CN107494891B - 一种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法 - Google Patents

一种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于微生物技术领域，尤其涉及一种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法，依次包括下列步骤：A、发酵液的来源：将菌干溶入水中搅拌成菌渣液或者将工业发酵液进行过滤后得到的菌渣液；B、酶解反应液：调节菌渣液的pH值为6.5～7.0，加入0.08％～1.2％w/v牛磺酸与占菌渣干重0.07％～0.09％复合蛋白酶，调温度为55～62摄氏度进行酶解反应；C、反应液调味处理：加入占菌渣干重1.8％～2.2％柠檬酸钙与占菌渣干重0.6％～0.8％的柠檬酸，均匀混合1小时得成品液；以及成品液浓缩干燥处理。本发明的菌体蛋白酶解物制备方法简单，原料来源丰富广泛，最主要的是该种方法的利用大大降低了发酵产业对周围环境的压力。

Description

一种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法
技术领域
本发明涉及一种微生物技术领域，尤其涉及一种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法。
背景技术
菌渣是发酵工业上对发酵液进行过滤后对滤液收集，对废渣进行排污，滤渣中除水之外，主要是以生产工程菌菌体为主，通常称这些废渣为菌渣。该种谷氨酸菌体蛋白是和味产品生产过程中的副产物。它是谷氨酸生产菌生成目的产品经提取精制后的废弃菌体,通过分离、干燥、磨粉后制成的一种单细胞蛋白,含有丰富的蛋白质和其它营养物质。该菌体蛋白的蛋白质含量高达50％～70％，比植物动物类蛋白高达20％。氨基酸种类较为齐全，其中富含苏氨酸、颉氨酸、甲硫氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸几种必需氨基酸。且该菌体蛋白纯天然无毒性，符合食品安全质量要求。该种菌渣直接仍掉即污染环境，又浪费资源。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种利用价值高、绿色环保健康、营养丰富的高吸收动物食品添的制作方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法，依次包括下列步骤：
A、发酵液的来源：将菌干溶入水中搅拌成菌渣液或者将工业发酵液进行过滤后得到的菌渣液；
B、酶解反应液：调节菌渣液的pH值为6.5～7.0，加入0.08％～1.2％w/v牛磺酸与占菌渣干重0.07％～0.09％复合蛋白酶，调温度为55～62摄氏度进行酶解反应，酶解反应8～9小时后将反应液温度升至85～90摄氏度，维持1.7～2.3小时后再降温至57～61摄氏度，得酶解反应液；
C、反应液调味处理：加入占菌渣干重1.8％～2.2％柠檬酸钙与占菌渣干重0.6％～0.8％的柠檬酸，均匀混合1小时得成品液；
D、成品制备：将步骤C的成品液浓缩干燥得成品。
进一步：在上述菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法中，在步骤A后还包括将菌渣液浓缩至固含量13％～17％，将浓缩菌渣液输送至反应釜，高温灭菌后待温度降至55～65℃，调节pH到1.8～2.2，机械搅拌(200r～220r)/min，常温自溶1.8～2.2小时的步骤。
所述的步骤B酶解反应过程中，搅拌速度为140r～160r/min，且通过添加(3mol～5mol)/L盐酸溶液保持反应过程中的溶液pH维持在6.5～7.0。
所述的步骤D是将成品液真空浓缩至固含量22％～27％后，进入鼓风干燥过程，得到含水量不超过4.5％～5.5％的片状制品，再将片状制品粉碎过筛，得到颗粒均匀的粉状制品。
所述步骤B的复合蛋白酶是木瓜蛋白酶、酵母抽提酶、肽酶按质量比为5：2：1组成。或者：所述步骤B的复合蛋白酶是木瓜蛋白酶、豆粕水解酶、风味酶按质量比为3：2：3组成。
再进一步：在上述的菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法，所述步骤A的菌体是谷氨酸棒杆菌体和停滞棒杆菌体中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的谷氨酸菌体蛋白的酶解产物为淡黄色粉末、褐色粉末状，天然无毒，带有特殊的肉香风味，主要成分是多种氨基酸、肽类，其中短肽种类及含量均远高于游离氨基酸。在蛋白质合成分解代谢过程中，短链多肽所起的作用比氨基酸更加积极，其在胃肠道中消化吸收比蛋白质、游离氨基酸消化吸收好，速度快，而且比蛋白质在肠胃滞留的时间短，胃下垂感与腹部涨满感频度低，对小肠吸收面积减少，故可作为动物饲料使用，能促进动物的进食频率，加快家畜的生长发育。本发明的谷氨酸菌体蛋白酶解产物还可作为动物饲料增味剂使用，该酶解产物的特殊肉香风味，能调动肉食型动物的食欲，促使进食。可添加到猫、狗等食肉宠物食品中，作为生产高档宠物饲料使用。本发明的菌体蛋白酶解物制备方法简单，原料来源丰富广泛，最主要的是该种方法的利用大大降低了发酵产业对周围环境的压力。与同类产品相比，在原料来源上价格低廉，蛋白含量高；生产过程中能耗少，不会造成二次污染；菌渣分散均匀，比肉类、豆粕反应更为充分，作为饲料添加剂具有更丰富的营养价值。
具体实施方式：
下述实施例更详细地说明了本发明。
实施例1
取干菌体300g，水定容至2L，搅拌均匀。调pH到2.0，机械搅拌210r/min，常温自溶2小时。待菌渣液质地均一，无成团成块凝结物或沉淀物后，将pH调至弱酸或中性6.5～7.0。加入0.1％(w/v)牛磺酸与0.08％(菌渣折干)复合蛋白酶(木瓜蛋白酶、酵母抽提酶、肽酶质量比例为5：2：1)，调温度为58摄氏度。搅拌速度为150r/min，通过添加4mol/L盐酸溶液保持反应过程中的溶液pH维持在6.5～7.0范围内。酶解反应8～9小时后将温度升至85～90摄氏度，维持2小时。降温至55摄氏度，加入2％(菌渣折干)柠檬酸钙与0.7％(菌渣折干)柠檬酸，均匀混合1小时。将反应液真空浓缩至25％(固含量)，进入鼓风干燥，得到含水量不超过5％的片状制品。将片状制品粉碎过筛，得到颗粒均匀的粉状制品。
本方法以谷氨酸棒杆菌作为酶解对象，可得到黄色颗粒状制品，带有淡淡的海腥味，与海苔和虾米气味类似。此制品口感类似饼干，入口味香浓，带有微酸。
本方法以停滞棒杆菌作为酶解对象，可得到棕黑色颗粒制品，此制品带有类似咸鱼的特殊风味，口感类似饼干，入口有特殊鲜香。
菌体来源为肇庆星湖生物科技股份有限公司技术中心和味项目生产菌——谷氨酸棒杆菌与停滞棒杆菌，且谷氨酸棒杆菌与停滞棒杆菌也是本领域技术人员熟知的菌类物。
(1)酶解体(酶解所得的产物)质量标准(表格中的“％”为质量百分比)：
Figure BDA0001355571620000031
Figure BDA0001355571620000041
⑵酶解液进行SDS-PAGE凝胶电泳实验，发现酶解液蛋白分子量主要集中在25kd-48kd间。
⑶对菌体酶解液与菌体强酸水解液进行HPLC检测，得到酶解液与酸解液的氨基酸含量分布。如下表所示；
Figure BDA0001355571620000042
Figure BDA0001355571620000051
从表中数据与SDS-PAGE凝胶电泳实验可看出两种菌体的氨基酸含量均超过50％并含19种氨基酸，而菌体酶解并没有被酶全部水解，大多数菌体蛋白被分解成小分子的肽类，易于被消化吸收。
实施例2
步骤为：取2L浓缩至15％固含量的新鲜菌渣液，搅拌均匀。调pH到2.0，机械搅拌210r/min，常温自溶2小时。待废液质地均一，无成团成块凝结物或沉淀物后，将pH调至弱酸或中性(6.5～7.0)。加入0.1％(w/v)牛磺酸与0.08％(菌渣折干)复合蛋白酶(木瓜蛋白酶、豆粕水解酶、风味酶质量比例为3：2：3)，调温度为58摄氏度。搅拌速度为150r/min，通过添加4mol/L盐酸溶液保持反应过程中的溶液pH维持在6.5～7.0范围内。酶解反应8～9小时后将温度升至85～90摄氏度，维持2小时。降温至55摄氏度，加入2％(菌渣折干)柠檬酸钙与0.7％(菌渣折干)柠檬酸，均匀混合1小时。将反应液真空浓缩至25％(固含量)，进入鼓风干燥，得到含水量不超过4％的片状制品。将片状制品粉碎过筛，得到颗粒均匀的粉状制品。本方法以谷氨酸棒杆菌作为酶解对象，可得到黄色颗粒状制品，色泽鲜亮，无异味。此制品口感类似饼干，带有烘烤食品香味。
本方法以停滞棒杆菌作为酶解对象，可得到褐色颗粒制品，微带腥味，口感类似饼干，入口有特殊鲜香。
菌体来源为肇庆星湖生物科技股份有限公司技术中心和味项目生产菌——谷氨酸棒杆菌与停滞棒杆菌，且谷氨酸棒杆菌与停滞棒杆菌也是本领域技术人员熟知的菌类物。
(1)酶解体(酶解所得的产物)质量标准(表格中的“％”为质量百分比)：
Figure BDA0001355571620000061
⑵对酶解液进行SDS-PAGE凝胶电泳实验，发现酶解液蛋白分子量主要集中在35kd-63kd间。
⑶对菌体酶解液与菌体强酸水解液进行HPLC检测，得到酶解液与酸解液的氨基酸含量分布。如下表所示；
Figure BDA0001355571620000062
Figure BDA0001355571620000071
从表中数据与SDS-PAGE凝胶电泳实验可看出两种菌体的氨基酸含量均超过50％并含19种氨基酸，而菌体酶解并没有被酶全部水解，大多数菌体蛋白被分解成小分子的肽类，易于被消化吸收。
总结
本种菌体蛋白制作的动物食品添加剂适口性较好，无异味，大分子蛋白质被分解成多肽类，易于被动物消化，且该添加剂具有特殊风味，可调动肉食性动物的食欲，促进生长。该种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法解决了菌渣直接作为动物食品添加剂适口性差的问题，也解决了菌体酶解产物口感苦的问题。

Claims (3)

1.一种菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法，依次包括下列步骤：
A、发酵液的来源：将菌干溶入水中搅拌成菌渣液或者将工业发酵液进行过滤后得到的菌渣液；
B、酶解反应液：调节菌渣液的pH值为6.5～7.0，加入0.08%～1.2%w/v牛磺酸与占菌渣干重0.07%～0.09%复合蛋白酶，调温度为55～62摄氏度进行酶解反应，酶解反应8～9小时后将反应液温度升至85～90摄氏度，维持1.7～2.3小时后再降温至57～61摄氏度，得酶解反应液；
C、反应液调味处理：加入占菌渣干重1.8%～2.2%柠檬酸钙与占菌渣干重0.6%～0.8%的柠檬酸，均匀混合1小时得成品液；
D、成品制备：将步骤C的成品液浓缩干燥得成品；
所述步骤B的复合蛋白酶是木瓜蛋白酶、酵母抽提酶、肽酶按质量比为5：2：1组成；或者：所述步骤B的复合蛋白酶是木瓜蛋白酶、豆粕水解酶、风味酶按质量比为3：2：3组成；
在步骤A后还包括将菌渣液浓缩至固含量13%～17%，将浓缩菌渣液输送至反应釜，高温灭菌后待温度降至55～65℃，调节pH到1.8～2.2，机械搅拌（200r～220 r）/min，常温自溶1.8～2.2小时的步骤；
所述步骤A菌渣液中的菌体是谷氨酸棒杆菌体和停滞棒杆菌体中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法，其特征在于：所述的步骤B酶解反应过程中，搅拌速度为140r～160 r /min，且通过添加（3mol～5mol）/L盐酸溶液保持反应过程中的溶液pH维持在6.5～7.0。
3.根据权利要求1所述的菌体蛋白制作动物食品添加剂的方法，其特征在于：所述的步骤D是将成品液真空浓缩至固含量22%～27%后，进入鼓风干燥过程，得到含水量不超过5%的片状制品，再将片状制品粉碎过筛，得到颗粒均匀的粉状制品。
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