CN101965900B - 用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白的方法，属于农产品加工技术领域中单细胞蛋白的生产方法，这种用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白的方法利用经扩大培养的热带假丝酵母CGMCC2.587和益生性乳酸菌嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854，通过大豆糖蜜的除杂、成分调整、灭菌、两段发酵、经4000～5000r/min离心15～20min，在40℃以下真空干燥，获得益生性单细胞蛋白饲料。本发明充分利用大豆糖蜜中的各种营养成分，采用较低的大豆糖蜜浓度，生产成本低，菌体生长速度快，单细胞蛋白饲料中的蛋白含量高，经短时间发酵即可获得蛋白质量百分含量50％以上的高蛋白饲料，而且生产的单细胞蛋白饲料中富含活的益生性乳酸菌。
Description
一、技术领域：
本发明涉及的是农产品加工技术领域中单细胞蛋白的生产方法，具体涉及的是用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白的方法。
二、背景技术：
大豆糖蜜是生产大豆浓缩蛋白过程中，醇溶部分物质，经过浓缩处理后的产品，是大豆浓缩蛋白生产的废弃物，外观呈棕黄色粘稠液状，有特殊清香味，味甘、微苦，因富含糖类物质，颜色和流动性类似蜂蜜，所以命名为大豆糖蜜。大豆糖蜜中含有大豆中的各种营养成分，大豆糖蜜的浓度为65％～72％，其中含有5％～8％的蛋白质，30％～35％的糖类，0.5％～2％的大豆异黄酮，3％～6％的皂苷，4％～8％的脂类和4％左右的灰分。大豆糖蜜所含的糖中包括大豆低聚糖，其中棉籽糖4.27％，水苏糖17.54％，不易被酵母菌利用。由于大豆糖蜜中含有大量的灰分、果胶、色素等杂质，性状粘稠、颜色较深，很难被处理，影响和制约了大豆浓缩蛋白生产企业的发展。
到目前为止，已知的利用大豆糖蜜生产发酵产品的报道有：
Solaiman等人报道了以Candida bombicola ATCC 22214为菌种，采用大豆糖蜜和油酸为发酵培养基生产槐糖酯(Solaiman D.K.Y.，Ashby，R.D.，
A.，& Foglia，T.A.Production of sophorolipids by Candida bombicola grown on soymolasses as substrate[J].Biotechnology Letters，2004，26：1241-1245)。
Solaiman等人报道了以起皱假单胞菌(Pseudomonas corrugata 388)为菌种，以5％大豆糖蜜为培养基发酵生产中长链聚羟基脂肪酸酯(Solaiman，D.K.Y.，Ashby R.D.，Hotchkiss Jr，A.T.，& Foglia，T.A.Biosynthesis ofmedium-chain-length poly(hydroxyalkanoates)from soy molasses[J].BiotechnologyLetters，2006，28：157-162)。
Qureshi等人报道了以Clostridium beijerinckii BA101为菌种，以大豆糖蜜为培养基发酵生产丁醇(Qureshi，N.，Lolas，A.，Blaschek，H.P.Soy molasses asfermentation substrate for production of butanol using Clostridium beijerinckiiBA101[J].Journal of Industrial Microbiology Biotechnology，2001，26：290-295)。
崔元峰等人以酿酒酵母AS2.1190为菌种，以大豆糖蜜为培养基发酵生产乙醇(崔元峰，田娟娟，白志明.大豆糖蜜制备酒精工艺的研究[J].中国油脂，2008，33(12)：61-63)。
但现有国内外文献中未见以大豆糖蜜为原料生产单细胞蛋白饲料的报道。
三、发明内容：
本发明的目的是提供一种用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白的方法，用于解决目前大豆浓缩蛋白生产的废弃物大豆糖蜜难于处理而影响企业发展的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白的方法为，利用经扩大培养的热带假丝酵母CGMCC2.587和益生性乳酸菌嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854，通过大豆糖蜜的除杂、成分调整、灭菌、两段发酵、离心和干燥来生产益生性单细胞蛋白饲料，具体为：
将大豆糖蜜稀释至质量百分比浓度为15～20％，用磷酸调pH为3.5～6.0，60～80℃恒温水浴0.5～2h后取上清液；将大豆糖蜜的上清液继续稀释至质量百分比浓度为3～7％，用4mol/L氢氧化钠将pH调整为4.5～6.5；121℃灭菌15～20min；冷却至25～30℃后，添加热带假丝酵母CGMCC2.587种子培养液，酵母种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的2～5％，在25～30℃，好气培养16～24h，然后添加嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854种子培养液，嗜酸乳杆菌种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的1～5％，25～30℃静置培养16-20h；经4000～5000r/min离心15～20min，在40℃以下真空干燥，获得益生性单细胞蛋白饲料。
上述方案中，将大豆糖蜜的上清液继续稀释至质量百分比浓度为3～7％后，进行pH调整前，向稀释后的上清液中补加酵母浸膏和磷酸二氢钾，酵母浸膏的加入量为稀释后的上清液质量的0.5～1.0％，磷酸二氢钾的加入量为稀释后的上清液质量的0.05～0.10％。向稀释后的大豆糖蜜上清液中加入酵母浸膏可补充氮源，加入磷酸二氢钾可补充无机盐，可促进细胞的生长，提高菌体的产量。
有益效果：
1、本发明采用大豆糖蜜作为益生性单细胞蛋白的生产原料，以能利用大豆糖蜜高产蛋白的酵母菌和利用大豆低聚糖的益生性乳酸菌作为菌种，充分利用大豆糖蜜中的各种营养成分，采用较低的大豆糖蜜浓度，生产成本低，菌体生长速度快，单细胞蛋白饲料中的蛋白含量高，经短时间发酵即可获得蛋白质量百分含量50％以上的高蛋白饲料，而且生产的单细胞蛋白饲料中富含活的益生性乳酸菌。
2、大豆糖蜜含大豆异黄酮、大豆低聚糖、大豆皂甙、大豆乳清蛋白、蔗糖、单糖及大豆中原有的水溶性矿物元素等，尤其是特殊的促进酵母生长的各种钙、磷、铁等微量元素、B族维生素和尼克酸，是酵母发酵所需的营养物质，而益生性乳酸菌能有效利用大豆低聚糖进行发酵，充分有效地利用了大豆糖蜜，可减少大豆浓缩蛋白企业废弃物的排放，提高企业经济效益。
3、本发明生产的单细胞蛋白饲料不仅含有普通单细胞蛋白所含有的动物生长所需要的蛋白质，而且含有活性益生菌，可抑制肠道致病菌生长，维护畜禽肠道菌群平衡，增强畜禽机体抗病能力。
4、本发明生产的单细胞蛋白可提高饲料转化率，促进动物生长，促进生殖系统发育，提高繁殖能力。
四、具体实施方式：
以下是实施例，将对本发明作进一步说明，但是本发明并不仅限于以下实施例。
实施例1：
将大豆糖蜜用自来水稀释至质量百分比浓度为20％，用磷酸调pH为3.5，60℃恒温水浴2h后取上清液50mL装入500mL三角瓶中，将大豆糖蜜上清液继续用自来水稀释至质量百分比浓度为3％，用4mol/L氢氧化钠将pH调整为5.0，121℃灭菌15min。冷却至28℃后，添加热带假丝酵母CGMCC2.587种子培养液，酵母种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的2％，在28℃，好气培养20h，然后添加嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854种子培养液，嗜酸乳杆菌种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的1％，28℃静置培养16h；然后5000r/min离心15min，在40℃真空干燥至恒重，得到的益生性单细胞蛋白饲料干重为8.75g/L，乳酸菌活细胞浓度为7.32×105个/g。
实施例2：
将大豆糖蜜用自来水稀释至质量百分比浓度为18％，用磷酸调pH为4.0，70℃恒温水浴1h后取上清液。将大豆糖蜜上清液继续用自来水稀释至质量百分比浓度为5％，用4mol/L氢氧化钠将pH调整为5.0，121℃灭菌18min。冷却至30℃后，添加热带假丝酵母CGMCC2.587种子培养液，酵母种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的2％，在30℃，好气培养24h，然后添加嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854种子培养液，嗜酸乳杆菌种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的1％，30℃静置培养18h。然后4000r/min离心20min，在40℃真空干燥至恒重，得到益生性单细胞蛋白饲料的干重为9.84g/L，乳酸菌活细胞浓度为1.21×106个/g。
实施例3：
将大豆糖蜜用自来水稀释至质量百分比浓度为15％，用磷酸调pH为3.5，80℃恒温水浴30min后取上清液。将大豆糖蜜上清液继续用自来水稀释至质量百分比浓度为7％，向稀释后的上清液中补加酵母浸膏和磷酸二氢钾，酵母浸膏的加入量为稀释后的上清液重量的1.0％，磷酸二氢钾的加入量为稀释后的上清液重量的0.10％。用4mol/L氢氧化钠将pH调整为5.5，121℃灭菌15min。冷却至30℃后，添加热带假丝酵母CGMCC2.587种子培养液，酵母种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的5％，在30℃，好气培养24h，然后添加嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854种子培养液，嗜酸乳杆菌种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的5％，30℃静置培养20h。然后5000r/min离心15min，在40℃真空干燥至恒重，得到的益生性单细胞蛋白饲料的干重为11.68g/L，乳酸菌活细胞浓度为4.24×106个/g。
实施例4：
将大豆糖蜜用自来水稀释至质量百分比浓度为15％，用磷酸调pH为6，80℃恒温水浴50min后取上清液。将大豆糖蜜上清液继续用自来水稀释至质量百分比浓度为7％，向稀释后的上清液中补加酵母浸膏和磷酸二氢钾，酵母浸膏的加入量为稀释后的上清液重量的0.5％，磷酸二氢钾的加入量为稀释后的上清液重量的0.05％。用4mol/L氢氧化钠将pH调整为5.5，121℃灭菌15min。冷却至28℃后，添加热带假丝酵母CGMCC2.587种子培养液，酵母种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的3％，在30℃，好气培养24h，然后添加嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854种子培养液，嗜酸乳杆菌种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的3％，30℃静置培养20h。然后5000r/min离心15min，在40℃真空干燥至恒重，得到的益生性单细胞蛋白饲料的干重为10.87g/L，乳酸菌活细胞浓度为3.36×106个/g。
本发明通过二段发酵，即先利用热带假丝酵母CGMCC2.587发酵，再利用益生性乳酸菌嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854发酵，避免了将上述酵母和乳酸菌混合发酵时，互相竞争营养物质，使生长受到影响，并影响到菌体的产量，另外，上述酵母和乳酸菌对氧的需求不同，采用分段发酵控制可有利于两种菌体的生长并充分利用大豆糖蜜中的营养物质。
Claims (2)
1.一种用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白饲料的方法，其特征在于：这种用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白饲料的方法，利用经扩大培养的热带假丝酵母CGMCC2.587和益生性乳酸菌嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854，通过大豆糖蜜的除杂、成分调整、灭菌、两段发酵、离心和干燥来生产益生性单细胞蛋白饲料，具体为：
将大豆糖蜜稀释至质量百分比浓度为15~20%，用磷酸调pH为3.5~6.0，60~80℃恒温水浴0.5~2 h后取上清液；将大豆糖蜜的上清液继续稀释至质量百分比浓度为3~7%，用4 mol/L氢氧化钠将pH调整为4.5~6.5；121℃灭菌15~20 min；冷却至25~30℃后，添加热带假丝酵母CGMCC2.587种子培养液，酵母种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的2~5%，在25~30℃，好气培养16~24 h，然后添加嗜酸乳杆菌CGMCC1.1854种子培养液，嗜酸乳杆菌种子培养液的添加量为大豆糖蜜培养基体积的1~5%，25~30℃静置培养16-20 h；经4000~5000 r/min 离心15~20 min，在不高于40℃的条件下进行真空干燥，获得益生性单细胞蛋白饲料。
2.根据权利要求1所述的用大豆糖蜜生产益生性单细胞蛋白饲料的方法，其特征在于：所述的将大豆糖蜜的上清液继续稀释至质量百分比浓度为3~7%后，进行pH调整前，向稀释后的上清液中补加酵母浸膏和磷酸二氢钾，酵母浸膏的加入量为稀释后的上清液质量的0.5~1.0%，磷酸二氢钾的加入量为稀释后的上清液质量的0.05~0.10%。
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