CN105039478A - 一种用于深层发酵生产蝙蝠蛾拟青霉菌粉专用蛋白胨的制备方法 - Google Patents
一种用于深层发酵生产蝙蝠蛾拟青霉菌粉专用蛋白胨的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于大宗药用真菌发酵技术领域。蝙蝠蛾拟青霉是一种重要的野生冬虫夏草的替代产品，每年我国需要蝙蝠蛾拟青霉液体发酵菌粉3000吨左右，以其为主要原料产品的产值突破50亿元，动物蛋白胨是生产该发酵菌粉的主要氮源之一。为此本发明具体涉及一种专用于深层发酵生产蝙蝠蛾拟青霉菌粉专用蛋白胨的制备方法，该方法经猪、牛原料混合处理、高压蒸煮处理、酶解、浓缩、喷雾干燥工艺后，获得蛋白胨产品。在10吨发酵罐条件下，等同成本该蛋白胨替代常用蛋白胨发酵生产蝙蝠拟青霉菌粉，在菌粉得率和品质上均有大幅度的提高。
Description
技术领域
本发明涉及大宗药用真菌品种发酵技术领域，特别涉及一种专用于深层发酵蝙蝠蛾拟青霉菌粉蛋白胨产品的制备方法。
技术背景
冬虫夏草(Cordycepssinensis)是我国传统的中药材，具有抑制肿瘤生长、增强机体免疫力等的作用，与人参、鹿茸并称为“中药宝库的三大瑰宝”。由于冬虫夏草生长环境极为苛刻，且采挖又在虫草菌孢子成熟脱落之前，给冬虫夏草野生资源带来毁灭性打击，此外冬虫夏草的人工培育技术还没有得到突破。这些因素导致野生冬虫夏草资源有限和价格十分昂贵。如何解决这个问题呢？
研究人员利用从西藏那曲产地的新鲜冬虫夏草[Cordyccpssincnsis(bcrksacc)]中分离所得的虫草菌-蝙蝠蛾拟青霉(Paecilomyceshepialichen&dai)菌株，通过深层发酵培养，将发酵产物过滤干燥制成发酵菌粉。经多年研究认为该菌粉核心功效成分包括多糖、腺苷、虫草酸、虫草素等，与青海产优质天然冬虫夏草对照，进行成分对比分析结果证明，蝙蝠蛾拟青霉菌粉与天然冬虫夏草化学成分基本一致，药理作用也和天然冬虫夏草基本相同。野生冬虫夏草价格昂贵，另外由于生长环境无法严格控制，较易产生重金属超标、污染等问题，导致其不适宜普通老百姓长期服用。蝙蝠蛾拟青霉菌粉作为天然虫草的升级替代品，较好地解决了上述问题。目前蝙蝠蛾拟青霉菌粉于1989年获卫生部批准的一类中药新药(原料)批准文号为[(89)卫药准字Z-17号]，这也是国家卫生部实行“新药审批办法”以来生产的第一个中药一类新药。在二十年的临床应用当中，其良好的临床效果以及可靠的安全性深获国内外医药专家学者的认可。2001年3月23日国家卫生部发文：卫法监发(2001)84号文，确认为可用于保健食品的真菌名单。目前生产蝙蝠蛾拟青霉菌粉的企业有江西国药责任有限公司、浙江万丰企业集团制药有限公司、江苏神华药业股份有限公司等企业，年销售菌粉3000吨左右，估计以其为主要原料的产品市场销售额超过50亿元。
工业生产中常用豆粕作为蝙蝠蛾拟青霉菌粉的发酵底物，由于豆粕的可溶性较差，往往导致菌粉中含有较多未能溶解的豆粕残渣，严重的甚至导致一半的发酵菌粉是豆粕残渣，影响了产品的质量。随着越来越多的客户对产品质量提出了更高的要求，一些企业改用蛋白胨作为发酵原料，蛋白胨具有较高的可溶性，避免了菌粉中大量的残渣。目前市场上蛋白胨产品尚无针对蝙蝠蛾拟青霉菌粉的发酵开发专用蛋白胨，也无相关专利报道。为此，本发明专门针对蝙蝠蛾拟青霉菌粉的发酵生产制备一种保证在等同成本条件下，具有较高菌丝体干重和较高品质的蛋白胨制备工艺。
发明内容
本发明目的是提供一种制备应用于蝙蝠蛾拟青霉菌粉发酵蛋白胨的方法，并要求该蛋白胨相比于常用于该菌粉发酵的蛋白胨在等同成本条件下使用，具有更高的菌丝体生物量和更高的产品品质。
本发明是通过如下技术方案实现的：
(1)将新鲜猪与牛的骨、内脏、精肉作为原料。各重量比例范围为牛骨22-28％，猪骨22-28％，牛内脏8-12％，猪内脏8-12％，猪精肉5-15％，牛精肉15-25％；
(2)将配好的原料置于盆内，用40-50℃水冲洗一遍，将各原料用相应机器进行粉碎，骨头面积不超过2cmX2cm，内脏和精肉用绞肉机绞2-3次，然后所有原料混合再加水浸泡，加水比例为原料的1-1.2倍；
(3)将步骤(2)中制备好的原料，加入到高压蒸汽炉内，将压力升至0.1Mpa-0.2Mpa，保持压力平衡，温度为150-180℃，蒸煮4-7小时，让其污油分层便于放汤；
(4)将骨汤温度冷却并控制在45-55℃，调节pH到7.0-8.0后，添加牛胰蛋白酶，进行酶解1-3小时，当pH降低到60-7.0时，升高温度到60-70℃，添加木瓜酶进行酶解2-4小时，降低温度到40-50℃，调节pH到9.0-10.0后，添加地衣芽孢杆菌2709产的碱性蛋白酶，进行酶解1-3小时，最后再调节pH到7.0-8.0后，温度维持在40-50℃，添加复合酶(由牛胰蛋白酶和枯草杆菌1398产的中性蛋白酶组成，总酶活单位(U/g)比例为1∶3)，进行酶解2-4小时；
(5)酶解结束后，调pH值至6.0-6.5，在不断搅拌下将料液升温至75℃-85℃后，并煮开5-10min，加入活性白陶土脱色，用量为原料中蛋白总量的1-2％，时间是1-1.5小时；
(6)将酶解液经板框过滤，获得滤液，经过0.3μm～0.5μm超滤膜过滤，以除去致病菌；
(7)将澄清酶解液经双效蒸发器，在60℃-80℃减压浓缩，获得浓缩液；
(8)将浓缩液经喷雾塔中进行喷雾干燥成粉状，控制进风温度160℃-175℃，出风温度85℃-95℃，得到产品。
本发明的优点：一、本发明以猪和牛的骨头、内脏、精肉为原料，来源丰富，生产成本较低，进行混合保证原料更加均衡的营养；二是本工艺先经过单酶水解后，再利用复合酶进行水解，较传统工艺仅经过一次酶水解不同，另外本专利各单酶和复合酶均在较佳的酶解条件下进行，水解更为彻底，有利于提高蛋白胨的质量和得率。三、经发酵试验验证，本工艺所生产的蛋白胨相对于常用动物蛋白胨，在相等成本条件下，所获得更高蝙蝠蛾拟青霉菌菌粉干重和有效成分含量。
具体实施方式
实例1
将猪与牛的骨、内脏、精肉作为原料。各重量比例范围为牛骨22％，猪骨22％，牛内脏8％，猪内脏8％，猪精肉15％，牛精肉25％。将配好的原料置于盆内，用40℃水冲洗一遍，将各原料用相应机器进行粉碎，骨头面积不超过2cmX2cm，内脏和精肉用绞肉机绞2次，然后所有原料混合再加水浸泡，加水比例为原料的1.0倍。将制备好的原料，加入到高压蒸汽炉内，将压力升至0.1Mpa，保持压力平衡，温度为150℃，蒸煮4小时，让其污油分层便于放汤。将骨汤温度冷却并控制在45℃，调节pH到7.0后，添加牛胰蛋白酶，进行酶解1小时，当pH降低到6.0时，升高温度到60℃，添加木瓜酶进行酶解2小时，降低温度到40℃，调节pH到9.0后，添加地衣芽孢杆菌2709产的碱性蛋白酶，进行酶解1小时，最后再调节pH到7.0后，温度维持在40℃，添加复合酶(由牛胰蛋白酶和枯草杆菌1398产的中性蛋白酶组成，总酶活单位比例为1∶3)，进行酶解2小时。酶解结束后，调pH值至6.0，在不断搅拌下将料液升温至75℃后，并煮开5min，加入活性白陶土脱色，用量为原料中蛋白总量的1％，时间是1.0小时。将酶解液经板框过滤，获得滤液，经过0.3μm超滤膜过滤；将澄清酶解液经双效蒸发器，在60℃减压浓缩，获得浓缩液。将浓缩液经喷雾塔中进行喷雾干燥成粉状，控制进风温度160℃，出风温度85℃，得到产品。
在10吨发酵罐生产条件下，用等同成本的该蛋白胨替代常用于发酵蝙蝠蛾拟青霉菌粉的动物蛋白胨，所获得的菌粉干重为28.4g/L，菌粉中腺苷含量为0.55％，虫草酸含量为9.2％，多糖含量为6.3％。常用动物蛋白胨所获得菌粉干重18.3g/L，腺苷含量为0.35％，虫草酸含量为5.6％，多糖含量为4.2％。
实例2
将猪与牛的骨、内脏、精肉作为原料。各重量比例范围为牛骨28％，猪骨28％，牛内脏12％，猪内脏12％，猪精肉5％，牛精肉15％。将配好的原料置于盆内，用50℃水冲洗一遍，将各原料用相应机器进行粉碎，骨头面积不超过2cmX2cm，内脏和精肉用绞肉机绞3次，然后所有原料混合再加水浸泡，加水比例为原料的1.2倍。将制备好的原料，加入到高压蒸汽炉内，将压力升至0.2Mpa，保持压力平衡，温度为180℃，蒸煮7小时，让其污油分层便于放汤。将骨汤温度冷却并控制在55℃，调节pH到8.0后，添加牛胰蛋白酶，进行酶解3小时，当pH降低到7.0时，升高温度到70℃，添加木瓜酶进行酶解4小时，降低温度到50℃，调节pH到10.0后，添加地衣芽孢杆菌2709产的碱性蛋白酶，进行酶解3小时，最后再调节pH到8.0后，温度维持在50℃，添加复合酶(由牛胰蛋白酶和枯草杆菌1398产的中性蛋白酶组成，总酶活单位比例为1∶3)，进行酶解4小时。酶解结束后，调pH值至6.5，在不断搅拌下将料液升温至85℃后，并煮开10min，加入活性白陶土脱色，用量为原料中蛋白总量的2％，时间是1.5小时。将酶解液经板框过滤，获得滤液，经过0.5μm超滤膜过滤，以除去致病菌；将澄清酶解液经双效蒸发器，在80℃减压浓缩，获得浓缩液。将浓缩液经喷雾塔中进行喷雾干燥成粉状，控制进风温度175℃，出风温度95℃，得到产品。
在10吨发酵罐生产条件下，用等同成本的该蛋白胨替代常用于发酵蝙蝠蛾拟青霉菌粉的动物蛋白胨，所获得的菌粉干重为31.8g/L，菌粉中腺苷含量为0.48％，虫草酸含量为7.2％，多糖含量为7.1％。常用动物蛋白胨所获得菌粉干重18.3g/L，腺苷含量为0.35％，虫草酸含量为5.6％，多糖含量为4.2％。
实例3
将猪与牛的骨、内脏、精肉作为原料。各重量比例范围为牛骨25％，猪骨23％，牛内脏11％，猪内脏9％，猪精肉7％，牛精肉25％。将配好的原料置于盆内，用45℃水冲洗一遍，将各原料用相应机器进行粉碎，骨头面积不超过2cmX2cm，内脏和精肉用绞肉机绞2次，然后所有原料混合再加水浸泡，加水比例为原料的1倍。将制备好的原料，加入到高压蒸汽炉内，将压力升至0.2Mpa，保持压力平衡，温度为170℃，蒸煮5小时，让其污油分层便于放汤。
将骨汤温度冷却并控制在50℃，调节pH到7.0后，添加牛胰蛋白酶，进行酶解2小时，当pH降低到6.5时，升高温度到65℃，添加木瓜酶进行酶解3小时，降低温度到45℃，调节pH到9.0后，添加地衣芽孢杆菌2709产的碱性蛋白酶，进行酶解3小时，最后再调节pH到7.5后，温度维持在45℃，添加复合酶(由牛胰蛋白酶和枯草杆菌1398产的中性蛋白酶组成，总酶活单位比例为1∶3)，进行酶解3小时。酶解结束后，调pH值至6.5，在不断搅拌下将料液升温至78℃后，并煮开10min，加入活性白陶土脱色，用量为原料中蛋白总量的2％，时间是1.5小时；将酶解液经板框过滤，获得滤液，经过0.5μm超滤膜过滤，以除去致病菌。将澄清酶解液经双效蒸发器，在80℃减压浓缩，获得浓缩液；将浓缩液经喷雾塔中进行喷雾干燥成粉状，控制进风温度175℃，出风温度85℃，得到产品。
在10吨发酵罐生产条件下，用等同成本的该蛋白胨替代常用于发酵蝙蝠蛾拟青霉菌粉的动物蛋白胨，所获得的菌粉干重为22.6g/L，菌粉中腺苷含量为0.38％，虫草酸含量为7.2％，多糖含量为5.1％。常用动物蛋白胨所获得菌粉干重18.3g/L，腺苷含量为0.35％，虫草酸含量为5.6％，多糖含量为4.2％。
Claims (4)
1.一种用于深层发酵生产蝙蝠蛾拟青霉菌粉专用蛋白胨的制备方法，其特征包括如下步骤：
(1)将新鲜猪与牛的骨、内脏、精肉作为混合原料；
(2)将配好的原料置于盆内，用40-50℃水冲洗一遍，将各原料用相应机器进行粉碎，骨头粉碎后面积不超过2cmX2cm，内脏和精肉用绞肉机绞2-3次，然后所有原料混合再加水浸泡，加水比例为原料的1-1.2倍；
(3)将步骤(2)中制备好的原料，加入到高压蒸汽炉内，将压力升至0.1Mpa-0.2Mpa，保持压力平衡，温度为150-180℃，蒸煮4-7小时，让其污油分层便于放汤；
(4)将骨汤在适当条件进行酶解；
(5)酶解结束后，调pH值至6.0-6.5，在不断搅拌下将料液升温至75℃-85℃后，并煮开5-10min，加入活性白陶土脱色，用量为原料中蛋白总量的1-2％，时间是1-1.5小时；
(6)将酶解液经板框过滤，获得滤液，经过0.3μm～0.5μm超滤膜过滤，以除去致病菌；
(7)将澄清酶解液经双效蒸发器，在60℃-80℃减压浓缩，获得浓缩液；
(8)将浓缩液经喷雾塔中进行喷雾干燥成粉状，控制进风温度160℃-175℃，出风温度85℃-95℃，得到产品。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的原料各重量比例范围为牛骨22-28％，猪骨22-28％，牛内脏8-12％，猪内脏8-12％，猪精肉5-15％，牛精肉15-25％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的酶解工艺为：将骨汤温度冷却并控制在45-55℃，调节pH到7.0-8.0后，添加胰蛋白酶，进行酶解1-3小时，当pH降低到6.0-7.0时，升高温度到60-70℃，添加木瓜蛋白酶进行酶解2-4小时，降低温度到40-50℃，调节pH到9.0-10.0后，添加碱性蛋白酶，进行酶解1-3小时，最后再调节pH到7.0-8.0后，温度维持在40-50℃，添加复合酶，进行酶解2-4小时。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的酶具体为：胰蛋白酶来自于牛胰腺。碱性蛋白酶为地衣芽孢杆菌2709酶。复合酶由牛胰腺蛋白酶、中性蛋白酶(枯草杆菌1398酶)组成，总酶活单位比例为1∶3。
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