CN112602926A - 一种富含吡咯喹啉醌和γ-氨基丁酸的植物酵素及其制造方法 - Google Patents
一种富含吡咯喹啉醌和γ-氨基丁酸的植物酵素及其制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种富含吡咯喹啉醌和γ‑氨基丁酸的植物酵素及其制造方法,该方法包括将糙米、山楂、红枣、沙棘按照比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,25~30℃发酵48~72小时,得到发酵液;将酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌和纳豆芽孢杆菌分别制成菌悬液,加入至发酵液中,混匀,25~30℃继续发酵24~48小时,澄清过滤,获得风味口感优良且富含吡咯喹啉醌和γ‑氨基丁酸的植物酵素。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域,尤其涉及一种富含吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline Quinone,PQQ)和γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyrate,GABA)的植物酵素及其制造方法。
背景技术
吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline Quinone,PQQ)是继黄素核苷酸(FMN,FAD)和烟酰胺核苷酸(NAD,NADP)之后,在膜束缚的细菌脱氢酶中发现的第3种辅基。PQQ虽然在生物体内含量非常低,但作用重要,不仅是新发现的一种线粒体呼吸链组分,参与催化生物体内氧化还原反应,还具有非常多样的生物活性,缺乏时会引起哺乳动物诸多代谢障碍。欧洲食品监管部门(EFSA Panelon Dietetic Products,Nutrition and Allergies)经过严谨详尽评估,已充分认定PQQ的安全性,批准其作为功能性物质在食品中添加,批准号为Regulation(EC)No 258/97(Turck D,et al.Safety of pyrroloquinoline quinonedisodium salt as a novel food pursuant to Regulation(EC)No258/97[J].EFSA J,2017,15(11):UNSP 5058.)
浙江工商大学申报的发明专利“一种微生物共培养发酵生产含有吡咯喹啉醌食醋的方法(CN 201910796795.4)”,利用酿酒酵母、生丝微菌和巴氏醋杆菌构建共培养体系,生产富含PQQ的食醋,其中含有微量PQQ。吴银娣申报的发明专利“一种提高吡咯喹啉醌产量的方法”(CN 201611152572.7),通过对浅绿黄假单胞菌产PQQ的营养因子进行分析,控制培养基中特定氨基酸含量以及维生素含量,有效提高PQQ产量。福建师范大学申报的发明专利“定向驯化选育高产吡咯喹啉醌的甲基营养菌”(CN 201610059296.3),提供了一种定向驯化选育高产PQQ的甲基营养菌突变株的方法,通过逐步提高培养基中的甲醇浓度对甲基营养菌进行应激驯化,提高了选育正突变率以及PQQ产量增加幅度。海正药业申报的发明专利“一种生丝微菌和吡咯喹啉醌的制备方法(CN 201510262476.7)”,其PQQ产率达到1783mg/L,但该菌属于甲基营养菌,发酵时需要甲醇。目前进行PQQ发酵的微生物均不属于常用的食品发酵微生物。
γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyrate,GABA)具有极其重要的生理功能,具有健脑益智、抗癫痫、促进睡眠、美容润肤、延缓衰老、降血压等功效。每日补充微量GABA有利于缓解高血压,促进体内氨基酸代谢平衡,调节免疫功能。闽南师范大学申报的专利“一种发芽糙米富集γ-氨基丁酸的方法”(CN 202010513634.2)通过将糙米冷激处理后发芽富集GABA。吉林农业大学申报的专利“一种富含γ-氨基丁酸啤酒的酿造工艺”(CN 202010042953.X)使用发芽糙米和向麦芽汁中加入假丝酵母菌株Y6发酵,得到富含GABA啤酒。天津科技大学申报的发明专利“一种高产γ-氨基丁酸的乳杆菌及其分离培养方法和应用”(CN201911184419.6)涉及一种高产GABA的植物乳杆菌及其分离培养方法和应用。
食用植物酵素是指以植物性食品原料,添加或不添加辅料,经过微生物发酵制得的含有特定生物活性成分,可供食用的酵素产品。浙江大学申报的发明专利“一种改善哮喘的植物酵素及其制备方法”(CN 201710475099.4)以蓝莓、桑椹、柿子、冬虫夏草的天然植物原料各自不同时间与温度独立发酵,将发酵后的发酵料渣与发酵原液依照比例复配,得到二次发酵原酱酵素或复合植物酵素食品。北京中医药大学申报的发明专利“沙棘复合发酵液及其制备方法、保健饮品、植物酵素”(CN 202010183760.6)所述沙棘复合发酵液包括沙棘提取液、食物酶解液、培养液以及发酵剂,对酒精性肝损伤有明显改善效果。
纳豆是一种以纳豆芽孢杆菌为主、多种微生物参与共同发酵的健康食品,富含PQQ,但纳豆芽孢杆菌纯菌发酵时,产物中PQQ含量很低,这是因为纳豆芽孢杆菌虽然具有与PQQ合成相关的关键酶,但代谢途径并不完整,需要其它微生物如酵母、乳酸菌、醋酸菌等提供相关功能基因。乳酸菌则是制造酵素和合成GABA的重要微生物,基于此,将植物原料优化复配,通过食品级微生物如酵母、乳酸菌、醋酸菌和纳豆芽孢杆菌共发酵,可望获得富含PQQ和GABA、并且风味浓郁丰富的植物酵素。
发明内容
本发明提供了一种富含吡咯喹啉醌(PQQ)和γ-氨基丁酸(GABA)的植物酵素及其制造方法,该植物酵素的制备方法不仅简单,而且获得的产品中吡咯喹啉醌含量高达100μg/mL以上,γ-氨基丁酸含量高达1.50μg/mL以上。
具体技术方案如下:
本发明提供了一种富含PQQ和GABA的植物酵素的制造方法,包括以下步骤:
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,25~30℃发酵48~72小时,得到发酵液;
(2)将酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌和纳豆芽孢杆菌分别制成菌悬液,加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,25~30℃继续发酵24~48小时,澄清过滤,获得富含PQQ和GABA的植物酵素。
本发明以糙米为发酵主料,以山楂、红枣、沙棘为配料进行调味,第一阶段以麦曲为糖化发酵剂,营造一个糖化充分且排除致病菌等杂菌从而微生态稳定的发酵环境,第二阶段加入食品级微生物如酵母、乳酸菌、醋酸菌和纳豆芽孢杆菌共发酵,制成植物酵素,在这个过程中,乳酸菌合成GABA,同时,纳豆芽孢杆菌的PQQ合成途径得到来自酵母、乳酸菌、醋酸菌的功能基因补充从而完整,能够高效合成PQQ。
进一步地,步骤(1)的发酵体系中,糙米、山楂、红枣和沙棘的混合比例为10:1:1:1;所述混合物与麦曲、水的比例为10:1:10。
进一步地,步骤(1)中,所述麦曲购自中粮孔乙己酒业有限公司,产品名称和编号为ZLKYJ-MQ-2020-1。
进一步地,步骤(2)中,酿酒酵母菌悬液、巴氏醋杆菌菌悬液、植物乳杆菌菌悬液和纳豆芽孢杆菌菌悬液的制备方法,包括:将斜面菌种接到液体培养基,酿酒酵母接种至YPD液体培养基,巴氏醋杆菌接种至AC液体培养基,植物乳杆菌接种至MRS液体培养基,纳豆芽孢杆菌接种至FB液体培养基,均在33℃~39℃振荡培养20~36h,直至菌液密度为108~109cfu/mL,得到菌悬液。
进一步地,步骤(2)中,所述酿酒酵母为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)CGMCC 2.1543,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;所述巴氏醋杆菌为巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)CGMCC 1.4546,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;所述植物乳杆菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CGMCC 1.511,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;所述纳豆芽孢杆菌为纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)ACCC19833,保藏于中国农业微生物菌种保藏管理中心。
进一步地,步骤(2)中,以体积百分数计,四种菌悬液接种至发酵液的接种量均为0.8%~1.2%。
进一步地,所述的YPD液体培养基,以1L计,包括以下组分:
该培养基的pH值调节至6.8~7.2;
进一步地,所述的AC液体培养基,以1L计,包括以下组分:
该培养基的pH值调节至6.4~7.0。
进一步地,所述的MRS培养基,以1L计,包括以下组分:
该培养基的pH值调节至6.0~6.8;
进一步地,所述的FB培养基,以1L计,包括以下组分:
该培养基的pH值调节至pH 7.2~7.4。
本发明还提供了一种如上所述的制造方法制得的富含PQQ和GABA的植物酵素。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明以糙米为发酵主料,以山楂、红枣、沙棘为配料进行调味,可使获得的植物酵素的滋味和风味丰富可口,色泽美观;第一阶段以麦曲为糖化发酵剂,营造一个糖化充分且排除致病菌等杂菌从而微生态稳定的发酵环境,为后续发酵奠定基础;第二阶段加入食品级微生物如酵母、乳酸菌、醋酸菌和纳豆芽孢杆菌共发酵,制成植物酵素,在这个过程中,乳酸菌合成GABA,同时,纳豆芽孢杆菌的PQQ合成途径得到来自酵母、乳酸菌、醋酸菌的功能基因补充从而完整,能够高效合成PQQ。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,以下列举的仅是本发明的具体实施例,但本发明的保护范围不仅限于此。
下列实施例中涉及的麦曲购自粮孔乙己酒业有限公司,产品名称和编号为ZLKYJ-MQ-2020-1;酿酒酵母的菌株为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)CGMCC2.1543,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;巴氏醋杆菌的菌株为巴氏醋杆菌(Acetobacterpasteurianus)CGMCC 1.4546,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;植物乳杆菌的菌株为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CGMCC 1.511,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;纳豆芽孢杆菌的菌株为纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)ACCC 19833,保藏于中国农业微生物菌种保藏管理中心。
吡咯喹啉醌(PQQ)测定方法:采用高效液相色谱法,进样量10μl,温度40℃,保留时间10min,流动相为甲醇-水(含0.06M磷酸)混合液,梯度洗脱(甲醇:水=1:9,至甲醇:水=9:1),流速1mL/min,在250nm处测定。以蒸馏水为对照,将PQQ标准品梯度稀释(15.625μg/ml,31.25μg/ml,62.5μg/ml,125μg/ml,250μg/ml),以浓度为横坐标,色谱面积为纵坐标,制作标准曲线。线性关系为y=27.139x-16.976,相关系数R2=0.99924,说明在该范围内线性关系良好,可作为PQQ含量计算的标准曲线。
γ-氨基丁酸(GABA)测定方法:按照QB/T 4587规定的方法。
pH值含量测定:按照GB/T 10468规定的方法。
乙醇含量(g/100g)测定:按照GB/T 12143规定的方法。
多酚含量测定:按照GB/T 31740.2附录A规定的方法。
乳酸菌计数测定:按照GB 4789.35规定的方法。
酵母菌计数测定:按照GB 4789.15规定的方法。
感官品质评价方法:按照“QB/T 5323-2018植物酵素”所规定的原则,设置滋味、香气和色泽等3个感官品质子项,分别占权重50%、25%和25%,进行评价并计算综合得分。
实施例1
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照10:1:1:1的比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,混合物与麦曲、水的比例为10:1:10,28±1℃发酵60±1小时,得到发酵液;
(2)将酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CGMCC 2.1543、巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus CGMCC 1.4546、植物乳杆菌Lactobacillus plantarum CGMCC1.511和纳豆芽孢杆菌Bacillus subtilis natto ACCC 19833分别接种至YPD、AC、MRS和FB液体培养基中,均在36±1℃振荡培养24±1h,至菌液密度为5×108cfu/mL的菌悬液;
培养基组成为:
YPD液体培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨20g,酵母膏10g,葡萄糖20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.8~7.2。
AC液体培养基,以1L计,包括以下组分:酵母膏10g,葡萄糖10g,碳酸钙20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.4~7.0。
MRS培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨10g,牛肉膏10g,酵母膏5g;柠檬酸氢二铵2g,葡萄糖20g;乙酸钠5g;磷酸氢二钾2g,硫酸镁0.5g;硫酸锰0.2g;吐温80 1.5mL,余量为水;该培养基的pH值调节至6.0~6.8。
FB培养基,以1L计,包括以下组分:葡萄糖15g,蛋白胨15g,Na2HPO4 2g,NaH2PO42g,MgSO4 0.5g,CaCl2 0.2g,余量为水;该培养基的pH值调节至pH 7.2~7.4。
(3)将酿酒酵母菌悬液、巴氏醋杆菌菌悬液、植物乳杆菌菌悬液和纳豆芽孢杆菌菌悬液各0.8份/100份(体积比)加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,28±1℃继续发酵24±1小时,澄清过滤,获得富含PQQ和GABA的植物酵素。
表1
PQQ、GABA等测定和感官品质评价(表1)显示,植物酵素感官品质佳,综合评分达到85分,并富含PQQ和GABA,含量分别达到116.5μg/mL和1.50μg/mL。pH值、乙醇含量、多酚含量、乳酸菌密度和酵母菌密度均符合“QB/T 5323-2018植物酵素”的规定要求(pH值≤4.5,乙醇含量≤0.5g/100g,多酚含量≥0.5、乳酸菌密度≥1×105cfu/mL,酵母菌密度≥1×105cfu/mL)。
实施例2
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照10:1:1:1的比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,混合物与麦曲、水的比例为10:1:10,28±1℃发酵60±1小时,得到发酵液;
(2)将酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CGMCC 2.1543、巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus CGMCC 1.4546、植物乳杆菌Lactobacillus plantarum CGMCC1.511和纳豆芽孢杆菌Bacillus subtilis natto ACCC 19833分别接种至YPD、AC、MRS和FB液体培养基中,均在36±1℃振荡培养24±1h,至菌液密度为5×108cfu/mL的菌悬液;
培养基组成为:
YPD液体培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨20g,酵母膏10g,葡萄糖20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.8~7.2。
AC液体培养基,以1L计,包括以下组分:酵母膏10g,葡萄糖10g,碳酸钙20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.4~7.0。
MRS培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨10g,牛肉膏10g,酵母膏5g;柠檬酸氢二铵2g,葡萄糖20g;乙酸钠5g;磷酸氢二钾2g,硫酸镁0.5g;硫酸锰0.2g;吐温80 1.5mL,余量为水;该培养基的pH值调节至6.0~6.8。
FB培养基,以1L计,包括以下组分:葡萄糖15g,蛋白胨15g,Na2HPO4 2g,NaH2PO42g,MgSO4 0.5g,CaCl2 0.2g,余量为水;该培养基的pH值调节至pH 7.2~7.4。
(3)将酿酒酵母菌悬液、巴氏醋杆菌菌悬液、植物乳杆菌菌悬液和纳豆芽孢杆菌菌悬液各1.2份/100份(体积比)加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,28±1℃继续发酵24±1小时,澄清过滤,获得富含PQQ和GABA的植物酵素。
表2
PQQ、GABA等测定和感官品质评价(表2)显示,植物酵素感官品质佳,综合评分达到83分,并富含PQQ和GABA,含量分别达到108.6μg/mL和1.57μg/mL。pH值、乙醇含量、多酚含量、乳酸菌密度和酵母菌密度均符合“QB/T 5323-2018植物酵素”的规定要求。
实施例3
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照10:1:1:1的比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,混合物与麦曲、水的比例为10:1:10,28±1℃发酵60±1小时,得到发酵液;
(2)将酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CGMCC 2.1543、巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus CGMCC 1.4546、植物乳杆菌Lactobacillus plantarum CGMCC1.511和纳豆芽孢杆菌Bacillus subtilis natto ACCC 19833分别接种至YPD、AC、MRS和FB液体培养基中,均在36±1℃振荡培养24±1h,至菌液密度为5×108cfu/mL的菌悬液;
培养基组成为:
YPD液体培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨20g,酵母膏10g,葡萄糖20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.8~7.2。
AC液体培养基,以1L计,包括以下组分:酵母膏10g,葡萄糖10g,碳酸钙20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.4~7.0。
MRS培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨10g,牛肉膏10g,酵母膏5g;柠檬酸氢二铵2g,葡萄糖20g;乙酸钠5g;磷酸氢二钾2g,硫酸镁0.5g;硫酸锰0.2g;吐温80 1.5mL,余量为水;该培养基的pH值调节至6.0~6.8。
FB培养基,以1L计,包括以下组分:葡萄糖15g,蛋白胨15g,Na2HPO4 2g,NaH2PO42g,MgSO4 0.5g,CaCl2 0.2g,余量为水;该培养基的pH值调节至pH 7.2~7.4。
(3)将酿酒酵母菌悬液、巴氏醋杆菌菌悬液、植物乳杆菌菌悬液和纳豆芽孢杆菌菌悬液各1.0份/100份(体积比)加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,28±1℃继续发酵24±1小时,澄清过滤,获得富含PQQ和GABA的植物酵素。
表3
PQQ、GABA等测定和感官品质评价(表3)显示,植物酵素感官品质佳,综合评分达到88分,并富含PQQ和GABA,含量分别达到133.7μg/mL和1.84μg/mL。pH值、乙醇含量、多酚含量、乳酸菌密度和酵母菌密度均符合“QB/T 5323-2018植物酵素”的规定要求。
对比例1
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照10:1:1:1的比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,混合物与麦曲、水的比例为10:1:10,28±1℃发酵60±1小时,得到发酵液;
(2)适当补水,28±1℃继续发酵24±1小时,澄清过滤,即获得植物酵素。
表4
PQQ、GABA等测定和感官品质评价(表4)显示,植物酵素感官品质不佳,综合评分仅55分,未检出GABA和PQQ。pH值、乙醇含量、多酚含量、乳酸菌密度和酵母菌密度等指标,仅乙醇含量和多酚含量符合“QB/T 5323-2018植物酵素”的规定要求,其它均不符合。
对比例2
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照10:1:1:1的比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,混合物与麦曲、水的比例为10:1:10,28±1℃发酵60±1小时,得到发酵液;
(2)将纳豆芽孢杆菌Bacillus subtilis natto ACCC 19833分别接种至FB液体培养基中,均在36±1℃振荡培养24±1h,至菌液密度为5×108cfu/mL的菌悬液;
FB培养基,以1L计,包括以下组分:葡萄糖15g,蛋白胨15g,Na2HPO4 2g,NaH2PO42g,MgSO4 0.5g,CaCl2 0.2g,余量为水;该培养基的pH值调节至pH 7.2~7.4。
(3)将纳豆芽孢杆菌菌悬液1.0份/100份(体积比)加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,28±1℃继续发酵24±1小时,澄清过滤,获得植物酵素。
表5
PQQ、GABA等测定和感官品质评价(表5)显示,植物酵素感官品质不佳,综合评分仅53分,未检出GABA,PQQ含量为72.7μg/mL。pH值、乙醇含量、多酚含量、乳酸菌密度和酵母菌密度等指标,仅乙醇含量和多酚含量符合“QB/T 5323-2018植物酵素”的规定要求,其它均不符合。
对比例3
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照10:1:1:1的比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,混合物与麦曲、水的比例为10:1:10,28±1℃发酵60±1小时,得到发酵液;
(2)将酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CGMCC 2.1543、巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus CGMCC 1.4546和纳豆芽孢杆菌Bacillus subtilis nattoACCC 19833分别接种至YPD、AC和FB液体培养基中,均在36±1℃振荡培养24±1h,至菌液密度为5×108cfu/mL的菌悬液;
培养基组成为:
YPD液体培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨20g,酵母膏10g,葡萄糖20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.8~7.2。
AC液体培养基,以1L计,包括以下组分:酵母膏10g,葡萄糖10g,碳酸钙20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.4~7.0。
FB培养基,以1L计,包括以下组分:葡萄糖15g,蛋白胨15g,Na2HPO4 2g,NaH2PO42g,MgSO4 0.5g,CaCl2 0.2g,余量为水;该培养基的pH值调节至pH 7.2~7.4。
(3)将酿酒酵母菌悬液、巴氏醋杆菌菌悬液、植物乳杆菌菌悬液和纳豆芽孢杆菌菌悬液各1.0份/100份(体积比)加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,28±1℃继续发酵24±1小时,澄清过滤,获得植物酵素。
表6
PQQ、GABA等测定和感官品质评价(表6)显示,植物酵素感官品质尚可,综合评分71分,含PQQ和GABA,但含量较低,分别74.6μg/mL和0.77μg/mL。pH值、乙醇含量、多酚含量、乳酸菌密度和酵母菌密度等指标符合“QB/T 5323-2018植物酵素”的规定要求,但乳酸菌密度较低。
对比例4
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照10:1:1:1的比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,混合物与麦曲、水的比例为10:1:10,28±1℃发酵60±1小时,得到发酵液;
(2)将酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CGMCC 2.1543、巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus CGMCC 1.4546和植物乳杆菌Lactobacillus plantarumCGMCC 1.511分别接种至YPD、AC和MRS液体培养基中,均在36±1℃振荡培养24±1h,至菌液密度为5×108cfu/mL的菌悬液;
培养基组成为:
YPD液体培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨20g,酵母膏10g,葡萄糖20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.8~7.2。
AC液体培养基,以1L计,包括以下组分:酵母膏10g,葡萄糖10g,碳酸钙20g,余量为水;该培养基的pH值调节至6.4~7.0。
MRS培养基,以1L计,包括以下组分:蛋白胨10g,牛肉膏10g,酵母膏5g;柠檬酸氢二铵2g,葡萄糖20g;乙酸钠5g;磷酸氢二钾2g,硫酸镁0.5g;硫酸锰0.2g;吐温80 1.5mL,余量为水;该培养基的pH值调节至6.0~6.8。
(3)将酿酒酵母菌悬液、巴氏醋杆菌菌悬液、植物乳杆菌菌悬液和纳豆芽孢杆菌菌悬液各1.0份/100份(体积比)加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,28±1℃继续发酵24±1小时,澄清过滤,获得植物酵素。
表7
PQQ、GABA等测定和感官品质评价(表7)显示,植物酵素感官品质佳,综合评分82分,GABA含量1.34μg/mL,但不含PQQ。pH值、乙醇含量、多酚含量、乳酸菌密度和酵母菌密度等指标符合“QB/T 5323-2018植物酵素”要求,但乳酸菌密度较低。
总结以上案例:
(1)在添加麦曲自然发酵的基础上,进一步添加酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌和纳豆芽孢杆菌强化发酵,所制得植物酵素品质佳(实施例1、实施例2、实施例3)。
(2)仅用麦曲自然发酵,所制得植物酵素品质不佳,PQQ和GABA均未检出(对比例1);在添加麦曲自然发酵的基础上,进一步添加纳豆芽孢杆菌强化发酵,而不添加酿酒酵母、巴氏醋杆菌和植物乳杆菌,所制得植物酵素品质不佳,GABA未检出,但PQQ仍然有一定含量(对比例2),说明纳豆芽孢杆菌对于PQQ合成起着关键作用。
(3)在添加麦曲自然发酵的基础上,进一步添加酿酒酵母、巴氏醋杆菌和纳豆芽孢杆菌强化发酵,未添加植物乳杆菌,所制得植物酵素品质不高(对比例3),且PQQ和GABA含量均较低,说明植物乳杆菌不仅对于植物酵素品质影响较大,而且对PQQ和GABA的合成也发挥重要作用。
(4)在添加麦曲自然发酵的基础上,进一步添加酿酒酵母、巴氏醋杆菌和植物乳杆菌强化发酵,未添加纳豆芽孢杆菌,所制得植物酵素品质佳(对比例4),且GABA含量较高,但PQQ未检出,说明纳豆芽孢杆菌发酵是合成PQQ的关键,其PQQ合成途径只有得到其它微生物的功能基因予以补充后,方才高效和完整。
Claims (9)
1.一种富含吡咯喹啉醌和γ-氨基丁酸的植物酵素的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将糙米、山楂、红枣、沙棘按照比例混合后,得到混合物;混合物粉碎后,加入麦曲,冲水混合,25~30℃发酵48~72小时,得到发酵液;
(2)将酿酒酵母、巴氏醋杆菌、植物乳杆菌和纳豆芽孢杆菌分别制成菌悬液,加入至步骤(1)的发酵液中,混匀,25~30℃继续发酵24~48小时,澄清过滤,获得富含吡咯喹啉醌和γ-氨基丁酸的植物酵素。
2.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤(1)的发酵体系中,糙米、山楂、红枣和沙棘的混合比例为10:1:1:1;所述混合物与麦曲、水的比例为10:1:10。
3.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤(1)中,所述麦曲购自中粮孔乙己酒业有限公司,产品名称和编号为ZLKYJ-MQ-2020-1。
4.如权利要求1所述的制造方法,其特征在于,步骤(2)中,酿酒酵母菌悬液、巴氏醋杆菌菌悬液、植物乳杆菌菌悬液和纳豆芽孢杆菌菌悬液的制备方法,包括:将斜面菌种接到液体培养基,酿酒酵母接种至YPD液体培养基,巴氏醋杆菌接种至AC液体培养基,植物乳杆菌接种至MRS液体培养基,纳豆芽孢杆菌接种至FB液体培养基,均在33℃~39℃振荡培养20~36h,直至菌液密度为108~109cfu/mL,得到菌悬液。
5.如权利要求4所述的制造方法,其特征在于,步骤(2)中,所述酿酒酵母为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)CGMCC 2.1543,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;所述巴氏醋杆菌为巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)CGMCC 1.4546,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;所述植物乳杆菌为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CGMCC1.511,保藏于中国普通微生物菌种保藏中心;所述纳豆芽孢杆菌为纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)ACCC 19833,保藏于中国农业微生物菌种保藏管理中心。
6.如权利要求4所述的制造方法,其特征在于,步骤(2)中,以体积百分数计,四种菌悬液接种至发酵液的接种量均为0.8%~1.2%。
9.一种如权利要求1~8任一项所述的制造方法制得的富含吡咯喹啉醌和γ--氨基丁酸的植物酵素。
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