營養活性肽添加劑的製備方法

2023-08-11 09:38:16

專利名稱：營養活性肽添加劑的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種新的營養活性肽添加劑的製備方法，屬於應用微生物飼料添加劑的製備技術領域。
海洋生物資源的優化利用和海洋生物資源高值化是未來15年我國海洋高技術的重要研究內容。每年全球海洋浮遊生物產量約5000億噸，近10多年來，全世界每年從海洋獲取的魚、蝦、貝、藻已達8千多萬噸。但由於現代化捕撈技術的推廣普及，大中型魚類資源逐年受到破壞，從而使生物鏈中的小魚、小蝦、迅速繁殖起來。對漁獲物非食用部分的利用更能體現出科學技術如何提高產品的附加值。非食用部分包括低值的小雜魚及水產品加工的廢棄物，一般佔漁獲物的28％，如何開發這些量大質低的漁獲物，一直困擾著水產加工業。我國現在主要利用低值漁獲物生產魚粉，用於水產養殖和陸地畜禽養殖，但由於加工技術落後，不但產品的得率和附加值低，而且嚴重汙染近海水域。對於水產品加工的廢棄物許多被直接丟棄而未被利用，對環境造成了嚴重的汙染，有的水產品加工的廢棄物蛋白質含量很高。蛋白酶解物中的生物活性肽是目前世界上藥物及保健品研究的熱點，許多寡肽具有獨特的生物學功能，如易消化吸收、免疫活性、抗高血壓、類鴉片活性、促生長活性等。目前通過蛋白酶解生產的活性肽主要來源於陸地的蛋白源，如牛乳酪蛋白、大豆蛋白、玉米醇溶蛋白等，而來自海洋蛋白源酶解的活性肽非常少，但決不是由於海洋蛋白源的蛋白質胺基酸鏈中沒有潛在的活性肽序列，而主要是由於沒有進行很好的開發。
本發明的目的在於，彌補已有技術的不足，提供一種來自海洋蛋白源酶解的營養活性肽添加劑的製備方法，提高海洋低值魚類及水產品下腳料的附加值。
本發明的目的是通過如下技術措施實現的。
本發明的方法包括如下步驟1．固體發酵製備蛋白酶製劑採用蛋白酶產率高的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)為菌株，配以豆粕、玉米粉、麩皮、硫酸銨和水，接枯草芽孢桿菌二級菌種，在32～35℃，無菌條件下發酵50～60小時，空氣相對溼度80～85％，80℃以下低溫乾燥，粉碎；各成份的用量如下，均為重量份豆粕20～30份、玉米粉40～60份，麩皮20～30份，硫酸銨1～2份，潤水，含水量55～65％，滅菌，接枯草芽孢桿菌二級菌種5～10份。
2．酵母培養物的製作以扣囊擬內孢黴(Ecomycopsis fibuligea)為菌株，以豆粕20～30份、玉米50～60份、麩皮10～30份，硫酸銨1～2份為培養基，原料經粉碎混合，潤水，含水量55～65％，滅菌，接扣囊擬內孢黴二級菌種5～10份，淺層發酵20～24小時，溫度28～30℃，相對溼度80～85％，80℃以下低溫乾燥，粉碎。以上均為重量份。
3．營養活性肽的製備以低值的海洋水產魚類及海產品的下腳料，如魚、貝、腔腸類下腳料為基本原料，稱取乾重30～50份原料，打漿，然後加入10～20份的蛋白酶製劑，調pH值到7.2～8.0，溫度45～50℃，攪拌酶解3.5～4.5小時。酶解完畢，用30～60份酵母培養物吸附酶解物，採用低溫流化床工藝烘乾，其氣流溫度不超過90℃。以上均為重量份。
最後，經粉碎、質檢、包裝成本發明產品。
上述步驟1中菌種的製作可按已有技術。本發明提供如下具體操作步驟對枯草芽孢桿菌培養方法如下A.斜面菌種(固體)，均為重量份以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白腖、1.5～2份瓊脂、0.4～0.6份NaCl為培養基，水95～100份，pH為7.0～7.2，滅菌，劃線接枯草芽孢桿菌種，30～32℃培養。
B.二級菌種(液體)培養基以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白腖、0.4～0.6份NaCl，pH為7.0～7.2，裝瓶，滅菌，接A中的斜面菌種的菌懸液，接種量3～5％重量百分比，30～32℃下，搖床培養。
上述步驟2中扣囊擬內孢黴的菌種製作可按已有技術。本發明提供如下具體操作步驟A.斜面菌種(固體)將土豆去皮洗淨，切成小片，放在水中，土豆∶水=1∶(3～6)重量比，80±1℃浸泡1小時，或煮沸半小時，用濾布煮沸過濾，濾液加水稀釋至原來的體積。再加糖1～2份，瓊脂1.5～2份，自然pH值，8磅滅菌。劃線接種，28～30℃培養。
B.二級菌種(液體)培養基配方同斜面，只不加瓊脂，自然pH值，裝瓶，8磅滅菌，接斜面菌種的菌懸液3～5％重量百分比，28～30℃下，搖床培養。
本發明將陸地微生物發酵工程和酶工程應用於海洋蛋白資源的綜合利用。其創新之處在於(1)運用固體發酵工程技術和酶工程技術，發酵生產蛋白酶製劑和酵母培養物；(2)以發酵生產的蛋白酶製劑酶解海洋低值魚類，然後用發酵生產的酵母培養物進行吸附，乾燥，生產許多陸地和化學合成所無法生產的天然、高效、新穎的營養活性肽添加劑；(3)產品集營養性和保健性於一體，具有很高的生物學活性。
下面結合實施例對本發明做進一步說明。
實施例1.
第一步蛋白酶製劑的製備A.斜面菌種(固體)以重量份牛肉膏0.3份、蛋白腖1份、瓊脂2份、NaCl0.5份為培養基，水98份，pH為7.1，滅菌，劃線接種，32℃培養。
B.二級菌種(液體)培養基配方同斜面，只不加瓊脂，pH為7.2，裝瓶，滅菌，接種斜面菌種的菌懸液，接種量4％重量百分比，31℃下，搖床培養。
C.蛋白酶製劑的發酵(固體發酵)以豆粕20份、玉米60份、麩皮20份、硫酸銨2份為培養基，原料經粉碎後按比例混合，潤水，含水量60％，滅菌，接枯草芽孢桿菌二級菌種8份，在無菌條件下發酵55小時，溫度34℃，相對溼度82％。流化床工藝乾燥，氣流溫度80℃，粉碎。
第二步，酵母培養物的製作A.斜面菌種(固體)將土豆去皮洗淨，切成小片，放在水中(土豆∶水=1∶5)浸泡1小時(80±1℃)，用濾布煮沸過濾，濾液加水稀釋至原來的體積。再加糖1份，瓊脂1.5份，自然pH值，滅菌。
B.二級菌種(液體)培養基配方同斜面，不加瓊脂，自然pH值，裝瓶，滅菌，接斜面菌種菌懸液，接種量4％，28±1℃下，搖床培養。
C.酵母培養物的發酵製備，均為重量份以豆粕20份、玉米50份、麩皮30份、硫酸銨2份為培養基，原料經粉碎後按比例混合，潤水，使含水量達到60％，滅菌，接二級菌種，接種量8份，淺層發酵24小時，溫度28℃，相對溼度82％。流化床工藝乾燥，氣流溫度80℃乾燥，粉碎。
第三步營養活性肽的製備首先稱取50份(乾重)的海洋低值魚類及海產品下腳料，打漿。然後加入20份(乾重)的蛋白酶製劑，調pH值到7.5，48℃，攪拌酶解4小時，酶解完畢，用40份的酵母培養物進行吸附，採用低溫流化床工藝烘乾，其氣流溫度不超過80℃。最後，經粉碎、質檢、包裝成本發明產品。
實施例2.
第一步同實施例1第一步第二步同實施例1第二步第三步營養活性肽的製備首先稱取30份(乾重)的海產品下腳料，打漿。然後加入10份(乾重)的蛋白酶製劑，調pH值到7.8，46℃，攪拌酶解4小時，酶解完畢，用60份的酵母培養物進行吸附，採用低溫流化床工藝烘乾，其氣流溫度不超過90℃。最後，經粉碎、質檢、包裝成本發明產品。
實施例3.如實施例1所述，所不同的是第一步蛋白酶製劑的製備中C.蛋白酶製劑的發酵(固體發酵)以豆粕30份、玉米40份、麩皮30份、硫酸銨1.5份為培養基。
第二步，酵母培養物的製作中C.酵母培養物的發酵製備，均為重量份以豆粕30份、玉米60份、麩皮10份、硫酸銨2份為培養基。
第三步營養活性肽的製備首先稱取40份(乾重)的海洋低值魚類及海產品下腳料，打漿。然後加入15份(乾重)的蛋白酶製劑，調pH值到7.5，48℃，攪拌酶解4小時，酶解完畢，用50份的酵母培養物進行吸附，採用低溫流化床工藝烘乾，其氣流溫度不超過80℃。
本發明不僅限於上述實施例。
本發明實施例的營養活性肽添加劑的外觀為褐色，有發酵物特殊氣味，粉狀；本產品富含游離胺基酸及活性短肽，活性短肽≥20％，同時富含B族維生素，益生芽孢桿菌總數≥10億/g，酵母菌≥50萬/g。本發明的特點在於集酶工程技術和發酵工程技術於一體，發明產品具有營養保健的雙重功能。產品中的游離胺基酸和寡肽對於彌補消化功能未發育健全的幼齡動物的消化功能障礙具有很好效果，同時，其中的寡肽和酵母培養物能夠提高動物的免疫功能、改善動物的消化道的微生態平衡，抑制病原菌的繁殖具有很好的作用。本發明的方法在開發利用海洋生物資源的同時，無三廢排出，避免魚粉生產對近海水域的嚴重汙染，是一條海洋蛋白資源高值化、生態化利用的有效途徑。同時，避免魚粉生產對近海水域的嚴重汙染，是一條海洋蛋白資源高值化、生態化利用的有效途徑。
權利要求
1.一種營養活性肽添加劑的製備工藝，包括如下步驟(1)固體發酵製備蛋白酶製劑採用枯草芽孢桿菌為菌株，配以豆粕、玉米粉、麩皮、硫酸銨和水，接枯草芽孢桿菌二級菌種，在溫度33～35℃，無菌條件下發酵50～60小時，空氣相對溼度80～85％，80℃以下低溫乾燥，粉碎；各成份的用量如下，均為重量份豆粕20～30份、玉米粉40～60份，麩皮20～30份，硫酸銨1～2份，潤水，含水量55～65％，滅菌，枯草芽孢桿菌二級菌種接種量5～10份；(2)酵母培養物的製作以扣囊擬內孢黴為菌株，以豆粕30～40份、玉米50～60份、麩皮10～30份，硫酸銨1～2份為培養基，原料經粉碎混合，潤水，含水量55～65％，滅菌，接扣囊擬內孢黴二級菌種5～10份，淺層發酵20～24小時，溫度28～30℃，相對溼度80～85％，80℃以下低溫乾燥，粉碎，以上均為重量份；(3)營養活性肽的製備以低值的海洋水產魚類及海產品下腳料為基本原料，稱取30～50份原料，打漿，然後加入10～20份乾重的蛋白酶製劑，調pH值到7.2～8.0，溫度45～50℃，攪拌酶解3.5～4.5小時；酶解完畢，用30～60份酵母培養物吸附酶解物，採用低溫流化床工藝烘乾，其氣流溫度不超過90℃；以上均為重量份。
2．如權利要求1所述的營養活性肽添加劑的製備工藝，其特徵在於，步驟(1)中對枯草芽孢桿菌培養方法如下A.斜面菌種，均為重量份以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白腖、1.5～2份瓊脂、0.4～0.6份NaCl為培養基，水95～100份，pH為7.0～7.2，滅菌，劃線接枯草芽孢桿菌種，30～32℃培養；B.二級菌種培養基以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白腖、0.4～0.6份NaCl，pH為7.0～7.2，裝瓶，滅菌，接A中的斜面菌種的菌懸液，接種量3～5％重量百分比，30～32℃下，搖床培養。
3．如權利要求1所述的營養活性肽添加劑的製備工藝，其特徵在於，步驟(2)中扣囊擬內孢黴酵母菌種的接種發酵酶解的方法可按如下A.斜面菌種將土豆去皮洗淨，切成小片，放在水中，土豆∶水=1∶(3～6)重量比，80±1℃浸泡1小時，或煮沸半小時，用濾布煮沸過濾，濾液加水稀釋至原來的體積；再加糖1～2份，瓊脂1.5～2份，自然pH值，8磅滅菌；劃線接種，28～30℃培養菌種；B.二級菌種培養基配方同斜面菌種，只加糖1～2份，自然pH值，裝瓶，8磅滅菌，接斜面菌種的菌懸液3～5％重量百分比，28～30℃下，搖床培養。
全文摘要
本發明涉及一種新的營養活性肽添加劑的製備方法,屬於應用微生物飼料添加劑的製備技術領域。以蛋白酶產率高的芽孢桿菌為菌株,通過固體淺層發酵生產蛋白酶製劑,酶解海產低值魚類及海產品下腳料,然後用以酵母為菌株發酵生產的酵母培養物進行吸附,經低溫乾燥而成產品。本發明產品富含游離胺基酸及活性短肽,活性短肽≥20%,益生芽孢桿菌總數≥10億/g,酵母菌≥50萬,具有營養、保健的雙重功能。本發明工藝無汙染。
文檔編號A23J3/34GK1286037SQ0011137
公開日2001年3月7日 申請日期2000年9月13日 優先權日2000年9月13日
發明者張玉忠, 高培基, 陳秀蘭, 劉玉慶 申請人:山東大學