CN105543317A - 液态同步发酵酶解植物蛋白的方法及制得的蛋白水解物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液态同步发酵酶解植物蛋白的方法及制得的蛋白水解物,该方法包括以下步骤:取菌种,经活化、种子液培养以及种子液扩大培养后,将种子液接种于发酵培养基中发酵培养;将植物蛋白与水按重量比为1:(1.7~3)的比例混合,得到植物蛋白溶液;在发酵培养至20~40h时,添加植物蛋白溶液进行同步酶解,再经过升温酶解后,干燥。本申请所述方法不仅节约成本,将蛋白酶的发酵制取和酶对蛋白的酶解过程同步结合起来,省去了酶的提取浓缩、保藏、添加等步骤,降低成本,而且制得的蛋白水解物中小肽含量高,富含益生菌,作为饲料添加剂,可以促进动物的消化吸收,增加采食量,提高动物生产性能、免疫力,降低腹泻率和死亡率等。
Description
技术领域
本发明涉及酶解植物蛋白的方法,具体涉及一种液态同步发酵酶解植物蛋白的方法及制得的蛋白水解物。
背景技术
小肽一般含有2~3个氨基酸残基,可以被机体直接和完整的吸收,吸收速率快、消耗能量低、吸收效率高。小肽作为饲料添加剂,具有多种生物活性功能,可以促进肠粘膜结构和功能发育;可以促进氨基酸吸收和蛋白质合成;可以促进免疫器官发育,可以提高机体免疫力;可以促进矿物会吸收;可以提高机体抗氧化水平等。
小肽的生产可以通过化学合成法、酸水解法、蛋白酶酶解法来实现。化学合成法成本高,不适合应用于饲料领域;酸水解法水解过程不易控制,小肽易被水解成氨基酸。蛋白酶酶解法条件温和,过程可控,得到的产物小肽含量高。关于蛋白酶酶解的专利有ZL01823124.1、ZL201110164075.X、ZL00805272.7等,这些专利介绍了直接用蛋白酶酶解蛋白源获取目的产物的工艺,将植物蛋白配制成植物蛋白水溶液或含水浆状物后,加入成品蛋白酶进行酶解后,经干燥得到富含小肽的蛋白水解物。而这些酶解法中使用都是成品蛋白酶,一般由菌体发酵培养而来,需要经过发酵、酶的提取浓缩、酶的保藏等步骤,使用时再将其加入到植物蛋白水溶液或含水浆状物中,工艺流程繁冗,生产周期较长,生产成本较高。而且现有工艺主要使用固态发酵的方式来实现酶的同步制取和酶解,但固态发酵面临一些弊端:如发酵周期长、酶解效果差、所得产物小肽含量低、生产过程劳动强度大、过程不易控制、产品质量不稳定等。
发明内容
本发明提供一种液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,一是可以解决现有的酶水解蛋白方法中,需要先制备成品蛋白酶、保藏酶等,导致工艺流程繁冗,生产周期较长,生产成本较高的问题;二是避免固态发酵所带来的弊端。
本发明还提供一种由上述方法制得的蛋白水解物。
本发明通过下述技术方案实现:
一种液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,包括以下步骤:
取能够产生对应植物蛋白酶的菌种,经活化、种子液培养以及种子液扩大培养后,将种子液接种于发酵培养基中发酵培养;将植物蛋白与水按重量比为1:(1.7~3)的比例混合,得到植物蛋白溶液;在发酵培养至20~40h时,添加植物蛋白溶液进行同步酶解,再经过升温酶解后,干燥。
本发明提供了一种将酶的发酵制取与酶解植物蛋白同步进行的新工艺,省去了酶的提取、浓缩干燥、储藏、添加等步骤,简化了工艺,缩短了生产时间,节约了生产成本,且在酶的发酵过程中添加植物蛋白,既是酶底物又能作为菌体氮源,可以诱导酶的大量生成,进一步提高酶解效率。且本发明通过在发酵至20~40h时大量加入待酶解的植物蛋白溶液,使发酵罐中的料水比增加,大大降低了用水量,使后期的干燥过程更易实现,并最大程度的降低生产成本。
本领域技术人员知道,蛋白酶多来源于微生物,广泛存在于细菌(含古细菌)、酵母菌和真菌中。本申请中所需酶解的植物蛋白为能够用于制备饲用小肽的植物蛋白,包括但不限于豆粕、大豆蛋白、棉籽蛋白、玉米蛋白以及大米蛋白,对应的蛋白酶多存在于地衣芽孢杆菌和/或枯草芽孢杆菌中。
其中,所述活化步骤具体可以为:将菌种接种于LB培养基中,35~37℃培养12~24h。
其中,所述种子液培养步骤具体可以为:将活化的菌种接种于种子培养基,于35~37℃、200~250转/分钟的条件下,震荡培养12~24h;其中,所述种子培养基的配方为:蛋白胨6~12g/L、酵母粉3~5g/L、葡萄糖5~10g/L、硫酸铵2~4g/L、氯化钠5~10g/L、磷酸氢二钾2~5g/L、磷酸二氢钾2~3g/L。
其中,在所述种子液培养步骤中,在接种活化的菌种前,所述种子培养基于121℃灭菌20~30min后,冷却至30~37℃。
其中,所述种子液扩大培养步骤具体可以为:将经过上述种子液培养得到的种子液按原液∶新液为(1~5)∶50的体积比接种于新的种子培养基,在温度为35~37℃的条件下,以150~300转/分钟的速度搅拌,并通无菌空气,培养12~24h。
其中,所述发酵培养步骤具体可以为:将经过上述种子液扩大培养得到的种子液按原液∶新液为(1~10)∶100的体积比接种于发酵培养基,在温度为35~37℃的条件下,以150~300转/分钟的速度搅拌并通无菌空气培养20~40h;其中,发酵培养基的配方为:植物蛋白30~200g/L、酵母粉3~5g/L、葡萄糖5~10g/L、硫酸铵2~4g/L、氯化钠5~10g/L、磷酸氢二钾2~5g/L、磷酸二氢钾2~3g/L、氯化钙0.1~1g/L、硫酸镁0.1~1g/L。
其中,在所述发酵培养步骤中,在接种经过上述种子液扩大培养得到的种子液前,所述发酵培养基于121℃灭菌20~30min后,冷却至30~37℃。
其中,所述植物蛋白与水按重量比为1:(1.7~3)的比例混合后,于121℃的温度下灭菌20~30min,冷却至35~40℃。
其中,所述植物蛋白与水混合的重量比进一步优选为1:(1.7~2.2),以进一步减少用水量,降低后续的干燥成本。
其中,所述同步酶解步骤具体可以为:在发酵培养至20~40h时,采用分批补加或连续流加的方法向发酵罐中添加灭菌的植物蛋白溶液,植物蛋白溶液的总添加体积为发酵液体积(即,添加植物蛋白溶液之前的发酵液体积)的0.3~2倍。
其中,所述升温酶解步骤具体可以为:在发酵培养至36~60h时,将发酵温度提高至50~60℃,并保持2~6h。
其中,所述干燥步骤具体可以为:将经过升温酶解步骤得到的酶解液在65℃的温度下热风干燥,得到粉状的富含小肽的蛋白水解物。
本发明还提供一种由上述方法制得的蛋白水解物。该蛋白水解物中,酸溶蛋白含量约为27.6-31.5%。该蛋白水解物可用作饲料添加剂,可以提高动物生产性能;提高免疫力;降低腹泻率和死亡率等。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1.节约成本:本发明将蛋白酶的发酵制取和酶对蛋白的酶解过程同步结合起来,省去了酶的提取浓缩、保藏、添加等步骤,大大缩短了操作时间,节约了时间成本和生产成本,且利用蛋白原料对菌体产酶的诱导作用,使酶解效率进一步提高。本发明虽为液态发酵,但在发酵至20~40h时添加了大量待酶解植物蛋白,使含水量降低,大大节约了产品的干燥成本。
2.小肽含量高:前期发酵和后期植物蛋白的诱导使菌体产生大量的蛋白酶,酶解效率大为提高,产品中酸溶蛋白占干物质的量达到27.6%以上。
3.富含益生菌:发酵过程中产酶所使用的地衣芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌均是益生菌,可以促进动物的消化吸收,增加采食量。
4.本发明制得的蛋白水解物作为饲料添加剂,可以提高动物生产性能;提高免疫力;降低腹泻率和死亡率等。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明液态同步发酵酶解植物蛋白的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
如图1所示,为本申请液态同步发酵酶解植物蛋白的工艺流程图,从图中可以看出,本申请制备蛋白水解物的步骤主要包括:
菌种活化、摇瓶种子培养(即,种子液培养)、种子罐种子培养(即,种子液扩大培养)、发酵培养、同步酶解、升温酶解、热风干燥以及成品包装。结合以下同步发酵酶解不同的植物蛋白,对本申请作进一步的详细说明。
实施例1同步液态发酵酶解豆粕制取蛋白水解物a
(1)菌种活化:将冰箱保藏的地衣芽孢菌种接种于LB培养基的平皿,37℃培养24h。
(2)摇瓶种子培养基配制:按以下比例配制种子培养基:胰蛋白胨12g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠6g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾2g/L,装液量200mL/瓶,摇瓶容量1000mL共3瓶。121℃灭菌20min,冷却至30~37℃。
(3)种子液培养:将经过步骤(1)活化后的菌体接种于上述步骤(2)得到的种子培养基,于摇床37℃、250rpm震荡培养15h。
(4)50L种子罐种子培养基的配置:按以下比例配制种子培养基:蛋白胨12g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠6g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾2g/L,装液量30L。121℃灭菌20min,通无菌空气冷却至30~37℃。
(5)种子液的扩大培养:将步骤(3)培养得到的种子液合并后接种于步骤(4)得到的种子培养基中,在温度37℃下,以150~300rpm的速度搅拌并通无菌空气,培养15h。
(6)5吨发酵培养基配制:按以下比例配制发酵培养基:豆粕60g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠9g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾3g/L,氯化钙1g/L,硫酸镁0.5g/L。罐体积5000L,装液量2500L,121℃灭菌20min,通无菌空气,冷却至30~37℃。
(7)发酵培养:将步骤(5)培养得到的种子液接种于步骤(6)得到的发酵培养基,于发酵罐中在温度37℃、150~300rpm的搅拌并通无菌空气的条件下培养。
(8)植物蛋白溶液的制备:将豆粕500kg与水按重量比1:1.8的比例混合,于121℃灭菌20min,冷却至35~40℃。
(9)同步酶解:发酵培养至30h开始,采用分批补加的方法向发酵罐添加步骤(8)得到的植物蛋白溶液,每次补加500L,每5小时补加一次,共补加3次。
(10)升温酶解:发酵培养至50h开始,将发酵罐温度提高至60℃,并保持5h。
(11)热风干燥:将步骤(10)得到的酶解液进行65℃热风干燥,得到粉状的富含小肽的蛋白水解物a。
实施例2同步液态发酵酶解棉籽蛋白制取蛋白水解物b
(1)菌种活化:将冰箱保藏的地衣芽孢菌种接种于LB培养基的平皿,37℃培养24h。
(2)摇瓶种子培养基配制:按以下比例配制种子培养基:胰蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,葡萄糖8g/L,硫酸铵3g/L,氯化钠8g/L,磷酸氢二钾3g/L,磷酸二氢钾3g/L,装液量200ml/瓶,摇瓶容量1000ml共4瓶。121℃灭菌20min,冷却至30~37℃。
(3)种子液培养:将经过步骤(1)活化后的菌体接种于上述步骤(2)得到的种子培养基,于摇床37℃、220rpm震荡培养18h。
(4)50L种子罐种子培养基的配置:按以下比例配制种子培养基:蛋白胨10g/L,酵母粉5g/L,葡萄糖8g/L,硫酸铵3g/L,氯化钠8g/L,磷酸氢二钾3g/L,磷酸二氢钾3g/L,装液量35L。121℃灭菌20min,通无菌空气冷却至30~37℃。
(5)种子液的扩大培养:将步骤(3)培养得到的种子液合并后接种于步骤(4)得到的种子培养基中,在温度37℃下,以150~300rpm的速度搅拌并通无菌空气,培养18h。
(6)5吨发酵培养基配制:按以下比例配制发酵培养基:脱酚棉籽蛋白80g/L,酵母粉5g/L,葡萄糖8g/L,硫酸铵3g/L,氯化钠10g/L,磷酸氢二钾4g/L,磷酸二氢钾2.5g/L,氯化钙0.5g/L,硫酸镁0.7g/L。罐体积5000L,装液量2800L,121℃灭菌20min,通无菌空气冷却至30~37℃。
(7)发酵培养基的培养:将步骤(5)培养得到的种子液接种于步骤(6)得到的发酵培养基,于发酵罐中在温度37℃、150~300rpm的搅拌并通无菌空气的条件下培养。
(8)植物蛋白溶液的制备:将脱酚棉籽蛋白500kg与水按重量比1:2的比例混合,于121℃灭菌20min,冷却至35~40℃。
(9)同步酶解:发酵培养至32h开始,采用分批补加的方法向发酵罐添加步骤(8)得到的植物蛋白溶液,每次补加500L,每5小时补加一次,共补加3次。
(10)升温酶解:发酵培养至52h开始,将发酵罐温度提高至55℃,并保持6h。
(11)热风干燥:将步骤(10)得到的酶解液进行65℃热风干燥,得到粉状的富含小肽的蛋白水解物b。
实施例3同步液态发酵酶解小麦蛋白制取蛋白水解物c
(1)菌种活化:将冰箱保藏的地衣芽孢菌种接种于LB培养基的平皿,37℃培养24h。
(2)摇瓶种子培养基配制:按以下比例配制种子培养基:胰蛋白胨12g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠6g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾2g/L,装液量200mL/瓶,摇瓶容量1000mL共5瓶。121℃灭菌20min,冷却至30~37℃。
(3)种子液培养:将经过步骤(1)活化后的菌体接种于上述步骤(2)得到的种子培养基,于摇床37℃、250rpm震荡培养16h。
(4)50L种子罐种子培养基的配置:按以下比例配制种子培养基:蛋白胨12g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠6g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾2g/L,装液量35L。121℃灭菌20min,通无菌空气冷却至30~37℃。
(5)种子液的扩大培养:将步骤(3)培养得到的种子液合并后接种于步骤(4)得到的种子培养基中,在温度37℃下,以150~300rpm的速度搅拌并通无菌空气,培养16h。
(6)5吨发酵培养基配制:按以下比例配制发酵培养基:小麦蛋白70g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠9g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾3g/L,氯化钙1g/L,硫酸镁0.5g/L。罐体积5000L,装液量2600L,121℃灭菌20min,通无菌空气,冷却至30~37℃。
(7)发酵培养:将步骤(5)培养得到的种子液接种于步骤(6)得到的发酵培养基,于发酵罐中在温度37℃、150~300rpm的搅拌并通无菌空气的条件下培养。
(8)植物蛋白溶液的制备:将小麦蛋白500kg与水按重量比1:2.3的比例混合,于121℃灭菌20min,冷却至35~40℃。
(9)同步酶解:发酵培养至28h开始,采用分批补加的方法向发酵罐添加步骤(8)得到的植物蛋白溶液,每次补加500L,每5小时补加一次,共补加3次。
(10)升温酶解:发酵培养至45h开始,将发酵罐温度提高至60℃,并保持4h。
(11)热风干燥:将步骤(10)得到的酶解液进行65℃热风干燥,得到粉状的富含小肽的蛋白水解物c。
实施例4同步液态发酵酶解玉米蛋白粉制取蛋白水解物d
(1)菌种活化:将冰箱保藏的地衣芽孢菌种接种于LB培养基的平皿,37℃培养24h。
(2)摇瓶种子培养基配制:按以下比例配制种子培养基:胰蛋白胨12g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠6g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾2g/L,装液量200ml/瓶,摇瓶容量1000ml共4瓶。121℃灭菌20min,冷却至30~37℃。
(3)种子液培养:将经过步骤(1)活化后的菌体接种于上述步骤(2)得到的种子培养基,于摇床37℃、220rpm震荡培养20h。
(4)50L种子罐种子培养基的配置:按以下比例配制种子培养基:蛋白胨12g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖10g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠6g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾2g/L,装液量35L。121℃灭菌20min,通无菌空气冷却至30~37℃。
(5)种子液的扩大培养:将步骤(3)培养得到的种子液合并后接种于步骤(4)得到的种子培养基中,在温度37℃下,以150~300rpm的速度搅拌并通无菌空气,培养18h。
(6)5吨发酵培养基配制:按以下比例配制发酵培养基:玉米蛋白粉60g/L,酵母粉4g/L,葡萄糖8g/L,硫酸铵4g/L,氯化钠10g/L,磷酸氢二钾5g/L,磷酸二氢钾2.5g/L,氯化钙0.5g/L,硫酸镁0.5g/L。罐体积5000L,装液量2700L,121℃灭菌20min,通无菌空气冷却至30~37℃。
(7)发酵培养基的培养:将步骤(5)培养得到的种子液接种于步骤(6)得到的发酵培养基,于发酵罐中在温度37℃、150~300rpm的搅拌并通无菌空气的条件下培养。
(8)植物蛋白溶液的制备:将玉米蛋白粉500kg与水按重量比1:2的比例混合,于121℃灭菌30min,冷却至35~40℃。
(9)同步酶解:发酵培养至30h开始,采用分批补加的方法向发酵罐添加步骤(8)得到的植物蛋白溶液,每次补加500L,每5小时补加一次,共补加3次。
(10)升温酶解:发酵培养至46h开始,将发酵罐温度提高至60℃,并保持6h。
(11)热风干燥:将步骤(10)得到的酶解液进行65℃热风干燥,得到粉状的富含小肽的蛋白水解物d。
实施例5:蛋白水解物中酸溶蛋白含量的测定
1)测定原理:高分子量的蛋白质在三氯乙酸的作用下易被沉淀,而较低分子量的蛋白质水解物(如小肽和氨基酸)易溶解于三氯乙酸水溶液中,即酸溶蛋白质。蛋白质水解产生的小分子物质越多,酸溶蛋白含量越高。因此,通过三氯乙酸沉淀法测定酸溶蛋白含量,可以反映某种物质中小分子物质含量。
2)仪器设备:
(1)实验室用样品粉碎或研钵
(2)分析筛:孔径0.45mm(40目)
(3)分析天平:感量0.0001g
(4)消煮炉或电炉
(5)滴定管:酸式,10mL、25mL
(6)消煮管:250mL
(7)凯氏烧瓶:250mL
(8)凯氏蒸馏装置:常量直接蒸馏式或半微量水蒸气蒸馏式
(9)锥形瓶:150、250mL
(10)容量瓶:100mL
(11)烧杯:250mL
(12)台式离心机
(13)磁力搅拌器
(14)移液管:25mL
3)试剂
除非另有说明,本分析中仅使用确认为分析纯的试剂和蒸馏水(或去离子水,或相当纯度的水)。
①硫酸:化学纯,含量为98%,无氮
②混合催化剂:1.2g五水硫酸铜,15g硫酸钾,均为化学纯,磨碎混匀
③氢氧化钠:化学纯,40%水溶液(m/V)
④硼酸(GB628):化学纯,4%水溶液(m/V)
⑤混合指示剂:甲基红0.1%乙醇溶液,溴甲酚绿0.5%乙醇溶液,两溶液等体积混合
⑥盐酸标准溶液:C(HCl)=0.02mol/L,1.67mL盐酸(GB622,分析纯),注入1000mL蒸馏水中
⑦三氯乙酸:化学纯,20%水溶液(m/V)
4)测定方法
①样品处理:将样品粉碎或研磨,全部过40目分析筛,在103±2℃下烘干至恒重,取m克(约2-3克),置于烧杯中,加蒸馏水75mL,室温下电磁搅拌45分钟。将烧杯中的溶液及沉淀摇匀,折入离心试管中,在转速4000r/min下离心10分钟。收集上清液(1号上清液)。
②试样准备:取1号上清液25mL,加入25mL三氯乙酸溶液,混合静置20分钟。将烧杯中的溶液及沉淀摇匀,折入离心试管中,在转速4000r/min下离心10分钟。收集上清液(2号上清液)。
③试样消煮:取2号上清液25mL,小心移入干燥的250mL凯氏烧瓶中,然后加入6.4g混合催化剂,再加入12mL浓硫酸和数粒玻璃珠,摇匀。将凯氏烧瓶置于电炉上加热,开始小火,待样品焦化、泡沫消失后,再加强火力(360-410℃),直至呈透明的蓝绿色,然后再继续加热,至少2小时。
④氨的蒸馏(以半微量蒸馏法为例):将试样消煮液冷却,小心加入20mL蒸馏水,转入100mL容量瓶中,冷却后用水稀释至刻度,摇匀,作为试样分解液。将半微量蒸馏装置的冷凝管末端浸入装有20mL硼酸吸收液和2滴混合指示剂的锥形瓶内。蒸汽发生器中的水应加入甲基红指示剂数滴,硫酸数滴,在蒸馏过程中保持此液为橙红色,否则需补加硫酸。准确移取试样分解液10mL注入蒸馏装置的反应室中,用少量蒸馏水冲洗进样入口,塞好入口玻璃塞,再加10mL氢氧化钠溶液,小心提起玻璃塞使之流入反应室,将玻璃塞塞好,且在入口处加水密封,防止漏气。蒸馏5分钟,降下锥形瓶使冷凝管末端离开吸收液面,再蒸馏1分钟,用蒸馏水冲洗冷凝管末端,洗液均流入锥形瓶内,然后停止蒸馏。
⑤滴定:蒸馏后的吸收液立即用盐酸标准溶液滴定,溶液由蓝绿色变成灰红色为终点。得消耗盐酸标准溶液V1(mL),滴定的结果用空白实验校正。
5)分析结果的表述
酸溶蛋白计算公式:
X={[(V1-V0)×C×0.014×75×2×6.25]/(m×25)}×100
式中:
X──酸溶蛋白含量,%;
V1──测定总氮时消耗的盐酸标准滴定溶液体积,mL;
V0──空白试验消耗的盐酸标准滴定溶液体积,mL;
C──盐酸标准溶液浓度,mol/L;
M──测定酸溶性氮时称取的试样质量,g;
0.014──与1.00mL盐酸标准溶液[C(HCL)=1.000mol/L]相当的、以克表示的氮的质量;
6.25──氮换算成蛋白质的平均系数。
6)允许误差
每个试样取两平行样进行测定,以算术平均值为结果。两次平行测定结果绝对差值不大于3%。
7)蛋白水解物中酸溶蛋白的测定
将实施例1~4中得到的蛋白水解物及豆粕按照上述方法测定酸溶蛋白含量,各样品中酸溶蛋白占总物料的百分比如下表所示:
表1各样品中酸溶蛋白的含量
由表1的酸溶蛋白含量可以看出,采用本申请所述方法制得的蛋白水解物中小肽含量高。
实施例6蛋白水解物在饲料中的应用
试验将360头杜长大三元杂交(DLY)仔猪(8.12±0.31)kg随机分为2处理组,每组3个重复,每个重复60头猪。对照组饲喂常规的各阶段日粮,试验组分别在保育猪、中猪和大猪阶段日粮中添加2.0wt%、1.5wt%和1.0wt%蛋白水解物a,试验期150天。
结果表明:与对照组相比,结束体质量提高2.48%,料重比下降2.42%,腹泻率降低0.42%,病死率降低5%。表明蛋白水解物a可以促进猪生长,提高饲料的转化率,增强猪的疾病抵抗力。对其他的蛋白水解物b、c、d进行同样的试验,发现其均有促进猪生长、提高饲料转化率以及增强疾病抵抗力的效果。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,包括以下步骤:
取能够产生对应植物蛋白酶的菌种,经活化、种子液培养以及种子液扩大培养后,将种子液接种于发酵培养基中发酵培养;将植物蛋白与水按重量比为1:(1.7~3)的比例混合,得到植物蛋白溶液;在发酵培养至20~40h时,添加植物蛋白溶液进行同步酶解,再经过升温酶解后,干燥。
2.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述植物蛋白与水混合的重量比为1:(1.7~2.2),于121℃的温度下灭菌20~30min,冷却至35~40℃。
3.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述同步酶解步骤具体为:在发酵培养至20~40h时,采用分批补加或连续流加的方法向发酵罐中添加灭菌的植物蛋白溶液,植物蛋白溶液的总添加体积为添加植物蛋白溶液之前的发酵液体积的0.3~2倍。
4.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述升温酶解步骤具体为:在发酵培养至36~60h时,将发酵温度提高至50~60℃,并保持2~6h。
5.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述活化步骤具体为:将菌种接种于LB培养基中,35~37℃培养12~24h。
6.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述种子液培养步骤具体为:将活化的菌种接种于种子培养基,于35~37℃、200~250转/分钟的条件下,震荡培养12~24h;其中,所述种子培养基的配方为:蛋白胨6~12g/L、酵母粉3~5g/L、葡萄糖5~10g/L、硫酸铵2~4g/L、氯化钠5~10g/L、磷酸氢二钾2~5g/L、磷酸二氢钾2~3g/L。
7.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述种子液扩大培养步骤具体为:将经过上述种子液培养得到的种子液按原液∶新液为(1~5)∶50的体积比接种于新的种子培养基,在温度为35~37℃的条件下,以150~300转/分钟的速度搅拌,并通无菌空气,培养12~24h。
8.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述发酵培养步骤具体为:将经过上述种子液扩大培养得到的种子液按原液∶新液为(1~10)∶100的体积比接种于发酵培养基,在温度为35~37℃的条件下,以150~300转/分钟的速度搅拌并通无菌空气培养20~40h;其中,发酵培养基的配方为:植物蛋白30~200g/L、酵母粉3~5g/L、葡萄糖5~10g/L、硫酸铵2~4g/L、氯化钠5~10g/L、磷酸氢二钾2~5g/L、磷酸二氢钾2~3g/L、氯化钙0.1~1g/L、硫酸镁0.1~1g/L。
9.根据权利要求1所述的液态同步发酵酶解植物蛋白的方法,其特征在于,所述干燥步骤具体为:将经过升温酶解步骤得到的酶解液在65℃的温度下干燥,得到蛋白水解物。
10.一种由权利要求1至9中任一项所述的方法制得的蛋白水解物。
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