CN103478399B - 纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，将麦麸超微粉碎后，经过多肽化以及纳豆菌发酵后，喷雾干燥成麦麸营养粉。本发明将纳豆菌发酵、酶水解、超微粉碎三者联合使用对麦麸进行处理，产品富含纳豆激酶、多肽等有效成分，适合多种亚健康人群食用，可作为保健食品，在辅助溶解血栓、降血脂和保护肝损伤等方面具有明显效果，有效提高了麦麸的营养价值。
Description
技术领域
本发明属于食品加工领域，涉及一种纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法。
背景技术
食物蛋白质的酶解产物中存在一些具有较高生物活性的短肽，如抗血栓肽、降血压肽、抗氧化肽、免疫促进肽等，这些生物活性肽的研究为新功能性食品的开发提供了新的途径，成为当前食品科学领域引人注目的研究方向之一。纳豆菌发酵可产生大量的纳豆激酶、聚谷氨酸、维生素K等活性物质，具有稀血液、溶血栓、瘦身美容等功效。小麦麸皮中富含蛋白质、淀粉、纤维素等营养成分，这些成分组成复杂的结晶结构，生物利用率极低，采用球磨机、气流粉碎机等对小麦麸皮进行微粉碎，可使其粒度减小，细胞群被打散，结晶结构被破坏，从而导致蛋白、膳食纤维等有效成分的溶出率增加，有利于机体吸收利用。
目前麦麸主要作为饲料和肥料被利用，附加值极低。因此本发明选用麦麸作为原料，制得产品营养麦麸富含聚谷氨酸、多肽等营养成分，使麦麸的附加值大幅度提高，具有显著的社会意义和经济意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，解决目前麦麸主要作为饲料和肥料被利用，附加值极低的问题。
本发明通过以下技术方案来实现：纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，该方法包括以下步骤：
（1）湿法球磨粉碎：取麦麸至于玛瑙罐中，加入物料重量4-6倍的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为250-400rpm条件下对麦麸进行湿法粉碎1-3h得到超细粉体悬浊液；
（2）多肽化：加入去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至6.0-8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为30-45℃条件下，酶解0.5-6h；
（3）纳豆菌发酵：纳豆菌采用土豆液体培养基扩大培养24h，将扩大的纳豆菌接种至酶解液，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下培养1-5天；此步骤中土豆液体培养基指的是PDA液体培养基，为现有技术，不做其他严格限制；
（4）喷雾干燥：将发酵液物料喷雾干燥，得麦麸营养粉，喷雾干燥工艺参数为：进风温度>150℃，出风温度﹤100℃。
本发明的工艺方法，步骤（1）中水的重量为物料的4.5-5.5倍，研磨转速为300-350rpm，粉碎时间为1.5-2.5h。
本发明的工艺方法，步骤（1）中研磨转速为320rpm，粉碎时间为2h。
本发明的工艺方法，步骤（2）中pH调整至6.5-7.5，酶解温度为35-40℃，酶解时间为1-5h。
本发明的工艺方法，步骤（2）中pH调整至7.0，酶解温度为38℃，酶解时间为3h。
本发明的工艺方法，步骤（3）中培养时间为2-4天。
本发明的工艺方法，步骤（3）中培养时间为3天。
本发明的工艺方法，步骤（4）中进风温度为160-180℃，出风温度为60-80℃。
本发明的工艺方法，步骤（4）中进风温度为180℃，出风温度为60℃。
作为本发明的最佳实施方式，纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，该方法包括以下步骤：
（1）湿法球磨粉碎：取麦麸至于玛瑙罐中，加入物料重量5倍的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为320rpm条件下对麦麸进行湿法粉碎2h得到超细粉体悬浊液；
（2）多肽化：加入去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至7.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为38℃条件下，酶解3h；
（3）纳豆菌发酵：纳豆菌采用土豆液体培养基扩大培养24h，将扩大的纳豆菌接种至灭菌后的物料，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下培养3天；
（4）喷雾干燥：将发酵液物料喷雾干燥，得营养粉，喷雾干燥工艺参数为：进风温度180℃，出风温度60℃。
采用上述技术方案的积极效果：本发明将纳豆菌发酵、酶水解、超微粉碎三者联合使用对麦麸进行处理，制备方法条件温和、无污染、效率高，前期球磨粉碎联合多肽化处理产生大量的麦麸多肽，后期纳豆菌发酵产生大量纳豆激酶、聚谷氨酸、维生素K2等功能性成分，产品富含纳豆激酶、多肽等有效成分，适合多种亚健康人群食用，可作为保健食品，在辅助溶解血栓、降血脂和保护肝损伤等方面具有明显效果，有效提高了麦麸的营养价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但不应理解为对本发明的限制：
本发明中生物材料的来源：
1、纳豆菌CICC No.10459购于中国工业微生物菌种保藏中心。
实施例1
取500克麦麸至于玛瑙罐中，加入2.5L的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为350rpm条件下对小麦麸皮进行湿法粉碎1.5h得到超细粉体悬浊液；加入一定量的去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为45℃条件下，酶解2h；酶解结束后接入纳豆菌，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下发酵3天；将发酵液物料喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数为进风温度170℃，出风温度90℃，得麦麸营养粉。
实施例2
取500克麦麸至于玛瑙罐中，加入3L的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为400rpm条件下对小麦麸皮进行湿法粉碎1h得到超细粉体悬浊液；加入一定量的去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为45℃条件下，酶解0.5h；酶解结束后接入纳豆菌，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下发酵5天；将发酵液物料喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数为进风温度155℃，出风温度70℃，得麦麸营养粉。
实施例3
取500克麦麸至于玛瑙罐中，加入2L的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为250rpm条件下对小麦麸皮进行湿法粉碎3h得到超细粉体悬浊液；加入一定量的去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至7.5，加入木瓜蛋白酶20U/g, 溶菌酶20U/g，在温度为40℃条件下，酶解1h；酶解结束后接入纳豆菌，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下发酵4天；将发酵液物料喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数为进风温度160℃，出风温度80℃，得麦麸营养粉。
实施例4
取500克麦麸至于玛瑙罐中，加入2.5L的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为320rpm条件下对小麦麸皮进行湿法粉碎2h得到超细粉体悬浊液；加入一定量的去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至7.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为38℃条件下，酶解3h；酶解结束后接入纳豆菌，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下发酵3天；将发酵液物料喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数为进风温度180℃，出风温度60℃，得麦麸营养粉。
实施例5
取500克麦麸至于玛瑙罐中，加入3L的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为400rpm条件下对小麦麸皮进行湿法粉碎1h得到超细粉体悬浊液；加入一定量的去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至6.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为30℃条件下，酶解6h；酶解结束后接入纳豆菌，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下发酵1天；将发酵液物料喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数为进风温度155℃，出风温度80℃，得麦麸营养粉。
实施例6
取500克麦麸至于玛瑙罐中，加入2.5L的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为300rpm条件下对小麦麸皮进行湿法粉碎2.5h得到超细粉体悬浊液；加入一定量的去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至6.5，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为35℃条件下，酶解5h；酶解结束后接入纳豆菌，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下发酵2天；将发酵液物料喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数为进风温度170℃，出风温度70℃，得麦麸营养粉。
对比例
以实施例6为例，采用双缩脲法检测营养粉中多肽的含量，多肽的转化率为89.5%。
转化率的检测方法：游离氨基酸采用甲醛滴定法；蛋白质采用凯氏定氮法。多肽采用双缩脲法检测。
多肽转化率计算公式：转化率＝(T2-T1)/(P1-P2)。
式中：T2为酶解后多肽含量；T1为酶解前多肽含量；P1为酶解前总蛋白含量；P2为酶解前酸溶性蛋白含量。
实施例6中麦麸营养粉的营养成分如表1：
表1 麦麸营养粉测定值
实施例1-6中生产得到的营养多肽粉的技术指标如表2：
表2 麦麸营养粉技术指标
从表中可以看出，本发明的麦麸营养粉营养丰富，适合多种亚健康人群食用，可作为保健食品，有效提高了麦麸的营养价值。
Claims (10)
1.一种纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）湿法球磨粉碎：取麦麸至于玛瑙罐中，加入物料重量4-6倍的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为250-400rpm条件下对麦麸进行湿法粉碎1-3h得到超细粉体悬浊液；
（2）多肽化：加入去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至6.0-8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为30-45℃条件下，酶解0.5-6h；
（3）纳豆菌发酵：纳豆菌采用土豆液体培养基扩大培养24h，将扩大的纳豆菌接种至酶解液，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下培养1-5天；
（4）喷雾干燥：将发酵液物料喷雾干燥，得麦麸营养粉，喷雾干燥工艺参数为：进风温度>150℃，出风温度﹤100℃。
2.根据权利要求1所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（1）中水的重量为物料的5倍，研磨转速为300-350rpm，粉碎时间为1.5-2.5h。
3.根据权利要求2所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（1）中研磨转速为320rpm，粉碎时间为2h。
4.根据权利要求1所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（2）中pH调整至6.5-7.5，酶解温度为35-40℃，酶解时间为1-5h。
5.根据权利要求4所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（2）中pH调整至7.0，酶解温度为38℃，酶解时间为3h。
6.根据权利要求1所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（3）中培养时间为2-4天。
7.根据权利要求6所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（3）中培养时间为3天。
8.根据权利要求1所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（4）中进风温度为160-180℃，出风温度为60-80℃。
9.根据权利要求8所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：步骤（4）中进风温度为180℃，出风温度为60℃。
10.根据权利要求1所述的纳豆菌发酵制备麦麸多肽的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）湿法球磨粉碎：取麦麸至于玛瑙罐中，加入物料重量5倍的水，并加纤维素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨机在转速为320rpm条件下对麦麸进行湿法粉碎2h得到超细粉体悬浊液；
（2）多肽化：加入去离子水，使发酵液中料液比达到1:10，调整pH至7.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在温度为38℃条件下，酶解3h；
（3）纳豆菌发酵：纳豆菌采用土豆液体培养基扩大培养24h，将扩大的纳豆菌接种至灭菌后的物料，在温度为30℃，摇床转速为160rpm条件下培养3天；
（4）喷雾干燥：将发酵液物料喷雾干燥，得营养粉，喷雾干燥工艺参数为：进风温度180℃，出风温度60℃。
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