CN110195081A - 大豆蛋白液发酵工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大豆蛋白液发酵工艺,属于生物发酵技术领域，该工艺包括以下步骤，先使用大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水制成初始液，然后先初始液中加入糖化酶制得糖化液，然后将糖化液加热处理得到育种培养基，再将育种培养基分别加入到四个恒化器中，并且分别向四个恒化器中接种四种菌种进行培养得到四种菌液，最后将蛋白液、四种菌液、中性蛋白酶、纤维素酶和育种培养基混合均匀，并置于发酵反应釜内进行厌氧发酵，从而制得蛋白发酵液。该大豆蛋白液发酵工艺，工艺简单，制备方便，生产效率高，生产出来的产品质量好，生产成本也较低，适合规模生产。

Description

大豆蛋白液发酵工艺
技术领域
本发明属于生物发酵技术领域，具体涉及一种大豆蛋白液发酵工艺。
背景技术
蛋白液是生产大豆油后得到的一种副产品，含有较高的氨基酸、粗白、氮、磷、钾，可以应用到植物上，做为优质液体冲施肥具有较高的利用价值。蛋白发酵液具有以下作用:(1)具有改良、修复土壤的功能：发酵产生的氨基酸、黄腐酸、水溶有机质等小分子营养，恢复土著微生物的活性和繁殖能力，产生丰富的有机酸，调理和缓冲土壤酸性、碱性、盐渍化；(2)具有促根的功能：发酵产生的多种生化物质、有机养分等，刺激次生根的发育；(3)具有调理植物生长功能：调节植物体内营养平衡，激发植物抗病、抗虫能力。
但是现有的蛋白液发酵工艺比较复杂，产量较低，生产出来的蛋白发酵液质量也不是很理想。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种大豆蛋白液发酵工艺，其工艺简单，生产方便，生产效率高，生产出来的产品质量好。
本发明的实施方式是这样实现的：
本发明的实施方式提供了一种大豆蛋白蛋白液发酵工艺，包括以下步骤:
S1：将大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水加入到配料罐中，加热至沸腾，然后使用碱液调节PH值至5.8～6.2，得到初始液；
S2：将初始液转入到糖化罐中，向糖化罐中加入9×105u～10×105u的糖化酶，加温至55℃～65℃保温3～5小时，得糖化液；
S3：将糖化液转入流体加热器内，并加温至95℃～100℃保温0.5小时，然后在5～10秒内降温至35℃～45℃，得到育种培养基；
S4：将育种培养基分别加入到四个恒化器中，四个恒化器编号分别为第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器，然后将乳酸菌菌种接种到第一恒化器内发酵培养，将双岐杆菌菌种接种到第二恒化器内发酵培养，将枯草芽孢杆菌菌种接种到第三恒化器内发酵培养，将产朊假丝酵母菌菌种接种到第四恒化器内发酵培养；
S5：分别对第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的活菌含量进行检测，当活菌含量为200～250亿/克时，停止恒化器内菌种的培养，分别得到乳酸菌液、双岐杆菌液、枯草芽孢杆菌液和产朊假丝酵母菌液；
S6：按质量百分比分别称取蛋白液85～86.5％、乳酸菌液2.5～3％、双岐杆菌液2.5％～3、枯草芽孢杆菌液2.5～3％、产朊假丝酵母菌液2.5～3％、中性蛋白酶0.5～1％、纤维素酶0.5～1％和育种培养基2.5～3％，混合均匀，并置于发酵反应釜内进行厌氧发酵，发酵温度为37～40℃，发酵时间为30～45小时，从而制得蛋白发酵液。
可选地，S1步骤中，大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水的质量比为2～3：1.5～1.8：2～3：0.3～0.4：1～1.5:0.015～0.02：0.5～0.8：180～220。
可选地，S1步骤中，使用氢氧化钾调节PH值至6，得到初始液。
可选地，S4步骤中，乳酸菌菌种接种数量占育种培养基体积的3％～5％，双岐杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的5％～7％，枯草芽孢杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的5％～7％，产朊假丝酵母菌菌种接种数量占育种培养基体积的6％～8％。
可选地，S4步骤中，第一恒化器和第二恒化器为密封发酵培养，第三恒化器和第四恒化器为好氧发酵培养，第三恒化器和第四恒化器的通氧量为1.7～1.9L/min。
可选地，S4步骤中，第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的培养温度均为35℃～40℃，培养时间为65～75小时。
可选地，S5步骤中，每隔5小时检测一次四个恒化器中的活菌含量。
可选地，S6步骤中，各成分的质量百分比为蛋白液86.5％、乳酸菌液2.5％、双岐杆菌液2.5％、枯草芽孢杆菌液2.5％、产朊假丝酵母菌液2.5％、中性蛋白酶0.5％、纤维素酶0.5％和育种培养基2.5％。
可选地，S6步骤中，发酵反应釜内的发酵温度为37℃，发酵时间为30小时。
可选地，S6步骤中，发酵反应釜内的发酵温度为40℃，发酵时间为45小时。
本发明的有益效果为：
本发明实施方式提供的大豆蛋白液发酵工艺，先使用大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水制成初始液，然后先初始液中加入糖化酶制得糖化液，然后将糖化液加热处理得到育种培养基，再将育种培养基分别加入到四个恒化器中，并且分别向四个恒化器中接种四种菌种进行培养得到四种菌液，最后将蛋白液、四种菌液、中性蛋白酶、纤维素酶和育种培养基混合均匀，并置于发酵反应釜内进行厌氧发酵，从而制得蛋白发酵液。其工艺简单，制备方便，生产效率高，生产出来的产品质量好，生产成本也较低。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
实施例1
本发明实施例一提供了一种大豆蛋白液发酵工艺，包括以下步骤：
S1：将大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水加入到配料罐中，加热至沸腾，然后使用碱液调节PH值至6，得到初始液。
需要说明的是，本步骤中，称取的大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水的重量分数分别为大麦芽2份、蛋白胨1.5份、琼脂2份、柠檬酸钠0.3份、磷酸二氢钾1份、硫酸镁0.015份、碳酸氢钠0.5份和水180份。
本步骤中，调节PH值使用的碱液为氢氧化钾。
S2：将初始液转入到糖化罐中，向糖化罐中加入9×105u的糖化酶，加温至55℃保温5小时，得糖化液。
S3：将糖化液转入流体加热器内，并加温至95℃保温0.5小时，然后在5秒内降温至45℃，得到育种培养基。
S4：将育种培养基分别加入到四个恒化器中，四个恒化器编号分别为第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器，然后将乳酸菌菌种接种到第一恒化器内发酵培养，将双岐杆菌菌种接种到第二恒化器内发酵培养，将枯草芽孢杆菌菌种接种到第三恒化器内发酵培养，将产朊假丝酵母菌菌种接种到第四恒化器内发酵培养。
需要说明的是，本步骤中，乳酸菌菌种接种数量占育种培养基体积的3％，双岐杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的5％，枯草芽孢杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的5％，产朊假丝酵母菌菌种接种数量占育种培养基体积的6％。
本步骤中，第一恒化器和第二恒化器为密封发酵培养，第三恒化器和第四恒化器为好氧发酵培养，第三恒化器和第四恒化器的通氧量为1.7L/min。
本步骤中，第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的培养温度均为35℃，培养时间为75小时。
S5：分别对第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的活菌含量进行检测，当活菌含量为200亿/克时，停止对恒化器内菌种的培养，分别得到乳酸菌液、双岐杆菌液、枯草芽孢杆菌液和产朊假丝酵母菌液。
本步骤中，需要每隔5小时检测一次四个恒化器中的活菌含量，当活菌含量为200亿/克时，停止对恒化器内菌种的培养。
S6：按质量百分比分别称取酵母液86.5％、乳酸菌液2.5％、双岐杆菌液2.5％、枯草芽孢杆菌液2.5％、产朊假丝酵母菌液2.5％、中性蛋白酶0.5％、纤维素酶0.5％和育种培养基2.5％，混合均匀，并置于发酵反应釜内进行厌氧发酵，发酵温度为37℃，发酵时间为30小时，从而制得蛋白发酵液。
需要说明的是，本步骤中，中性蛋白酶采用5万酶活力的中性蛋白酶，纤维素酶采用1万酶活力的纤维素酶。
本实施例提供的大豆蛋白液发酵工艺，其工艺简单，制备方便，生产效率高，生产出来的产品质量好，生产成本也较低，适合规模生产。
实施例2
本发明实施例二提供了一种大豆蛋白液发酵工艺，包括以下步骤：
S1：将大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水加入到配料罐中，加热至沸腾，然后使用碱液调节PH值至5.8，得到初始液。
需要说明的是，本步骤中，称取的大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水的重量分数分别为大麦芽3份、蛋白胨1.8份、琼脂3份、柠檬酸钠0.4份、磷酸二氢钾1.5份、硫酸镁0.02份、碳酸氢钠0.8份和水220份。
本步骤中，调节PH值使用的碱液为氢氧化钾。
S2：将初始液转入到糖化罐中，向糖化罐中加入10×105u的糖化酶，加温至65℃保温3小时，得糖化液。
S3：将糖化液转入流体加热器内，并加温至100℃保温0.5小时，然后在10秒内降温至35℃，得到育种培养基。
S4：将育种培养基分别加入到四个恒化器中，四个恒化器编号分别为第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器，然后将乳酸菌菌种接种到第一恒化器内发酵培养，将双岐杆菌菌种接种到第二恒化器内发酵培养，将枯草芽孢杆菌菌种接种到第三恒化器内发酵培养，将产朊假丝酵母菌菌种接种到第四恒化器内发酵培养。
需要说明的是，本步骤中，乳酸菌菌种接种数量占育种培养基体积的5％，双岐杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的7％，枯草芽孢杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的7％，产朊假丝酵母菌菌种接种数量占育种培养基体积的8％。
本步骤中，第一恒化器和第二恒化器为密封发酵培养，第三恒化器和第四恒化器为好氧发酵培养，第三恒化器和第四恒化器的通氧量为1.9L/min。
本步骤中，第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的培养温度均为40℃，培养时间为65小时。
S5：分别对第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的活菌含量进行检测，当活菌含量为250亿/克时，停止对恒化器内菌种的培养，分别得到乳酸菌液、双岐杆菌液、枯草芽孢杆菌液和产朊假丝酵母菌液。
本步骤中，需要每隔5小时检测一次四个恒化器中的活菌含量，当活菌含量为250亿/克时，停止对恒化器内菌种的培养。
S6：按质量百分比分别称取蛋白液85％、乳酸菌液2.5％、双岐杆菌液2.5％、枯草芽孢杆菌液2.5％、产朊假丝酵母菌液2.5％、中性蛋白酶1％、纤维素酶1％和育种培养基3％，混合均匀，并置于发酵反应釜内进行厌氧发酵，发酵温度为40℃，发酵时间为45小时，从而制得蛋白发酵液。
需要说明的是，本步骤中，中性蛋白酶采用5万酶活力的中性蛋白酶，纤维素酶采用1万酶活力的纤维素酶。
本实施例提供的大豆蛋白液发酵工艺，其工艺简单，制备方便，生产效率高，生产出来的产品质量好，生产成本也较低，适合规模生产。
实施例3
本发明实施例三提供了一种大豆蛋白液发酵工艺，包括以下步骤：
S1：将大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水加入到配料罐中，加热至沸腾，然后使用碱液调节PH值至6.2，得到初始液。
需要说明的是，本步骤中，称取的大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水的重量分数分别为大麦芽2.5份、蛋白胨1.6份、琼脂2.5份、柠檬酸钠0.35份、磷酸二氢钾1.2份、硫酸镁0.018份、碳酸氢钠0.6份和水200份。
本步骤中，调节PH值使用的碱液为氢氧化钾。
S2：将初始液转入到糖化罐中，向糖化罐中加入9.5×105u的糖化酶，加温至60℃保温4小时，得糖化液。
S3：将糖化液转入流体加热器内，并加温至98℃保温0.5小时，然后在8秒内降温至40℃，得到育种培养基。
S4：将育种培养基分别加入到四个恒化器中，四个恒化器编号分别为第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器，然后将乳酸菌菌种接种到第一恒化器内发酵培养，将双岐杆菌菌种接种到第二恒化器内发酵培养，将枯草芽孢杆菌菌种接种到第三恒化器内发酵培养，将产朊假丝酵母菌菌种接种到第四恒化器内发酵培养。
需要说明的是，本步骤中，乳酸菌菌种接种数量占育种培养基体积的4％，双岐杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的6％，枯草芽孢杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的6％，产朊假丝酵母菌菌种接种数量占育种培养基体积的7％。
本步骤中，第一恒化器和第二恒化器为密封发酵培养，第三恒化器和第四恒化器为好氧发酵培养，第三恒化器和第四恒化器的通氧量为1.8L/min。
本步骤中，第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的培养温度均为38℃，培养时间为70小时。
S5：分别对第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的活菌含量进行检测，当活菌含量为230亿/克时，停止对恒化器内菌种的培养，分别得到乳酸菌液、双岐杆菌液、枯草芽孢杆菌液和产朊假丝酵母菌液。
本步骤中，需要每隔5小时检测一次四个恒化器中的活菌含量，当活菌含量为230亿/克时，停止对恒化器内菌种的培养。
S6：按质量百分比分别称取蛋白液85.5％、乳酸菌液3％、双岐杆菌液3％、枯草芽孢杆菌液2.5％、产朊假丝酵母菌液2.5％、中性蛋白酶0.5％、纤维素酶0.5％和育种培养基2.5％，混合均匀，并置于发酵反应釜内进行厌氧发酵，发酵温度为38℃，发酵时间为40小时，从而制得蛋白发酵液。
需要说明的是，本步骤中，中性蛋白酶采用5万酶活力的中性蛋白酶，纤维素酶采用1万酶活力的纤维素酶。
本实施例提供的大豆蛋白液发酵工艺，其工艺简单，制备方便，生产效率高，生产出来的产品质量好，生产成本也较低，适合规模生产。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：包括以下步骤:
S1：将大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水加入到配料罐中，加热至沸腾，然后使用碱液调节PH值至5.8～6.2，得到初始液；
S2：将初始液转入到糖化罐中，向糖化罐中加入9×105u～10×105u的糖化酶，加温至55℃～65℃保温3～5小时，得糖化液；
S3：将糖化液转入流体加热器内，并加温至95℃～100℃保温0.5小时，然后在5～10秒内降温至35℃～45℃，得到育种培养基；
S4：将育种培养基分别加入到四个恒化器中，四个恒化器编号分别为第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器，然后将乳酸菌菌种接种到第一恒化器内发酵培养，将双岐杆菌菌种接种到第二恒化器内发酵培养，将枯草芽孢杆菌菌种接种到第三恒化器内发酵培养，将产朊假丝酵母菌菌种接种到第四恒化器内发酵培养；
S5：分别对第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的活菌含量进行检测，当活菌含量为200～250亿/克时，停止对恒化器内菌种的培养，分别得到乳酸菌液、双岐杆菌液、枯草芽孢杆菌液和产朊假丝酵母菌液；
S6：按质量百分比分别称取蛋白液85～86.5％、乳酸菌液2.5～3％、双岐杆菌液2.5～3％、枯草芽孢杆菌液2.5～3％、产朊假丝酵母菌液2.5～3％、中性蛋白酶0.5～1％、纤维素酶0.5～1％和育种培养基2.5～3％，混合均匀，并置于发酵反应釜内进行厌氧发酵，发酵温度为37～40℃，发酵时间为30～45小时，从而制得酵母发酵液。
2.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S1步骤中，大麦芽、蛋白胨、琼脂、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、硫酸镁、碳酸氢钠和水的重量分数比为2～3份：1.5～1.8份：2～3份：0.3～0.4份：1～1.5份:0.015～0.02份：0.5～0.8份：180～220份。
3.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S1步骤中，使用氢氧化钾调节PH值至6，得到初始液。
4.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S4步骤中，乳酸菌菌种接种数量占育种培养基体积的3％～5％，双岐杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的5％～7％，枯草芽孢杆菌菌种接种数量占育种培养基体积的5％～7％，产朊假丝酵母菌菌种接种数量占育种培养基体积的6％～8％。
5.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S4步骤中，第一恒化器和第二恒化器为密封发酵培养，第三恒化器和第四恒化器为好氧发酵培养，第三恒化器和第四恒化器的通氧量为1.7～1.9L/min。
6.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S4步骤中，第一恒化器、第二恒化器、第三恒化器和第四恒化器中的培养温度均为35℃～40℃，培养时间为65～75小时。
7.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S5步骤中，每隔5小时检测一次四个恒化器中的活菌含量。
8.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S6步骤中，各成分的质量百分比为酵母液86.5％、乳酸菌液2.5％、双岐杆菌液2.5％、枯草芽孢杆菌液2.5％、产朊假丝酵母菌液2.5％、中性蛋白酶0.5％、纤维素酶0.5％和育种培养基2.5％。
9.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S6步骤中，发酵反应釜内的发酵温度为37℃，发酵时间为30小时。
10.根据权利要求1所述的大豆蛋白液发酵工艺，其特征在于：S6步骤中，发酵反应釜内的发酵温度为40℃，发酵时间为45小时。
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