CN1952107A - 纳豆粘菌丝及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

纳豆粘菌丝及其制备方法和应用，属生物化工技术领域。本发明的纳豆粘菌丝是以大豆浆水解提取出全溶透明的大豆蛋白胨为原料，加入经三级无菌扩增培养的纳豆菌液体发酵后浓缩提纯而制得。产品为纯白色细粉，易溶于水成粘度极高的透明溶液。主要成分为氨基粘多糖和聚谷氨酸，性质与透明质酸接近，其精品可应用于化妆品、保健食品。其粗品可应用于污水处理的强力絮凝剂、干旱地区的种子包衣、土壤改良等领域。

Description

纳豆粘菌丝及其制备方法和应用

(一)技术领域

本发明涉及一种纳豆粘菌丝及其制备方法和应用，属生物化工技术领域。

(二)背景技术

纳豆是一种源于中国、盛行于日本的一种民间食品，近年来随着科学技术的发展，逐步发现证实了纳豆含有纳豆激酶、聚谷氨酸、氨基粘多糖等具有多种特效功能的物质或因子，掀起了一股纳豆研究的热潮。在我国纳豆深加工研究的重点主要是提取纳豆激酶用于制药业，如CN1766096和CN1799627。日本对纳豆的研究比较广泛，已有涉及纳豆的树脂产品问世。目前尚未见有提取胞外粘多糖的研究及产品报道。

2005.11.9公开的CN1693443(200510009829.9)提供了一种纳豆菌的培育繁殖方法，该方法用水浸泡大豆至膨胀，煮熟，加入纳豆菌菌种放进容器，加入开水稀释菌种，将植入菌种的熟大豆进行发酵制备纳豆菌。事实上以大豆直接发酵，可制备纳豆菌，但菌丝提取难度极大，不具有工业实用性。

(三)发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种纳豆粘菌丝及其制备方法和应用。

本发明的技术方案如下：

本发明的纳豆粘菌丝，是用大豆蛋白胨为原料，加入经三级无菌扩增培养的纳豆菌液体发酵后浓缩提纯而制得。

本发明的纳豆粘菌丝具体制备方法，步骤如下：

1、将大豆蛋白胨加水搅拌溶解，加热至100℃灭菌，降温至35～37℃，然后加入经三级无菌扩增培养的纳豆菌，在发酵温度为27～40℃，pH值6～7，无菌压缩空气吹入增氧搅拌的条件下发酵30～48小时；

2、对发酵液以等电点法配合加热法使菌体及杂蛋白絮凝，然后过滤，得滤出液。

3、滤出液直接真空浓缩后进行喷雾干燥，即得纳豆粘菌丝粗品。

或者

4、滤出液浓缩到质量比15～25％浓度时，调pH值到偏离蛋白质等电点2以上时加入90-95％(质量比)的乙醇至混合液中乙醇总含量达60～70％(质量比)时即可结晶得纳豆粘菌丝精品。

上述纳豆粘菌丝精品还可以再次重结晶，继续下一步骤：

5、调pH值偏离蛋白质等电点2以上时加入30％～70％的乙醇结晶，即得纳豆粘菌丝精华品。

优选的，步骤4或5的纳豆粘菌丝结晶再以蒸馏水溶解，低温喷雾干燥成白色细粉。

上述步骤1的大豆蛋白胨是以大豆浆水解提取出的全溶透明的大豆蛋白胨。

优选的，将步骤2的滤出液中加入活性白土为产品脱色脱臭剂，加入量为液体量的2-5％(质量比)。

上述步骤2的所述的等电点法配合加热法是对发酵液加热至100℃调pH值5。

优选的，步骤2的所述的过滤是通过300目压滤机过滤。

上述步骤1中所述的经三级无菌扩增培养的纳豆菌可按现有技术，本发明提供以下方法：

(1)从菌种保藏单位购入的纳豆菌菌种试管菌经培养且平面扩培。纳豆菌(枯草杆菌属)为现有菌种。

(2)扩培菌种经摇瓶液体扩培。

(3)100L卡式罐液体扩培，每级扩培量为100倍。

由本发明方法制备得到的纳豆粘菌丝，产品为纯白色细粉，易溶于水成粘度极高的透明溶液。经化验鉴定主要成分为氨基粘多糖和聚谷氨酸，性质与透明质酸接近，其体现产品功能价值的指标——持水性比透明质酸更强，其精品可应用于化妆品、保健食品。其粗品可应用于污水处理的强力絮凝剂、干旱地区的种子包衣、土壤改良等领域。

本发明的纳豆粘菌丝因其良好的保水性和吸湿性，作为保湿剂其精品可广泛用于护发、护肤、化妆用品，加入量0.02-0.1％(重量比)。

纳豆粘菌丝的应用，纳豆粘菌丝精品做为保健食品的添加剂。

纳豆粘菌丝的应用，纳豆粘菌丝粗品可以配制成重量比0.1％的水溶液，浸渍种子，用于干旱地区种子包衣。

纳豆粘菌丝的应用，纳豆粘菌丝粗品还可应用于污水处理的强力絮凝剂，每吨废水加入5克-20克纳豆粘菌丝粗品，即有非常好的絮凝效果。

纳豆粘菌丝的应用，纳豆粘菌丝粗品还可应用于土壤改良剂等。

发明人在对纳豆研究的过程中发现，纳豆的烘干非常困难，烘干后如不密封，很快可以从空气中再夺取水分，证明其含有一种保水性和吸水性极强的物质，经过多次研究实验，终于成功地从发酵液中提取出纯纳豆粘菌丝。本发明以大豆蛋白胨为原料以纯粹培养的经三级扩培的纳豆菌(枯草杆菌属)液体发酵，去除菌体及杂质后经精滤、浓缩、喷雾干燥制成纳豆粘丝精华，其主要成分为胞外氨基粘多糖和聚谷氨酸。可广泛用于化妆品、保健食品、污水处理的强力絮凝剂、干旱地区的种子包衣、土壤改良等领域。

本发明的技术特点如下：

1、以大豆直接发酵，菌丝提取难度极大，事实上不可能有工业价值。本发明以大豆浆水解提取出全溶透明的大豆蛋白胨，然后加经三级扩培的菌种发酵。

2、发酵结束后，本发明对发酵液以等电点法配合加热法使菌体及杂蛋白絮凝，然后过滤。提取率高。

3、如果生产粗品，滤出液可以直接真空浓缩后低温喷雾干燥。

4、如果生产精品，则滤出液浓缩，调PH值到偏离蛋白质等电点以上时加入乙醇结晶，精品还可以再结晶得精华品。含菌丝成分高于90％(干基)。

5、在滤出液中加入活性白土作为产品脱色脱臭，加入越多脱色脱味越好，以活性白土为滤出液脱色脱臭，可以最后得到纯白色无味细粉。

(四)具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例中所用原料大豆蛋白胨是以大豆浆水解提取出的全溶透明的大豆蛋白胨。所用原始试管菌从菌种保藏单位购入的纳豆菌菌种。

实施例1：

纳豆菌菌种试管菌经培养且平面扩培，扩培菌种经摇瓶液体扩培，100L卡式罐液体扩培，每级扩培量为100倍。培养基为大豆蛋白胨3％，酵母膏1％，葡萄糖5％，水91％，均为质量百分比。得到三级无菌扩增培养纳豆菌。

大豆蛋白胨500克加水5000克搅拌溶解，加热至100℃灭菌，降温至37℃，加入三级无菌扩增培养的纳豆菌种在发酵温度为27-40℃，pH值6-7的条件下发酵48小时。加热至100℃调pH值5，通过300目压滤机过滤，澄清液浓缩到20％，加入95％乙醇，结晶沉淀4小时，沉淀物用蒸馏水溶解，120℃喷雾干燥，得乳白色细粉25克，略有纳豆特异臭味，经化验，含菌丝成分约90％(干基)。

实施例2：

大豆蛋白胨20公斤，加水200公斤，在发酵罐中搅拌溶解，将其加热至100℃灭菌，降温至37℃，然后加入经三级无菌扩增培养(培养基为大豆蛋白胨3％、酵母膏1％、葡萄糖为5％、水为91％，WT)的纳豆菌在发酵温度为27-40℃，pH值6-7，无菌压缩空气吹入增氧搅拌的条件下发酵48小时。加热至100℃调pH值5，通过300目压滤机过滤，加入活性白土10公斤，搅拌0.5小时，通过300目压滤机过滤，澄清液浓缩到20％，加入95％乙醇，结晶沉淀4小时，沉淀物用蒸馏水溶解，120℃喷雾干燥，得纯白色无味细粉1公斤，化验含菌粘液成分约95％(干基)。

Claims (10)

1、一种纳豆粘菌丝，是用大豆蛋白胨为原料，加入经三级无菌扩增培养的纳豆菌液体发酵后浓缩提纯制得。

2、纳豆粘菌丝的制备方法，包括步骤如下：

(1)将大豆蛋白胨加水搅拌溶解，加热至100℃灭菌，降温至35～37℃，然后加入经三级无菌扩增培养的纳豆菌，在发酵温度为27～40℃，pH值6～7，无菌压缩空气吹入增氧搅拌的条件下发酵30～48小时；

(2)对发酵液以等电点法配合加热法使菌体及杂蛋白絮凝，然后过滤，得滤出液；

(3)滤出液直接真空浓缩后进行喷雾干燥，即得纳豆粘菌丝粗品；

或者

(4)滤出液浓缩到质量比15～25％浓度时，调pH值到偏离蛋白质等电点2以上时加入90％～95％质量比的乙醇至混合液中乙醇总含量达60％～70％质量比时，结晶沉淀，得纳豆粘菌丝精品。

3、如权利要求2所述的纳豆粘菌丝的制备方法，其特征在于还有重结晶步骤如下：

(5)调pH值偏离蛋白质等电点2以上时加入30％～70％的乙醇结晶，即得纳豆粘菌丝精华品。

4、如权利要求2或3所述的纳豆粘菌丝的制备方法，其特征在于步骤(4)或(5)的纳豆粘菌丝精品再以蒸馏水溶解，低温喷雾干燥成白色细粉。

5、如权利要求2所述的纳豆粘菌丝的制备方法，其特征在于步骤(2)的滤出液中加入活性白土为产品脱色脱臭剂，加入量为液体量的2～5％质量比。

6、如权利要求2所述的纳豆粘菌丝的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的等电点法配合加热法是对发酵液加热至100℃调pH值5。

7、如权利要求2所述的纳豆粘菌丝的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的过滤是通过300目压滤机过滤。

8、纳豆粘菌丝的应用，用于护发、护肤、化妆用品，作为保湿剂，纳豆粘菌丝精品加入量0.02-0.1％重量比。

9、纳豆粘菌丝的应用，用于干旱地区种子包衣，将纳豆粘菌丝粗品配制成重量比0.1％的水溶液，浸渍种子。

10、纳豆粘菌丝的应用，用于污水处理的强力絮凝剂，每吨废水加入5克-20克纳豆粘菌丝粗品。