CN102652529A

CN102652529A - 多菌种复合固态发酵普通菜籽粕获得活性多肽的方法

Info

Publication number: CN102652529A
Application number: CN2012101029760A
Authority: CN
Inventors: 程薇; 王晓凡; 汪兰; 熊光权; 吴文锦; 乔宇; 廖李; 于巍; 陈明利; 高虹
Original assignee: Farm Product Processing and Nuclear Agricultural Technology Institute of Hubei Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Farm Product Processing and Nuclear Agricultural Technology Institute of Hubei Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2012-09-05

Abstract

本发明涉及一种多菌种复合固态发酵普通菜籽粕获得活性多肽的方法。以普通菜籽粕为原料，筛选植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、米曲霉进行混菌固态发酵，发酵具体步骤如下：按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝1～5∶1～3∶1～3进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，接种后，置于发酵箱中进行发酵，55℃下干燥，得活性多肽。采用本发明粗蛋白含量较发酵前提高10％，多肽含量较发酵前增加6％以上，多肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加14倍，对超氧阴离子清除率增加17倍，对DPPH清除率增加12倍。

Description

多菌种复合固态发酵普通菜籽粕获得活性多肽的方法

技术领域

本发明属于菜籽粕生物转化领域，具体涉及一种多菌种复合固态发酵普通菜籽粕获得活性多肽的方法。

背景技术

油菜籽是世界第三大油料作物，产量仅次于大豆和棉籽。油菜籽中除含有丰富的油脂外，还含有丰富的蛋白质，是一种潜在的植物蛋白资源。从蛋白质的氨基酸组成来看，菜籽蛋白的营养价值可与联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)推荐的模式蛋白质相媲美。长期以来，菜籽蛋白的开发效果不太理想，是因为菜籽中含有硫甙、植酸等抗营养因子，从而大大限制了菜籽蛋白的开发利用，所以必须考虑脱毒，即去除抗营养因子的问题。常见的脱毒方法主要有物理方法、化学方法、生物学方法和遗传学方法。其中生物学方法越来越为更多学者所接受。生物学方法主要有酶水解法和微生物发酵法。酶法通常采用的是植酸酶和木聚糖酶等处理菜籽粕，酶解效果较好但酶的价格昂贵不利于推广。微生物发酵法主要是利用微生物对菜籽粕进行发酵处理，既可以将有毒的成分经微生物代掉，还可能产生新的营养因子，处理方便成本较低并可大量操作，因此，微生物脱毒应用前景最好。目前对菜籽粕发酵多采用白地霉、曲霉菌、少孢根霉、酵母菌等单菌发酵，混菌发酵的研究近几年也逐渐增多。

乳酸菌指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。它不形成芽孢，不运动或极少运动。乳酸菌能够分解在常温下不易分解的木质素和纤维素，合成多种氨基酸和维生素，产生消化酶类，帮助食物消化和营养吸收，促进新陈代谢。枯草芽孢杆菌也是当今工业酶制剂生产应用最广泛的菌种之一。枯草芽孢杆菌所产的酶占整个酶制剂市场的50％以上。由于其产酶量高、种类多、安全性好和环保等优点，在现代工业生产中被广泛用作生产酶制剂的菌种，其发酵生产的酶制剂在食品、饲料、洗涤、纺织、皮革、造纸和医药等领域发挥着十分重要的作用。枯草芽孢杆菌生境多样，可利用的营养物质种类十分丰富.这决定了其自身含有丰富的产酶系统，具备生产多种酶的应用潜力。米曲霉是一类产复合酶的菌株，除产蛋白酶外，还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。在淀粉酶的作用下，将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类，如麦芽糖、葡萄糖等；在蛋白酶的作用下，将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸，而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解，提高营养价值、保健功效和消化率，广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业，并已被安全地应用了1000多年。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术现状，旨在提供一种去除菜籽粕中抗营养因子、增加菜籽饼粕中活性成分的多菌种复合固态发酵普通菜籽粕获得活性多肽的方法。

本发明目的的实现方式为，多菌种复合固态发酵普通菜籽粕获得活性多肽的方法，

以普通菜籽粕为原料，筛选植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、米曲霉进行混菌固态发酵，发酵具体步骤如下：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝1～5∶1～3∶1～3进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为3～15％∶3～9％∶3～9％；

2)菜籽饼粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，得活性多肽，发酵条件：pH值5.5～7.5，水料比为0.6～1.5∶1，温度为25～35℃，发酵时间为48～120h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

采用本发明，发酵后的菜籽饼粕中粗蛋白含量较发酵前提高10％，多肽含量较发酵前增加6％以上，多肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加14倍，对超氧阴离子清除率增加17倍，对DPPH清除率增加12倍。

本发明的有益效果是：

1)充分利用不同菌种对菜籽饼粕中纤维素和蛋白质的降解作用，使菜籽饼粕中的蛋白质分离、降解；生产出低抗高活性的菜籽饼粕多肽，满足实际生产的优质产品；

2)不用化学药品，发酵工艺简单可控，无环境污染。

3)生产过程中无废水、废气和废渣排放，可实现清洁无害化生产；

4)采用固态发酵，所需的干燥能耗低，生产成本低。

附图说明

附图为本发明工艺流程图。

具体实施方式

参照附图，本发明以普通菜籽粕为原料，筛选植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、米曲霉进行混菌固态发酵，发酵具体步骤如下：按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝1～5∶1～3∶1～3进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，接种后，置于发酵箱中进行发酵，55℃下干燥，得活性多肽。

下面以具体实施例详述本发明。

实施例1：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝3∶2∶1进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为9％，6％和3％；

2)将菜籽粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值6.0，水料比为0.6∶1，温度为25℃，发酵时间为72h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高5％，多肽含量较发酵前增加4.2％以上，多肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加14倍，对超氧阴离子清除率增加15倍，对DPPH清除率增加8倍。

实施例2：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝2∶3∶1进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为6％，9％和3％；

2)将菜籽粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值5.5，水料比为0.9∶1，温度为35℃，发酵时间为100h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高8.7％，多肽含量较发酵前增加5.1％，多肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加21倍，对超氧阴离子清除率增加24倍，对DPPH清除率增加10倍。

实施例3：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝1∶1∶3进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为3％，3％和9％；

2)将菜籽粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值6.5，水料比为1.2∶1，温度为30℃，发酵时间为120h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高6.4％，多肽含量较发酵前增加4.1％，多肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加18倍，对超氧阴离子清除率增加16倍，对DPPH清除率增加9倍。

实施例4：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝5∶1∶1进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为15％，3％和3％；

2)将菜籽粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值5.5，水料比为1∶1，温度为27℃，发酵时间为72h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高6.1％，多肽含量较发酵前增加4.3％，多肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加16倍，对超氧阴离子清除率增加12倍，对DPPH清除率增加6倍。

实施例5：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝5∶3∶3进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为15％，9％和9％；

2)将菜籽粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值7.0，水料比为1.4∶1，温度为30℃，发酵时间为48h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高6.8％，肽含量较发酵前增加5.2％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加29倍，对超氧阴离子清除率增加23倍，对DPPH清除率增加12倍。

实施例6：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝1∶1∶1进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为3％，3％和3％；

2)将菜籽粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值7.0，水料比为1.5∶1，温度为35℃，发酵时间为120h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高4.2％，肽含量较发酵前增加3.1％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加15倍，对超氧阴离子清除率增加13倍，对DPPH清除率增加7倍。

本申请人作了用单菌种发酵、双菌种发酵所得活性肽的对比试验，用单菌种发酵的实施例如下：

实施例1：1)按植物乳酸菌接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为9％；

2)将菜籽粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值7.0，水料比为1.2∶1，温度为35℃，发酵时间为120h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高1.8％，肽含量较发酵前增加1.2％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加6倍，对超氧阴离子清除率增加7倍，对DPPH清除率增加5倍。

实施例2：1)按枯草芽孢杆菌进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为9％；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高2.1％，肽含量较发酵前增加2.6％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加10倍，对超氧阴离子清除率增加9倍，对DPPH清除率增加4倍。

实施例3：1)按米曲霉接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为9％；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高3.4％，肽含量较发酵前增加2.4％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加8倍，对超氧阴离子清除率增加9倍，对DPPH清除率增加5倍。

用双菌种发酵的实施例如下：

实施例1：1)按植物乳酸菌和枯草芽孢杆菌接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为5％和5％；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高2.3％，肽含量较发酵前增加2.5％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加11倍，对超氧阴离子清除率增加7倍，对DPPH清除率增加5倍。

实施例2：1)按植物乳杆菌和米曲霉进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为5％和5％；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高4.3％，肽含量较发酵前增加3.6％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加11倍，对超氧阴离子清除率增加13倍，对DPPH清除率增加7倍。

实施例3：1)按枯草芽孢杆菌和米曲霉接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比分别为5％和5％；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。

检测菜籽粕中粗蛋白含量较发酵前提高2.7％，肽含量较发酵前增加3.1％，肽对羟基自由基的清除率较发酵前增加12倍，对超氧阴离子清除率增加11倍，对DPPH清除率增加6倍。

从对比试验可见，采用多菌种发酵所得活性肽对羟基自由基的清除率、对超氧阴离子清除率、对DPPH清除率较发酵前增加的倍数要高。

Claims

1.多菌种复合固态发酵普通菜籽粕获得活性多肽的方法，其特征在于以普通菜籽粕为原料，筛选植物乳酸菌、枯草芽孢杆菌、米曲霉进行混菌固态发酵，发酵具体步骤如下：

1)按植物乳酸菌∶枯草芽孢杆菌∶米曲霉的比例＝1～5∶1～3∶1～3进行接种，接种的菌悬液浓度为10⁸/mL，液固比范围分别为1～15％∶1～9％∶1～9％；

2)菜籽饼粕接种后，置于发酵箱中进行发酵，发酵条件：pH值5.5～7.5，水料比为0.6～1.5∶1，温度为25～35℃，发酵时间为48～120h；

3)将发酵后的菜籽粕在55℃下干燥，得活性多肽。