CN104031972A - 一种微生物发酵黄浆水制备gaba的方法 - Google Patents
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Abstract
一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法属于生物发酵技术领域，该方法包括以下步骤：(1)将大豆浸泡后进行发芽处理，将发芽后的大豆进行磨浆得豆浆，将豆浆进行加热、点脑、蹲脑后分离得黄浆水；(2)将黄浆水灭菌后接种进行发酵得发酵液；(3)将发酵液进行超滤得截留物和滤液，截留物经液压压榨脱水后进行微波干燥得菌体蛋白，将滤液进行超声处理后进行大孔吸附树脂脱色、离子交换树脂分离，然后进行真空浓缩、冷却结晶、真空过滤即得GABA；本发明采用复合菌发酵黄浆水制备GABA，产品得率高，与添加谷氨酸钠发酵的得率相当，产品纯度达95％以上，获得GABA的同时还可以回收菌体蛋白，有利于GABA的工业化连续生产。
Description
技术领域
本发明属于生物发酵技术领域，主要涉及一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法。
背景技术
随着人们对豆制品认可程度的上升，豆制品行业得到快速发展。在豆制品生产过程中会产生大量以黄浆水为主体的废水，其总量可达豆种的5.5-7倍。随着豆制品企业正在从产业规模小、资金和技术力量不足向着产业集中、技术升级等方向发展，如果将黄浆水的直接排放，造成了水体严重的有机污染，因此黄浆水的产业化处理问题及综合利用问题得到广泛关注。目前国内对黄浆水的处理已经做了一定的研究，并且申请了专利：如申请号为CN1769280A的专利采用对黄浆水进行预处理之后提取得到含大豆异黄酮大于4.5％的混合液。申请号为CN101473885A的专利采用膜分离技术，从黄浆水中分离蛋白、低聚糖和醛固酮。申请号为CN10183147A的专利采用真菌发酵黄浆水生产多糖。以上方法均对黄浆水进行了一定的利用，但没有对黄浆水中GABA的富集及回收进行研究。
GABA即γ-氨基丁酸，是非蛋白质氨基酸，在动植物体内广泛存在。因其具有抗焦虑、安神、治疗癫痫、抗衰老等生理活性而受到广泛关注。目前，广泛选用微生物发酵法富集GABA，霉菌、酵母菌和乳酸菌为主要发酵菌株。微生物可以合成谷氨酸脱羧酶(GAD)，用于催化谷氨酸脱羧生产GABA，同时微生物发酵还具有原料来源广泛、成本低、安全性高等优势。本发明采用复合菌发酵黄浆水，结合超滤、超声以及分离纯化处理富集并制备GABA，提高了发酵效率、缩短了发酵时间、降低了生产成本，同时GABA纯度高、得率高，与添加谷氨酸钠发酵的得率相当，获得GABA的同时还可以回收菌体蛋白，有利于GABA的工业化连续生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法，达到提高GABA得率、减少资源浪费的目的。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法，该方法包括以下步骤：(1)将大豆浸泡后进行发芽处理，所述的发芽温度为22-30℃，发芽时间为64-96h，将发芽后的大豆进行磨浆得豆浆，将豆浆进行加热、点脑、蹲脑后分离得黄浆水；(2)将黄浆水灭菌后接入酵母菌与乳酸菌形成的复合菌进行发酵得发酵液，所述的酵母菌与乳酸菌复配比例为1∶1-5，复合菌接种量为1-5％，发酵温度为32-40℃，发酵时间为10-30h；(3)将发酵液进行超滤处理，所述的超滤膜为陶瓷膜，超滤后得截留物和滤液，截留物经液压压榨脱水后进行微波干燥得菌体蛋白，将滤液进行超声处理，所述的超声功率为60-140W，超声温度为30-70℃，超声时间为20-60min，超声处理后进行D101大孔吸附树脂脱色、D001离子交换树脂分离，然后进行真空浓缩、冷却结晶、真空过滤即得GABA。
所述的发芽优选参数为：发芽温度28℃，发芽时间72h。
所述的发酵优选参数为：酵母菌与乳酸菌复配比例1∶3，复合菌接种量2％，发酵温度36℃，发酵时间20h。
所述的超声优选参数为：超声功率120W，超声温度50℃，超声时间30min。
本发明采用复合菌发酵黄浆水，结合超滤、超声以及分离纯化处理富集并制备GABA，复合菌发酵可以改善单菌发酵过程中的不足，以共生方式协同发酵可以提高发酵效率、缩短发酵时间，超滤可以使发酵液中的微生物菌体与发酵产物分离，同时结合超声处理有利于发酵产物后续的分离纯化。该方法具有工艺设备简单、操作安全及成本低等特点，GABA得率高为5.87g/L，与添加谷氨酸钠发酵的得率相当，产品纯度为95％以上，获得GABA的同时还可以回收菌体蛋白，有利于GABA的工业化连续生产。
附图说明
附图本发明总工艺路线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述：
一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法，该方法包括以下步骤：(1)将大豆浸泡后进行发芽处理，所述的发芽温度为22-30℃，发芽时间为64-96h，将发芽后的大豆进行磨浆得豆浆，将豆浆进行加热、点脑、蹲脑后分离得黄浆水；(2)将黄浆水灭菌后接入酵母菌与乳酸菌形成的复合菌进行发酵得发酵液，所述的酵母菌与乳酸菌复配比例为1∶1-5，复合菌接种量为1-5％，发酵温度为32-40℃，发酵时间为10-30h；(3)将发酵液进行超滤处理，所述的超滤膜为陶瓷膜，超滤后得截留物和滤液，截留物经液压压榨脱水后进行微波干燥得菌体蛋白，将滤液进行超声处理，所述的超声功率为60-140W，超声温度为30-70℃，超声时间为20-60min，超声处理后进行D101大孔吸附树脂脱色、D001离子交换树脂分离，然后进行真空浓缩、冷却结晶、真空过滤即得GABA。
所述的发芽优选参数为：发芽温度28℃，发芽时间72h。
所述的发酵优选参数为：酵母菌与乳酸菌复配比例1∶3，复合菌接种量2％，发酵温度36℃，发酵时间20h。
所述的超声优选参数为：超声功率120W，超声温度50℃，超声时间30min。
实施例1：
将大豆浸泡后在发芽温度为28℃条件下进行发芽处理72h，将发芽后的大豆进行磨浆得豆浆，将豆浆进行加热、点脑、蹲脑后分离得黄浆水，将酵母菌与乳酸菌以1∶3的复配比例混合得复合菌，在复合菌接种量为2％、发酵温度为36℃条件下将复合菌接种到灭菌后的黄浆水中发酵20h得发酵液，将发酵液进行陶瓷膜超滤处理，超滤后得截留物和滤液，截留物经液压压榨脱水后进行微波干燥得菌体蛋白，在超声功率为120W、超声温度为50℃条件下将滤液进行超声处理30min，超声处理后进行D101大孔吸附树脂脱色、D001离子交换树脂分离，然后进行真空浓缩、冷却结晶、真空过滤即得GABA。该方法的GABA得率为5.87g/L，与添加谷氨酸钠发酵的得率相当，产品纯度为95％以上，获得GABA的同时还可以回收菌体蛋白，有利于GABA的工业化连续生产。
实施例2：
将大豆浸泡后在发芽温度为26℃条件下进行发芽处理80h，将发芽后的大豆进行磨浆得豆浆，将豆浆进行加热、点脑、蹲脑后分离得黄浆水，将酵母菌与乳酸菌以1∶2的复配比例混合得复合菌，在复合菌接种量为3％、发酵温度为38℃条件下将复合菌接种到灭菌后的黄浆水中发酵15h得发酵液，将发酵液进行陶瓷膜超滤处理，超滤后得截留物和滤液，截留物经液压压榨脱水后进行微波干燥得菌体蛋白，在超声功率为100W、超声温度为60℃条件下将滤液进行超声处理40min，超声处理后进行D101大孔吸附树脂脱色、D001离子交换树脂分离，然后进行真空浓缩、冷却结晶、真空过滤即得GABA。该方法的GABA得率为5.66g/L，与添加谷氨酸钠发酵的得率相当，产品纯度为95％以上，获得GABA的同时还可以回收菌体蛋白，有利于GABA的工业化连续生产。
实施例3：
将大豆浸泡后在发芽温度为30℃条件下进行发芽处理64h，将发芽后的大豆进行磨浆得豆浆，将豆浆进行加热、点脑、蹲脑后分离得黄浆水，将酵母菌与乳酸菌以1∶4的复配比例混合得复合菌，在复合菌接种量为2％、发酵温度为34℃条件下将复合菌接种到灭菌后的黄浆水中发酵25h得发酵液，将发酵液进行陶瓷膜超滤处理，超滤后得截留物和滤液，截留物经液压压榨脱水后进行微波干燥得菌体蛋白，在超声功率为120W、超声温度为40℃条件下将滤液进行超声处理20min，超声处理后进行D101大孔吸附树脂脱色、D001离子交换树脂分离，然后进行真空浓缩、冷却结晶、真空过滤即得GABA。该方法的GABA得率为5.71g/L，与添加谷氨酸钠发酵的得率相当，产品纯度为95％以上，获得GABA的同时还可以回收菌体蛋白，有利于GABA的工业化连续生产。
Claims (4)
1.一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将大豆浸泡后进行发芽处理，所述的发芽温度为22-30℃，发芽时间为64-96h，将发芽后的大豆进行磨浆得豆浆，将豆浆进行加热、点脑、蹲脑后分离得黄浆水；(2)将黄浆水灭菌后接入酵母菌与乳酸菌形成的复合菌进行发酵得发酵液，所述的酵母菌与乳酸菌复配比例为1∶1-5，复合菌接种量为1-5％，发酵温度为32-40℃，发酵时间为10-30h；(3)将发酵液进行超滤处理，所述的超滤膜为陶瓷膜，超滤后得截留物和滤液，截留物经液压压榨脱水后进行微波干燥得菌体蛋白，将滤液进行超声处理，所述的超声功率为60-140W，超声温度为30-70℃，超声时间为20-60min，超声处理后进行D101大孔吸附树脂脱色、D001离子交换树脂分离，然后进行真空浓缩、冷却结晶、真空过滤即得GABA。
2.根据权利要求1所述的一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法，其特征在于所述的发芽优选参数为：发芽温度28℃，发芽时间72h。
3.根据权利要求1所述的一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法，其特征在于所述的发酵优选参数为：酵母菌与乳酸菌复配比例1∶3，复合菌接种量2％，发酵温度36℃，发酵时间20h。
4.根据权利要求1所述的一种微生物发酵黄浆水制备GABA的方法，其特征在于所述的超声处选参数为：超声功率120W，超声温度50℃，超声时间30min。
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| CN110079565A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-02 | 江苏博晟康生物科技有限公司 | 一种可提高转化率的豆腐黄浆水发酵生产氨基酸的方法 |
| CN112617073A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-09 | 河北农业大学 | 一种乳酸菌发酵羊角脆甜瓜汁及其制备方法 |
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