛋白酶0.2％～0.8％，中性蛋白酶0.08％，纤维素酶0.08％，接种乳酸菌发酵剂0.5％，用水调含水量至50％～55％，35～37℃密闭发酵60～72小时，最终产品的pH在3.8～4.0，水解度达到12.5％左右，干燥得到发酵产品。

实施例2：取花生粕10Kg，进行粉碎过60～100目筛，添加酸性蛋白酶0.1％～0.6％，中性蛋白酶0.05％，纤维素酶0.05％，接种乳酸菌发酵剂1％，用自来水调含水量至55％～60％，35～37℃密闭发酵70～75小时，最终产品的pH在4.0，水解度达到13％左右，干燥得到发酵产品。

实施例3：取玉米蛋白粉10Kg，添加酸性蛋白酶1％，中性蛋白酶0.5％，接种乳酸菌发酵剂3％，用自来水调含水量至55％～60％，35～37℃密闭发酵60～80小时，最终产品的pH在4.0，水解度达到13％左右，干燥得到发酵产品。

Claims (4)

1.一种固态发酵生产富含益生菌多肽制品的方法，其特征是以植物蛋白为原料，进行粉碎预处理，添加酶和乳酸菌发酵剂，调节含水量至50％～60％，35～37℃控温发酵60～80小时得到多肽制品；工艺为：

(1)原料进行粉碎预处理，过60～100目筛；

(2)添加酶和乳酸菌发酵剂：所采用的酶为酸性蛋白酶、中性蛋白酶或纤维素酶中的一种或其组合，所采用的乳酸菌发酵剂为植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)Lp6；

(3)发酵：调节含水量至50％～60％，搅拌均匀，35～37℃密闭控温发酵60～80小时；

(4)成品处理：发酵产物在低于50℃的低温烘干，或采用冷冻干燥或加水喷雾干燥的方式，得到多肽干粉。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是添加的酶的重量占植物蛋白原料的重量计，分别为酸性蛋白酶0.1％～2％，中性蛋白酶0.05％～0.5％，纤维素酶0～0.1％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是控制乳酸菌的接种量为按菌株的培养基重量占植物蛋白原料干基重量的百分比计为0.2％—3％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所用植物蛋白原料为大豆饼粕、花生饼粕、芝麻饼粕、菜籽饼粕、向日葵饼粕、玉米蛋白粉或小麦蛋白粉中的一种或几种。