CN103168914B

CN103168914B - 一种富含红色素的微生物酵解活性肽的制备工艺

Info

Publication number: CN103168914B
Application number: CN201310124438.6A
Authority: CN
Inventors: 李泳宁; 陈炳钿; 吴焜; 连建芸; 周文艺
Original assignee: FUJIAN XINMINKE BIOTECHNOLOGY DEVELOPMENT Corp Ltd
Current assignee: FUJIAN XINMINKE BIOTECHNOLOGY DEVELOPMENT Corp Ltd
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2033-04-11
Also published as: CN103168914A

Abstract

本发明涉及一种富含红色素的微生物酵解活性肽的制备工艺，属于生物技术领域。该制备工艺为：先分别制备红曲霉菌液体发酵菌种和地衣芽孢杆菌液体发酵菌种，然后将两种菌液混合接种至固态发酵培养基，采用固态发酵工艺进行发酵，发酵结束后进行干燥，得到富含红色素和小肽的微生物酵解活性肽。本发明的微生物酵解活性肽，含有天然红色素和小肽。在畜禽的使用中，对提高动物的蛋白消化吸收率、促进动物生长以及改善动物品质均有显著效果；特别是在家禽饲养中，本产品含有的天然红色素可改善家禽产品的内在质量和外在感官性状以及蛋类的品质。本发明制备的富含红色素的微生物酵解活性肽具有天然、高消化吸收和低排放等特点，是新一代的绿色产品。

Description

一种富含红色素的微生物酵解活性肽的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种富含红色素的微生物酵解活性肽的制备工艺，属于生物技术领域。

背景技术

营养与健康是目前动物营养研究的热点问题，并且随着养殖业的发展，动物的健康和资源的高效利用越来越受到人们的关注。随着人民生活水平不断提高，人们对绿色食品的需求量增大，对于如何提高动物机体对饲料的消化吸收，提高动物的生长速度，减少动物有机物的排放等方面都提出了更高的要求。

近年来，随着饲料工业的不断发展，对蛋白饲料的需求量越来越大，但是可用作动物生产的蛋白质资源十分缺乏，价格不断上涨。蛋白资源的缺乏，严重制约了我国饲料工业的发展。微生物酵解小肽具有较高的蛋白溶解度和较小的分子量，有助于动物的消化吸收；同时消除了抗营养因子，减少了对动物生长产生不同程度的抑制作用。因此优质的微生物酵解小肽产品已经开始部分取代鱼粉，并在畜禽和水产养殖业中发挥越来越重要的作用。

同时，天然色素产品已在畜牧业上的得到了广泛地应用，不仅提高了畜禽产品的品质，而且对消费者有极好的保健功能。天然色素除具有改善畜禽产品内在质量和外在感官性状，还含有一定的营养，天然色素可以清除体内自由基，具有抗氧化剂的营养功能，是体内的免疫调节剂，可作为饲料营养强化剂，对促进畜禽的生长发育有良好的效果。以红曲霉发酵的红曲米产品已经在食品中作为着色剂而广泛使用，是一种天然红色素的食品添加剂。红曲米中的红曲霉及其代谢产物具有抗菌、降低胆固醇等功效。但目前关于红曲霉在畜牧业中相关研究报道十分有限，已有文献报道红曲霉可以作为微生态添加剂应用于畜牧业，用来替代抗生素、提高饲料报酬及改善肉品质的作用，生产功能性绿色畜产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种富含红色素的微生物酵解活性肽的制备工艺，制备的微生物酵解活性肽产品，富含天然红曲色素、小肽产品和益生菌，可作为微生态添加剂应用于畜牧业生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

先分别制备红曲霉菌液体发酵菌种和地衣芽孢杆菌液体发酵菌种，然后将两种菌液混合接种至固态发酵培养基，采用固态发酵工艺进行发酵，发酵结束后进行干燥，得到富含红色素的微生物酵解活性肽。

红曲霉菌液体发酵菌种和地衣芽孢杆菌液体发酵菌种的接种量体积，按固态发酵培养基重量的比例添加，分别为：红曲霉菌液体发酵菌种1-10%、地衣芽孢杆菌液体发酵菌种5-10%。

红曲霉菌液体发酵菌种和地衣芽孢杆菌液体发酵菌种的制备均单独采用液体发酵，按下面工艺进行：斜面菌种－500mL三角瓶种子－100L发酵罐一级种子－1000L发酵罐二级种子，放大至菌种液体体积达500L、菌体数量达到1×10⁸以上。

所述固态发酵培养基中基质的成分及重量配比为：

豆粕20-95%、玉米淀粉1-40%、麸皮1-30%、葡萄糖1-10%、磷酸氢二钾0.1-0.5%，硫酸镁0.01-0.05%，硫酸铵0.1-0.5%，氯化钠0.1-0.5%，并调节初始含水量至40-60%。

所述固态发酵工艺条件为：所述固态发酵工艺采用固态好氧发酵，控制发酵温度为32-35℃，固态发酵培养基含水量为40-60%，无菌空气通气量为2.5-5.0L/分钟，发酵时间为72-120小时。

本发明将液体发酵菌种按一定比例接种至固态发酵培养基后混合均匀，然后采用固态好氧发酵，这主要是由于本发明采用的红曲霉菌和地衣芽孢杆菌均为好氧菌，因此采用好氧发酵有利于菌体的生长代谢，从而产生大量的蛋白酶和红曲色素，而蛋白酶能够有效分解大分子蛋白为小肽产品，消除抗营养因子。本发明最佳的固态发酵工艺为：温度32-35℃，含水量40-60%，无菌空气通气量为2.5-5.0L/分钟，发酵时间为72-120小时。

本发明制备的微生物酵解活性肽产品，总蛋白含量为30-55%，小肽含量占总蛋白的30%以上，红曲色价达到1000 U/g以上，桔霉素含量低于1.0 ppm，每克样品的益生菌总数高于1亿个。本发明采用豆粕、玉米淀粉等谷物培养基制备的微生物酵解活性肽产品，同时含有天然红曲色素、小肽产品和益生菌。在畜禽的使用中，对提高动物的蛋白消化吸收率、促进动物生长以及改善动物品质均有显著效果；特别是在家禽饲养中，本产品含有的天然红色素可改善家禽产品的内在质量和外在感官性状以及蛋类的品质。将本产品应用于仔猪动物实验中表明，在日粮中添加3%微生物酵解活性肽，能显著提高断奶仔猪生长性能，日增重提高了10.22%，料肉比下降了10.64%，本产品还有助于降低仔猪的腹泻率。而在蛋鸡饲养实验中表明，在日粮中添加1%微生物酵解活性肽产品产蛋量比对照组提高了6.5%，平均蛋重增加了5.1%，鸡蛋中的胆固醇含量降低了20.5%，同时实验组蛋黄的颜色比对照组也更加红艳。可见，本专利发明产品可为养殖业提供动物健康生长的高消化率蛋白和天然红色素，有利于提高动物的生产性能，增进动物健康和增加养殖生产效益。

具体实施方式

以下为本发明的具体实施例子，进一步描述本发明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：

菌种：红曲霉菌和地衣芽孢杆菌。红曲霉菌为筛选的高产红色素和低桔霉素菌株红色红曲霉（Monascus ruber）LYN-2，该菌株于2013年03月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，登记入册编号为：CGMCC No. 7360。地衣芽孢杆菌为产蛋白酶菌株地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）LYN-3，该菌株于2013年03月22日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，登记入册编号为：CGMCC No. 7349。

按下面方法进行分别扩培制备种子：

1、取保存的红曲霉菌试管斜面，在无菌室中用无菌水冲洗后，分别接种入20个内装150mL培养基的500mL三角瓶中，32℃下培养32小时，将总计3L的种子液合并，进一步放大，接入内装60L培养基的100L液体发酵罐进行一级种子放大，200转/分钟，32℃下培养36小时，再移种入内装600L培养基的1000L液体发酵罐进行二级种子培养，转速200转/分钟，通气比1:1，32℃下发酵36小时，即可作为固态发酵的种子。三角瓶培养基、100L液体发酵培养基和1000L液体发酵培养基配方均为：玉米淀粉 6%，玉米浆 1%，大豆水解液 0.2%，MnSO₄ 0.2%，MgSO₄ 0.1%，KH₂PO₄ 0.2%，pH 7.0。

2、取保存的地衣芽孢杆菌试管斜面，在无菌室中用无菌水冲洗后，分别接种入20个内装150mL培养基的500mL三角瓶中，32℃下培养20小时，将总计3L的种子液合并，进一步放大，接入内装60L培养基的100L液体发酵罐进行一级种子放大，200转/分钟，32℃下培养20小时，再移种入内装600L培养基的1000L液体发酵罐进行二级种子培养，200转/分钟，32℃下发酵20小时，即可作为固态发酵的种子。三角瓶培养基、100L液体发酵培养基和1000L液体发酵培养基，配方均为：葡萄糖3%、牛肉膏0.3%、蛋白胨1%、磷酸氢二钾0.2%、氯化钠0.5%，pH 7.0。

接种量：

从已制备的种子液中取红曲霉菌50L和地衣芽孢杆菌100L，移入500L液体发酵罐混合后作为混合菌液种子，备用。

固态发酵培养基的基质成分及配比：

豆粕695公斤、玉米淀粉150公斤、麸皮100公斤、葡萄糖50公斤、微量元素 (硫酸铵1.0公斤、磷酸氢二钾1.0公斤、硫酸镁1.0公斤、氯化钠2.0公斤)。

具体实施步骤：

将固态发酵基质放入混合罐中，混匀后，加入650L的水，再混匀，在混合罐的夹套中通入蒸汽，控制温度100℃加热灭菌30分钟，冷却至室温，移种接入150L混合菌液种子，再混匀。将接种后混匀的物料转入浅盘中，每个浅盘装入物料20公斤，铺平后转移至恒温室内，进行固态发酵；控制温度在32℃，物料湿度45%，无菌空气通气量为2.5L/分钟，好氧发酵120小时。固态发酵结束后，采用快速闪蒸进行干燥，物料取样进行检测，检测合格后包装即为成品。本实施例最终可得富含红色素的微生物酵解活性肽942公斤，产品中总蛋白含量为32.2%，小肽含量占总蛋白的35%，红曲色价达到1260 U/g，桔霉素未检出，每克样品的益生菌总数2.7亿个。

Claims

1.一种富含红色素的微生物酵解活性肽的制备工艺，其特征在于：先分别制备红曲霉菌液体发酵菌种和地衣芽孢杆菌液体发酵菌种，然后将两种菌液混合接种至固态发酵培养基，采用固态发酵工艺进行发酵，发酵结束后进行干燥，得到富含红色素的微生物酵解活性肽；红曲霉菌液体发酵菌种和地衣芽孢杆菌液体发酵菌种的接种量体积，按固态发酵培养基重量的比例添加，分别为：红曲霉菌液体发酵菌种1-10%、地衣芽孢杆菌液体发酵菌种5-10%；红曲霉菌液体发酵菌种和地衣芽孢杆菌液体发酵菌种的制备均单独采用液体发酵，按下面工艺进行：斜面菌种－500mL三角瓶种子－100L发酵罐一级种子－1000L发酵罐二级种子，放大至菌种液体体积达500L、菌体数量达到1×10⁸以上；所述固态发酵培养基中基质的成分及重量配比为：豆粕20-95%、玉米淀粉1-40%、麸皮1-30%、葡萄糖1-10%、磷酸氢二钾0.1-0.5%，硫酸镁0.01-0.05%，硫酸铵0.1-0.5%，氯化钠0.1-0.5%，并调节初始含水量至40-60%；所述固态发酵工艺条件为：所述固态发酵工艺采用固态好氧发酵，控制发酵温度为32-35℃，固态发酵培养基含水量为40-60%，无菌空气通气量为2.5-5.0L/分钟，发酵时间为72-120小时。