CN104146142A - 一种复合保健食品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于功能食品领域,具体涉及一种复合型天然发酵保健食品及其制备方法。包括丙酸杆菌发酵生物合成ALA、酿酒酵母发酵生物合成GSH、发酵液的浓缩、菌体重悬液均质、澄清、超滤、浓缩、干燥,制备益生菌来源的生物制品。
Description
技术领域
本发明属于功能食品领域,涉及一种复合型天然发酵保健食品及其制备方法,具体涉及一种由益生菌发酵制备的复合保健食品及其制备方法。
背景技术
5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)是生物体内吡咯类化合物(叶绿素、血红素、维生素B12等)生物合成的中间体。近年来,由于发现5-ALA在癌症诊断与治疗、生物除草、提高植物耐盐、抗冻性,及促进植物生长等领域具有重要的应用,因而对5-ALA的研究引起了极大的关注。同时,有研究表明微量的5-ALA具有促进血液再生、提高动物基础代谢率、促进增长和提高免疫力的作用,同时由于5-ALA是天然存在于生物体内的物质,因而适量的5-ALA对生物体没有任何毒副作用。专利“一种畜禽生长促进剂”(CN 102870970 A)公开了一种以5-ALA为主效成份的畜禽生长促进剂的组合(5-氨基乙酰丙酸、赖氨酸、辅酶Q10);该组方能改善畜禽的体质,促进食欲,明显提高畜禽的生长及生产性能。
然而,由于化学合成5-ALA的过程极其复杂,因而5-ALA纯品价格十分昂贵。专利“一种盐酸氨基乙酰丙酸酯的制新工艺”(公开号102649769A)公开了一种利用3-(2-(N,N-二苄基氨基)乙酰)丙酸苄酯、甲醇和钯碳,制备盐酸氨基乙酰丙酸甲酯的方法。目前,虽然通过微生物发酵生物合成5-ALA是个不错的选择,但是其分离提取是目前尚未完全攻克的难题。目前,国内外学者,根据生物体中存在的两种5-ALA合成途径(C4和C5途径),通过合成生物学的方法构建了大肠杆菌基因工程菌,通过发酵生物合成(转化)5-ALA,其主要操作对象是5-ALA合成酶(ALAS)。由于大肠杆菌本身的特点,决定了此种方法生产的5-ALA,只有精制后,才能得到广泛的应用。5-氨基乙酰丙酸是动物体内生物体合成血红素和维生素B12的前体物质。因而5-ALA能够促进血红蛋白合成,以及红细胞的发育和成熟,为机体充分的氧气运输和内环境的酸碱稳定起到了重要的作用,表现为对生长的促进作用和基础代谢率的提高。同时,补充ALA可以促进人体自身维生素B12的合成。
费氏丙酸杆菌(Propionibacterium freudenreichii)具有广泛的益生活性,并且一直应用于奶酪的生产。该菌所产生的二氧化碳形成了乳酪中的孔。同时,该菌发酵产生的丙酸造就了瑞士乳酪特有的口味。美国FDA早在70年代就将其归为可食用且安全的益生菌(GRAS)。研究表明费氏丙酸杆菌既具有生物合成5-ALA所需的C4途径又具有C5途径。只要培养基中存在合适的前体(琥珀酸和甘氨酸),该菌就可以合成并在胞外积累5-ALA。同时,费氏丙酸杆菌在发酵工业中被用于制造丙酸和维生素B12。
谷胱甘肽(glutathione,GSH)是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸缩合形成的三肽,具有很多重要的生理活性,如抗氧化、激活硒在人体中的生理作用;同时可以保护肝脏,促进并提高视力;同时,谷胱甘肽还能抑制皮肤细胞中黑色素的形成,从而具有促进全身美白的功效。另外,谷胱甘肽在食品工业中也具有广泛的用途,可以有效改善和提高食品的风味及延长其保质期。谷胱甘肽能帮助保持正常的免疫系统的功能,并具有抗氧化作用和整合解毒作用,巯基(-SH)是谷胱甘肽的活性基团,GSH易与某些药物(如扑热息痛)、毒素(如自由基、芥子气、铅、汞、砷等重金属)等结合,而具有综合的细胞解毒能力。维生素C也是一种重要的抗氧化剂,其在体内许多氧化还原反应中有重要作用。维生素C能够通过保持巯基(-SH)处于还原状态而维持以-SH为活性中心酶的活性。维生素C可以使氧化型谷胱甘肽(GSSG)转化为还原型谷胱甘肽(GSH),而且能将有机体代谢产生的过氧化氢(H2O2)还原。因此,维生素C与还原性谷胱甘肽组合,能够提高谷胱甘肽的功效。
酿酒酵母通常是天然谷胱甘肽的重要来源之一,同时酵母细胞中优质蛋白含量高达42%,其中含有多种维生素和人体必需氨基酸。千百年来,酵母一直是人类有效的营养补充剂和强化剂。美国、日本及欧洲一些国家在普通的粮食制品如面包、蛋糕、饼干等食品中加入5%左右的食用酵母粉(或酵母抽提物)以提高其营养价值。酵母自溶物可作为肉类、果酱、汤类、乳酪、面包类食品、蔬菜及调味料的添加剂;在婴幼儿食品和健康食品中作为营养强化剂。
目前5-氨基乙酰丙酸和谷胱甘肽的保健制品都采用纯品5-ALA和GSH,造成成本高,进而限制了其被人们广泛接受的不足;同时本领域一直缺乏一种简单、安全的将二者组合利用的生物制品。
发明内容
针对目前5-氨基乙酰丙酸和谷胱甘肽的保健制品都采用纯品5-ALA和GSH,造成成本高,难以被广大普通消费者接受的不足,同时本领域一直缺乏一种简单、安全的将二者组合利用的生物制品的现状,本发明的目的是提供一种由益生菌发酵制备的保健食品。该食品富含5-ALA和GSH,具有抗氧化功能,同时对酒精中毒、重金属中毒均具有缓解作用,能够保护肝脏、促进血液再生和提高人体基础代谢和抗疲劳等功效。
采用的技术方案是:
复合保健食品,包含5-氨基乙酰丙酸和谷胱甘肽,采用以下方法制备;
(1)5-氨基乙酰丙酸制备:培养基组成;酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10v/v%费氏丙酸杆菌培养液OD=0.5~1.0进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A。
(2)谷胱甘肽制备:培养基组成;磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B。
(3)发酵液A和发酵液B,经过固液分离、破壁、酶解、澄清、浓缩、调配后,制成品,其中每克制品中含5~20mg5-氨基乙酰丙酸和2~6mg谷胱甘肽,以保证足够的生物学活性,同时又能保证制备工艺的简易性。
更具体的,上述复合保健食品采用下述方法制备;
(1)5-氨基乙酰丙酸的制备;采用的培养基组成为:酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10%(v/v)费氏丙酸杆菌培养液(OD=0.5~1.0)进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A。
(2)谷胱甘肽的制备;培养基组成为:磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B。
(3)发酵液处理,取适量发酵液A,减压浓缩至原体积的1/3~1/6,获得浓缩发酵液C;取适量发酵液B,5000rpm离心3~5min,弃上清,获得湿酵母菌体D。
(4)以浓缩发酵液C重悬菌体沉淀D,其中C与D的体积比为10:1~10,混合、搅拌均匀,进行细胞破壁处理,得到均一的体系E。
(5)在E中加入有机酸溶液调节pH3.0~4.0,并搅拌均匀,获得均一体系F;
(6)向F体系中添加酸性蛋白酶,酸性蛋白酶与F体系的重量体积比w/v为0.00001~0.00005:1,保温50~60℃,并保持18~30小时,进行蛋白水解。
(7)将(6)中水解后的体系进行6000~12000rpm高速离心5~10min,除去细胞壁及变性蛋白,获得澄清体系。
(8)将澄清体系减压浓缩至固含物50~80%,获得粘稠均一体系G。
(9)将G与其他功能辅料调配,冷冻干燥至含水量6~9wt%的固形物H;
(10)将H压片或制备胶囊制得成品保健食品。
其中,步骤(5)中所述有机酸选自乳酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸之一或其组合。
步骤(9)中的所述辅料包括食品中可接受的粘合剂,调味剂,所述粘合剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:100,其粘合剂为羟丙甲纤维素。所述调味剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:10,其调味剂为果葡糖浆、麦芽糖糊精、赤藓糖醇之一或其组合物。
优选的,步骤(7)中得到的澄清体系在浓缩前先经过过有机超滤膜过滤,截留分子量10~100KD。
本发明的另一个目的是提供上述复合保健食品的制备方法,具体而言,本发明涉及含有5-ALA丙酸杆菌菌体及发酵液上清浓缩液与含有GSH酿酒酵母菌体混合后,添加辅料制备保健食品的方法,包括丙酸杆菌发酵生物合成ALA、酿酒酵母发酵生物合成GSH、发酵液的浓缩、菌体重悬液均质与澄清、超滤、浓缩、干燥,制备益生菌来源的生物制品。
复合保健品的制备方法,包含以下步骤;
(1)5-氨基乙酰丙酸制备:培养基组成;酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10v/v%费氏丙酸杆菌培养液OD=0.5~1.0进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A。
(2)谷胱甘肽制备:培养基组成;磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B。
(3)发酵液A和发酵液B,经过固液分离、破壁、酶解、澄清、浓缩、调配后,制成品,其中每克制品中含5~20mg5-氨基乙酰丙酸和2~6mg谷胱甘肽,以保证足够的生物学活性,同时又能保证制备工艺的简易性。
更具体的,所述制备方法包括一下步骤:
(1)5-氨基乙酰丙酸的制备;采用的培养基组成为:酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10%(v/v)费氏丙酸杆菌培养液(OD=0.5~1.0)进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A。
(2)谷胱甘肽的制备;培养基组成为:磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B。
(3)发酵液处理,取适量发酵液A,减压浓缩至原体积的1/3~1/6,获得浓缩发酵液C;取适量发酵液B,5000rpm离心3~5min,弃上清,获得湿酵母菌体D。
(4)以浓缩发酵液C重悬菌体沉淀D,其中C与D的体积比为10:1~10,混合、搅拌均匀,进行细胞破壁处理,得到均一的体系E。
(5)在E中加入有机酸溶液调节pH3.0~4.0,并搅拌均匀,获得均一体系F;
(6)向F体系中添加酸性蛋白酶,酸性蛋白酶与F体系的重量体积比w/v为0.00001~0.00005:1,保温50~60℃,并保持18~30小时,进行蛋白水解。
(7)将(6)中水解后的体系进行6000~12000rpm高速离心5~10min,除去细胞壁及变性蛋白,获得澄清体系。
(8)将澄清体系减压浓缩至固含物50~80%,获得粘稠均一体系G。
(9)将G与其他功能辅料调配,冷冻干燥至含水量6~9wt%的固形物H;
(10)将H压片或制备胶囊制得成品保健食品。
其中步骤(5)中所述有机酸选自乳酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸之一或其组合。
步骤(9)中的所述辅料包括食品中可接受的粘合剂,调味剂,所述粘合剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:100,其粘合剂为羟丙甲纤维素;所述调味剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:10,其调味剂为果葡糖浆、麦芽糖糊精、赤藓糖醇之一或其组合物。
优选的,步骤(7)中得到的澄清体系在浓缩前先经过过有机超滤膜过滤,截留分子量10~100KD。
谷胱甘肽含量测定方法:
采用HPLC系统方法:柱子:C18,25cm×4.6mm,5μm;检测波长:200nm;流速:1.0ml/min。流动相为磷酸二氢钾和庚烷磺酸钠缓冲液(称取0.05mol磷酸二氢钾和2.2g的庚烷磺酸钠,用纯化水配制成1L,用磷酸调至pH=3.0)。发酵液的处理:取发酵液5ml在50ml容量瓶中加10ml纯化水,加2~3滴浓硫酸,摇匀,在100℃以上水溶液中快速加热到88℃,停留20s,取出快速冷却到室温,再用纯化水加到刻度,离心进样。谷胱甘肽标准溶液的配制:将50mg的标准品溶于50ml的HPLC级水中,用磷酸调pH至3.0以下,0~4℃保存。
本发明中5-ALA的测定方法如下:
5-ALA的检测方法根据Mauzerall和Granick的方法修改而来。反应体系中含有1ml离心后获得的上清液和0.5ml1%乙酰丙酮缓冲液(pH4.6)。将反应体系于100℃水浴中保持15分钟,然后冷却至室温,与1.5ml新鲜配制的Ehrlich’s试剂混合(1g对二甲胺基苯甲醛溶于42ml冰乙酸和8ml70%(v/v)高氯酸中),并于室温下反应10分钟。于553nm波长下,测得吸光度,换算5-ALA的浓度。
本发明的有益效果:
5-ALA可提高机体基础代谢速率、促进新陈代谢,为有机体细胞提供更充足的营养而实现的抗衰老,但此过程中必然会产生更多的自由基类物质。而GSH可以有效清除自由基达到抗氧化、促进细胞排毒、进而延缓衰老的作用,二者相互协同,有益于人体稳恒态的维持,抵御亚健康。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
发酵培养:
在1升三角瓶中,装入800毫升纯净水配制培养基,其中含有如下成份:5.6克酵母浸膏、8克大豆蛋白胨、20克食品级乳酸钠、9克甘氨酸、3克琥珀酸、1.2克葡萄糖,pH7.2,115℃、高压湿热灭菌30min,自然冷却至室温,接种48ml的费氏丙酸杆菌培养液(OD=0.8);培养温度为33℃,静态培养6天,获得原发酵液A。
在2升三角瓶中,将4.5g磷酸、4.1g硫酸铵、1.78g硫酸镁、0.15g氯化钙、32g葡萄糖溶入420ml纯净水中,调pH至5.0,115℃高压湿热灭菌20min;同时将0.7g谷氨酸、0.34甘氨酸、0.5g半胱氨酸溶入80mL纯净水中,用0.22μm滤膜过滤除菌后,合并入盛有已灭菌培养液的2升三角瓶中。接种10ml的酿酒酵母发酵液(OD=1.0),于29±1℃、180rpm摇床转速下,连续培养50h,获得原发酵液B。
丙酸杆菌发酵结束时,细胞浓度(湿重)约为18g/L,5-ALA含量约为10mg/L。
酿酒酵母发酵结束时,细胞浓度(湿重)约为80g/L,GSH含量约为110mg/L。后处理过程:
1)将500ml发酵液A减压浓缩获得浓缩发酵液C120mL;取500ml发酵液B,6000rpm离心5min,弃上清,获得40克湿酵母菌体。
2)将湿酵母菌体D(40克)用浓缩发酵液C(120mL)重悬,混合、搅拌均匀,过高压均质机进行细胞破壁3次,压力为80MPa;得到均一的重量为175克的体系E。
3)在E中加入体积比1%的乳酸和重量比1%的柠檬酸,并搅拌均匀,获得均一体系F,180ml,其pH为3.1。
4)在F体系添加0.004克酸性蛋白酶(0.0022%(w/v)),保温55±1℃,并保持26小时,进行蛋白水解。
5)9000rpm高速离心8分钟,获得澄清体系,取上清液;弃去细胞壁及变性蛋白形成的沉淀。
6)将5)中的澄清体系过有机超滤膜,截留分子量10KD,进一步去除杂质;获得进一步澄清的体系,该步骤只是为了获得杂质更少的澄清体系,实际上也可以省略该步骤。
7)将6)中的澄清体系减压浓缩获得固含物80%(W/W)的粘稠均一体系G。
8)将G与麦芽糖糊精和羟丙甲纤维素按89:10:1(7g:0.8g:0.08g)混合调配,进行真空低温干燥至含水量为6%的固形物H。
9)将固形物H以制粒机造粒,然后经压片机压片制得成品,每片重1克。
实施例2
发酵培养:
在500mL三角瓶中,装入400mL纯净水配制的培养基,其中含有如下成份:6克酵母浸膏、8.3克大豆蛋白胨、11克食品级乳酸钠、5.8克甘氨酸、1.4克琥珀酸、0.8克葡萄糖,pH7.2,112℃、高压湿热灭菌35min,自然冷却至室温,接种16mL丙酸杆菌培养液(OD=0.9);培养温度为35℃,静态培养7天,发酵结束后,获得原发酵液A。
(在范围内,注意此处实际上是300ML培养基=220+80)在1升三角瓶中,将3.2g磷酸、2.5g硫酸铵、1.1g硫酸镁、0.11g氯化钙、20g葡萄糖溶入220mL纯净水中,调pH至5.0,112℃高压湿热灭菌30min;同时将1.2g谷氨酸、0.6g甘氨酸、0.9g半胱氨酸溶入80mL纯净水中,用0.22μm滤膜过滤除菌后,合并入盛有已灭菌培养液的1升三角瓶中,即发酵体系为300mL。接种5%(V/V)的酿酒酵母种子液15mL,于29±1℃、200rpm摇床转速下,连续培养38h,获得原发酵液B。
丙酸杆菌发酵结束时,细胞浓度(湿重)约为19g/L,5-ALA含量约为12mg/L。
酿酒酵母发酵结束时,细胞浓度(湿重)约为86g/L,GSH含量约为132mg/L。后处理步骤:
1)将400mL发酵液A减压浓缩获得浓缩发酵液C80mL,;取300mL发酵液B,8000rpm离心3min,弃上清,获得25.8克湿酵母菌体D。
2)将湿酵母菌体D用浓缩发酵液C重悬,混合、搅拌均匀,过胶体磨进行细胞破壁3次;得到均一的体系E。
3)在E中加入0.7%(v/v)的苹果酸和1%(v/v)的柠檬酸溶液,并搅拌均匀,获得pH3.3的均一体系F,90mL。
4)在F体系添加0.005%(w/v)百分比的酸性蛋白酶0.45克,保温56±1℃,并保持10小时,进行蛋白水解。
5)10,000rpm高速离心6分钟,获得澄清体系,取上清液;弃去细胞壁及变性蛋白形成的沉淀。
6)将5)中的澄清体系过有机超滤膜,截留分子量100KD,进一步去除杂质;获得更为澄清的体系。
7)将6)中的澄清体系减压浓缩至固含物75%(w/w)的粘稠膏状物G。
8)将膏状物G与70%(w/v)果葡糖浆和羟丙甲纤维素按84.5:14.5:1重量比混合调配,进行真空干燥至含水量为7%的固形物H。
9)将固形物H以制粒机造粒,然后经压片机压片制得成品,每片重600mg。
实施例3
5-ALA发酵培养:
在3个2升三角瓶中,分别装入1.5升纯净水配制的培养基,其含9克酵母浸膏、13克大豆蛋白胨、45克食品级乳酸钠、24克甘氨酸、5.8克琥珀酸、2.25克葡萄糖,pH7.5,115℃、高压湿热灭菌30min,自然冷却至室温,接种90mL丙酸杆菌培养液(OD=0.7);培养温度为33℃,静态培养9天,发酵结束后,获得原发酵液A。
GSH发酵转化:
在7升发酵罐中,将50克磷酸、35克硫酸铵、12克硫酸镁、1克氯化钙、247克葡萄糖溶入3.8升纯净水中,调pH至5.0,115℃高压湿热灭菌28min;接种200mL酿酒酵母种子液(OD=10),于28±1℃、搅拌转速200-600rpm,连续培养32h。同时,将220克葡萄糖、6克硫酸铵、6克硫酸镁、0.8克氯化钙、18克谷氨酸、10克甘氨酸、13克半胱氨酸溶入800mL纯净水中,用0.22μm滤膜过滤除菌后,加入补料流加瓶中。发酵过程中溶氧保持大于20%,当发酵培养基中葡萄糖浓度低于0.5%时,开始流加补料培养基,直至补料完成,OD值回升,发酵结束,获得原发酵液B。
丙酸杆菌发酵结束时,细胞浓度(湿重)为22g/L,5-ALA含量为13mg/L。
酿酒酵母发酵结束时,细胞浓度(湿重)为200g/L,GSH含量为260mg/L。
ALA和谷胱甘肽酿酒酵母发酵液的处理和生物制品制备与实例1和实例2类似,不再赘述。
实施例4
如实施例3所述的5-ALA发酵培养。
在30升发酵罐中,装入12升培养基,首先将160克磷酸、96克硫酸铵、38克硫酸镁、3.5克氯化钙、720克葡萄糖溶入12升纯净水中,调pH至5.0,110℃高压湿热灭菌30min;接种800mL酿酒酵母种子液(OD=15),于28±1℃、搅拌转速200-600rpm,连续培养28h。同时,将600克葡萄糖、20克硫酸铵、20克硫酸镁、25克氯化钙、55克谷氨酸、33克甘氨酸、40克半胱氨酸溶入2.5升纯净水中,充分溶解,用0.22μm滤膜过滤除菌后,加入5升消毒后的补料流加瓶中。发酵过程中溶氧保持大于25%,当发酵培养基中葡萄糖浓度低于0.8%时,开始流加补料培养基,保持发酵液中糖浓度大于0.5%,直至补料完成,OD值回升,发酵结束,获得原发酵液B。
丙酸杆菌发酵结束时,细胞浓度(湿重)为25g/L,5-ALA含量为12mg/L。
酿酒酵母发酵结束时,细胞浓度(湿重)为260g/L,GSH含量为251mg/L。
5-ALA和谷胱甘肽酿酒酵母发酵液的处理和生物制品制备与实例1和实例2类似,不再赘述。
Claims (10)
1.复合保健食品,其特征在于:包含5-氨基乙酰丙酸和谷胱甘肽,采用以下方法制备;
(1)5-氨基乙酰丙酸制备:培养基组成;酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10v/v%费氏丙酸杆菌培养液OD=0.5~1.0进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A;
(2)谷胱甘肽制备:培养基组成;磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B;
(3)发酵液A和发酵液B,经过固液分离、破壁、酶解、澄清、浓缩、调配后,制成品,其中每克制品中含5~20mg5-氨基乙酰丙酸和2~6mg谷胱甘肽。
2.如权利要求1中所述的复合保健食品,其特征在于:采用下述方法制备;
(1)5-氨基乙酰丙酸的制备;采用的培养基组成为:酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10v/v%费氏丙酸杆菌培养液OD=0.5~1.0进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A;
(2)谷胱甘肽的制备;培养基组成为:磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B;
(3)发酵液处理,取适量发酵液A,减压浓缩至原体积的1/3~1/6,获得浓缩发酵液C;取适量发酵液B,5000rpm离心3~5min,弃上清,获得湿酵母菌体D;
(4)以浓缩发酵液C重悬菌体沉淀D,其中C与D的体积比为10:1~10,混合、搅拌均匀,进行细胞破壁处理,得到均一的体系E;
(5)在E中加入有机酸溶液调节pH3.0~4.0,并搅拌均匀,获得均一体系F;
(6)向F体系中添加酸性蛋白酶,酸性蛋白酶与F体系的重量体积比w/v为0.00001~0.00005:1,保温50~60℃,并保持18~30小时,进行蛋白水解;
(7)将(6)中水解后的体系进行6000~12000rpm高速离心5~10min,除去细胞壁及变性蛋白,获得澄清体系;
(8)将澄清体系减压浓缩至固含物50~80%,获得粘稠均一体系G;
(9)将G与其他功能辅料调配,冷冻干燥至含水量6~9w/w%的固形物H;
(10)将H压片或制备胶囊制得成品保健食品。
3.如权利要求2中所述的复合保健品,其特征在于:步骤(5)中所述有机酸选自乳酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸之一或其组合。
4.如权利要求2中所述的复合保健品,其特征在于:步骤(9)中的所述辅料包括食品中可接受的粘合剂,调味剂,所述粘合剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:100,其粘合剂为羟丙甲纤维素;所述调味剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:10,其调味剂为果葡糖浆、麦芽糖糊精、赤藓糖醇之一或其组合物。
5.如权利要求2中所述的复合保健品,其特征在于:优选的,步骤(7)中得到的澄清体系在浓缩前先经过过有机超滤膜过滤,截留分子量10~100KD。
6.如权利要求1-5中所述的复合保健品的制备方法,其特征在于:包含以下步骤;
(1)5-氨基乙酰丙酸制备:培养基组成;酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10v/v%费氏丙酸杆菌培养液OD=0.5~1.0进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A;
(2)谷胱甘肽制备:培养基组成;磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10 v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B;
(3)发酵液A和发酵液B,经过固液分离、破壁、酶解、澄清、浓缩、调配后,制成品,其中每克制品中含5~20mg5-氨基乙酰丙酸和2~6mg谷胱甘肽,以保证足够的生物学活性,同时又能保证制备工艺的简易性。
7.如权利要求6中所述的制备方法,其特征在于:采用下述方法制备;
(1)5-氨基乙酰丙酸的制备;采用的培养基组成为:酵母浸膏5~15g/L、大豆蛋白胨8~18g/L、乳酸钠20~35g/L,甘氨酸10~18g/L、琥珀酸2.8~5g/L、葡萄糖1~1.8g/L,pH7.2;培养基高压湿热灭菌后,接种1~10%(v/v)费氏丙酸杆菌培养液(OD=0.5~1.0)进行厌氧发酵;培养温度为32±2℃,静态培养5~10天;发酵结束后,发酵液中5-氨基乙酰丙酸含量为8.0~15mg/L,获得原发酵液A;
(2)谷胱甘肽的制备;培养基组成为:磷酸8.0~14.0g/L、硫酸铵8.0~10.0g/L、硫酸镁2.0~5.0g/L、氯化钙0.1~0.4g/L、葡萄糖60.0~80.0g/L、谷氨酸1~4g/L、甘氨酸0.5~2.5g/L、半胱氨酸1.5~3.5g/L,pH5.0,培养基高压湿热灭菌后,,接种1~10v/v%酿酒酵母培养液OD=1.0~20进行发酵;培养温度为29±1℃,培养时间60~80小时,发酵结束后酵母湿重为80~300g/L,谷胱甘肽发酵水平为100~300mg/L,获得发酵液B;
(3)发酵液处理,取适量发酵液A,减压浓缩至原体积的1/3~1/6,获得浓缩发酵液C;取适量发酵液B,5000rpm离心3~5min,弃上清,获得湿酵母菌体D;
(4)以浓缩发酵液C重悬菌体沉淀D,其中C与D的体积比为10:1~10,混合、搅拌均匀,进行细胞破壁处理,得到均一的体系E;
(5)在E中加入有机酸溶液调节pH3.0~4.0,并搅拌均匀,获得均一体系F;
(6)向F体系中添加酸性蛋白酶,酸性蛋白酶与F体系的重量体积比w/v为0.00001~0.00005:1,保温50~60℃,并保持18~30小时,进行蛋白水解;
(7)将(6)中水解后的体系进行6000~12000rpm高速离心5~10min,除去细胞壁及变性蛋白,获得澄清体系;
(8)将澄清体系减压浓缩至固含物50~80%,获得粘稠均一体系G;
(9)将G与其他功能辅料调配,冷冻干燥至含水量6~9w/w%的固形物H;
(10)将H压片或制备胶囊制得成品保健食品。
8.如权利要求7中所述的复合保健品,其特征在于:步骤(5)中所述有机酸选自乳酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸之一或其组合。
9.如权利要求7中所述的复合保健品,其特征在于:步骤(9)中的所述辅料包括食品中可接受的粘合剂,调味剂,所述粘合剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:100,其粘合剂为羟丙甲纤维素;所述调味剂在体系G中的重量体积比w/v为1~2:10,其调味剂为果葡糖浆、麦芽糖糊精、赤藓糖醇之一或其组合物。
10.如权利要求7中所述的复合保健品,其特征在于:优选的,步骤(7)中得到的澄清体系在浓缩前先经过过有机超滤膜过滤,截留分子量10~100KD。
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