CN104830718A - S-8菌及其灭活大豆抗营养因子的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种S-8菌及其灭活大豆抗营养因子的工艺方法，属于大豆抗营养因子灭活技术领域。本发明所述的S-8菌，该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S-8，保藏起始日期为2014年11月2日，保藏编号为CGMCC No.9915。所述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法，具体包括以下步骤：将S-8菌在厚度为5-20cm的物料，30-40℃发酵培养24小时，获得灭活大豆抗营养因子的发酵豆粕。本发明利用筛选自土壤的S-8菌在24小时以内将大豆中的主要抗营养因子都得到良好的灭活。在抗营养因子的灭活方面、发酵时间和营养物的改进等方面与现有技术相比都具有显著改进。
Description
技术领域
本发明属于大豆抗营养因子灭活技术领域，特别涉及一种S-8菌及其灭活大豆抗营养因子的工艺方法。
背景技术
众所周知微生物及酶的水解作用可以降低蛋白质的致敏性。通过放射性过敏原吸收试验(RAST)法测定发现在一些传统的发酵大豆产品(例如：日本酱油、日本豆酱、印尼豆豉以及纳豆)中的过敏原要低于生大豆，为了弄清微生物及其酶对大豆抗营养因子的灭活机制以及不同微生物对大豆抗原的灭活效果，人们对单个菌种和复合菌种的灭活效果进行了一系列的研究，有多种微生物被证明具有水解大豆中营养因子的作用。双歧杆菌是一种在食品工业中常被用作发酵豆乳的菌种，实验证明其在发酵过程中能降低大豆的致敏蛋白的活性。乳酸菌是胃肠道中重要的益生菌，在食品工业中常被用于豆科植物的发酵、改善食品营养的改良以及增加食品中的抗氧化肽等活性物质。Y.-S.Song等(2008)发现乳酸菌能够降低脱脂豆粉的致敏物质含量。为了达到更加优化的发酵效果，许多研究尝试用混合微生物对豆粕进行发酵，并且取得了良好的效果。有研究利用三种微生物(Lactococcus lactis，Aspergillus oryzae and Bacillus subtilis)对经过蒸汽处理的大豆进行发酵，将大豆蛋白分解为小于10kDa的下分子氨基酸和多肽，并且利用大豆抗原过敏患者的抗血清对发酵产物进行检测，结果显示发酵产物没有可被检出的过敏原。乳酸菌Lc、酵母菌y-021，酵母菌y-028三种微生物混合发酵豆粕在最佳发酵条件下能够将豆粕中的胰蛋白酶抑制因子完全灭活。在适当的条件下芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌共同作用同样能使豆粕中的胰蛋白酶抑制因子完全灭活。考书娟等(2008)利用丝状真菌YW-7与乳酸菌共同培养发酵豆粕获得了对水苏糖和棉子糖良好的灭活效果。
现有研究多是为生产低大豆抗原食品而设计的，而对于不同种属动物及人对不同种类的种类的大豆致敏蛋白的敏感性似乎是不同的。对于人类最敏感的大豆抗原蛋白是大豆空泡蛋白(Gly m Bd 30k)，约有65％的大豆蛋白造成的过敏反应是由这种蛋白造成的。对于断奶仔猪来说，β-conglycinin和glycinin是主要的致敏蛋白。因此针对于人的研究结果不能完全照搬应用于动物生产。在饲料生产中不仅要考虑应用效果，同时要考虑饲料的成产成本，这就限制了一些技术如：高温、高压、以及一些前处理步骤在饲料生产中的应用；而这些技术常常应用于食品生产中。如：前文所述的一些酶的发酵可以在50-70℃，200MPa条件下对大豆抗原进行快速特异性降解。另外，由于各个种属微生物是由不同的实验所证明的，因此试验条件是不可能达到相对一致的。这些试验条件都会影响到微生物水解大豆致敏蛋白的速度，故而依据现有成果不可能通过横向比较来获得最佳的菌种。因此现有技术尚不能将大豆抗营养因子灭活至饲喂仔猪比较安全的水平。
发明内容
为克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种S-8菌。所述的S-8菌是实验室从土壤中分离的具有高效灭活大豆抗营养因子活性的新菌种。
本发明的另一目的在于提供上述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种S-8菌，该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S-8，保藏起始日期为2014年11月2日，保藏编号为CGMCCNo.9915；保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)；保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
上述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法，具体包括以下步骤：
将S-8菌在厚度为5-20cm的物料，30-40℃发酵培养24小时，获得灭活大豆抗营养因子的发酵豆粕；
所述的物料为麦麸含量为10-15％，蔗糖含量为1-5％的豆粕物料。
所述的物料的含水量为49-53％。
上述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法可以在24小时以内将豆粕中的主要抗营养因子良好灭活。其中酵产物对于β-conglycinin特异性抗体的反应原性残留率下降至7.85％；对于glycinin特异性抗体的反应原性残留率下降至4.12％；没有可以检测到的大豆凝集素；胰蛋白酶抑制因子为TIA为1.2mg/g。分子量大于20kDa的多肽全部被水解为小分子的多肽。干物质损失率为9.90％；蛋白质溶解度为86.54％；16种水解氨基酸总含量为43.1％；酸溶蛋白为13.60％。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
现有技术尚不能将大豆抗营养因子灭活至饲喂仔猪比较安全的水平，本发明利用筛选自土壤的S-8菌在24小时以内将大豆中的主要抗营养因子都得到良好的灭活。在抗营养因子的灭活方面看，在利用本发明生产的发酵豆粕中β-conglycinin特异性抗体的反应原性残留率下降至7.85％；对于glycinin特异性抗体的反应原性残留率下降至4.12％；没有可以检测到的大豆凝集素；胰蛋白酶抑制因子为TIA为1.2mg/g。上述抗营养因子要远低于其他现有技术的发酵豆粕。从发酵时间上看，本发明是利用24小时发酵生产发酵豆粕要远低于现有技术。从营养物质的改进上看，本发明可以在24小时以内将分子量大于20kDa的多肽全部被水解为小分子的多肽。干物质损失率为9.90％；蛋白质溶解度为86.54％；16种水解氨基酸总含量为43.1％；酸溶蛋白为13.60％，优于现有研究。从应用效果看，在替代70％鱼粉和酪蛋白时，发酵豆粕组高于鱼粉酪蛋白组的相对生长速度。尤其是在试验期前期(试验期0d-12d)，发酵豆粕组明显高于鱼粉酪蛋白组11.83％(P≤0.20)。进入实验后期(12d-28d)，发酵豆粕组高于鱼粉酪蛋白组3.49％。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1 S-8菌的菌种筛选：
1材料
1.1分离源：土壤(吉林农业大学试验田)
1.2分离培养基
分离培养基：取大豆300g用水浸泡后平铺于纱布上常温待其出牙后准确称取500g大豆芽，加蒸馏水2500ml煮沸浓缩至约1000ml，过滤后向滤液中加入蔗糖5g，加入琼脂10g，搅拌溶解自然PH值，分装后121℃高压蒸汽灭菌20min，放置常温备用。
1.3发酵培养基
300脱脂大豆溶于1500ml水。
2分离纯化方法
2.1菌种采集
将大豆浸入水中12h后，用纱布包裹，120℃，15分钟灭菌，将灭菌后的大豆置于土壤表层覆盖稻草，发酵48小时后，置于4℃待用。
2.3分离与纯培养
利用分离培养基，进行划线分离菌种，选择生长较快的菌种作为后续菌种筛选的备用菌种。将经过多次分离纯化的菌种进行纯培养，冻存待用。
2.4菌种筛选
纯化得到的菌种利用发酵培养基进行24h发酵，发酵后检测大豆抗原蛋白含量，大豆凝集素含量以及大豆胰蛋白酶抑制因子含量。从而删选出具有钝化大豆主要抗营养因子活力的高活性菌种。
3将筛选出的菌种进行菌种鉴定
菌种筛选获得的菌种的碳源以及革兰氏染色等特征。
4进行固态发酵的小试实验
发酵的小试实验进一步筛选出适于，进行工业发酵的菌种。
分离获得的菌种S-8菌，其保藏信息如下：一种S-8菌，该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S-8，保藏起始日期为2014年11月2日，保藏编号为CGMCC No.9915；保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)；保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
上述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法，具体包括以下步骤：
将S-8菌在厚度为5-20cm的物料，30-40℃发酵培养24小时，获得灭活大豆抗营养因子的发酵豆粕；所述的物料为麦麸含量为10-15％，蔗糖含量为1-5％的豆粕物料，所述的物料的含水量为49-53％。
上述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法可以在24小时以内将豆粕中的主要抗营养因子良好灭活。
本发明利用筛选自土壤的S-8菌在24小时以内将大豆中的主要抗营养因子都得到良好的灭活。在抗营养因子的灭活方面看，在利用本发明生产的发酵豆粕中β-conglycinin特异性抗体的反应原性残留率下降至7.85％；对于glycinin特异性抗体的反应原性残留率下降至4.12％；没有可以检测到的大豆凝集素；胰蛋白酶抑制因子为TIA为1.2mg/g。上述抗营养因子要远低于其他现有技术的发酵豆粕。从发酵时间上看，本发明是利用24小时发酵生产发酵豆粕要远低于现有技术。从营养物质的改进上看，本发明可以在24小时以内将分子量大于20kDa的多肽全部被水解为小分子的多肽。干物质损失率为9.90％；蛋白质溶解度为86.54％；16种水解氨基酸总含量为43.1％；酸溶蛋白为13.60％，优于现有研究。从应用效果看，在替代70％鱼粉和酪蛋白时，发酵豆粕组高于鱼粉酪蛋白组的相对生长速度。尤其是在试验期前期(试验期0d-12d)，发酵豆粕组明显高于鱼粉酪蛋白组11.83％(P≤0.20)。进入实验后期(12d-28d)，发酵豆粕组高于鱼粉酪蛋白组3.49％。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种S-8菌，其特征在于：该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)S-8，保藏起始日期为2014年11月2日，保藏编号为CGMCC No.9915；保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；保藏单位地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
2.权利要求1所述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
将S-8菌在厚度为5-20cm的物料，30-40℃发酵培养24小时，获得灭活大豆抗营养因子的发酵豆粕；
所述的物料为麦麸含量为10-15％，蔗糖含量为1-5％的豆粕物料。
3.根据权利要求2所述的S-8菌灭活大豆抗营养因子的工艺方法，其特征在于：所述的物料的含水量为49-53％。
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