一種植物蛋白混合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種植物蛋白混合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]酒糟是釀酒制造業(yè)所產(chǎn)生的主要廢棄物，其中含有一定的粗蛋白、粗纖維、粗脂肪和無氮浸出物，營養(yǎng)成分豐富。此外，酒糟中氨基酸種類齊全，包含8種必需氨基酸，還含有多種維生素(如\、B族維生素、Vc, VE、Vpp、煙酰胺等)及鈣、磷、鉀等礦物質(zhì)。并且酒糟中含有相當(dāng)豐富的醇、酯及酸等發(fā)酵產(chǎn)物，以及由微生物菌體產(chǎn)生的核糖核酸、嘌呤、嘧啶、類脂化合物等微量有益成分。綜合看來，酒糟具有非常高的開發(fā)利用價值。鮮酒糟因其產(chǎn)量大，不易貯藏與運輸，目前主要是做廢棄物處理或經(jīng)晾曬后用作粗飼料，但由于價格低廉，經(jīng)濟(jì)效益不夠明顯，造成了資源的巨大浪費和對周圍環(huán)境的嚴(yán)重污染。而酒糟蛋白的提取是酒糟綜合利用及深加工的重要途徑。然而，目前所出現(xiàn)的酒糟蛋白的提取周期長，提取效果差，程序復(fù)雜，提取成本尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種植物蛋白混合物的制備方法，該方法以酒糟為原料，經(jīng)過混合菌協(xié)同作用發(fā)酵，來提高酒糟中的蛋白質(zhì)含量，以達(dá)到變廢為寶，增加酒糟的附加產(chǎn)值，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，制備新型植物蛋白質(zhì)混合物的目的。
[0004]—種植物蛋白混合物的制備方法，包括以下步驟:
步驟一、滅菌:取酒糟90份、水130份、麩皮10?15份和尿素2?2.5份，充分混合后，將所得混合物121°C蒸汽滅菌處理25?30 min，冷卻，得到固體發(fā)酵培養(yǎng)基，備用；利用蒸汽的熱效應(yīng)，在高溫下使木質(zhì)素熔化，纖維素分子斷裂、降解，同時脫毒、殺菌、除臭。
[0005]步驟二、鋪料:首先對發(fā)酵室進(jìn)行殺菌；然后將冷卻的固體發(fā)酵培養(yǎng)基攪拌均勻后，鋪到發(fā)酵室內(nèi)的發(fā)酵池中；操作方法為，按照15 cm?20 cm (優(yōu)選為16 cm?18 cm)的厚度鋪到發(fā)酵池底部所安裝距池底0.3 m?0.4 m的透氣網(wǎng)上；所述發(fā)酵池的長度為6m，寬度為2 m，底部傾斜度為8°?10°，優(yōu)選為9°。
[0006]步驟三、種子培養(yǎng):分別配制LB液體培養(yǎng)基、YPD液體培養(yǎng)基和PDA液體培養(yǎng)基，備用；從斜面上挑取枯草芽孢桿菌活化菌，接種于LB液體培養(yǎng)基中，在37°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)24 h，得到處于對數(shù)生長期的枯草芽孢桿菌菌液；從斜面上挑取產(chǎn)朊假絲酵母活化菌，接種于YPD液體培養(yǎng)基中，在28°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)24 h，得到處于對數(shù)生長期的產(chǎn)朊假絲酵母菌菌液；從斜面上挑取白地霉活化菌，接種于PDA液體培養(yǎng)基中，在28°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)20 h，得到處于對數(shù)生長期的白地霉菌菌液。
[0007]步驟四、接種與培養(yǎng):分別將處于對數(shù)生長期的枯草芽孢桿菌菌液和白地霉菌菌液噴灑接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，接種量分別為固體發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量的5%和10%，然后在20?30°C下發(fā)酵24 h ;再將處于對數(shù)生長期的產(chǎn)朊假絲酵母噴灑接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，接種量為固體發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量的5%，繼續(xù)在20?30 °C下發(fā)酵72 h，得到發(fā)酵產(chǎn)物；發(fā)酵期間，間隔12 h翻拌一次，并且采用中壓(風(fēng)壓9.80 kPa?10.13 kPa)風(fēng)機(一般都選用6A通風(fēng)機，電動機功率為4 kW)進(jìn)行通風(fēng)；通風(fēng)的具體方式為:0 h?6 h，靜止培養(yǎng)不通風(fēng)；6 h?12 h，間斷通風(fēng)；12 h?24 h，持續(xù)通風(fēng)；24 h?30 h，靜止培養(yǎng)不通風(fēng)；30 h?36h，間斷通風(fēng)；36 h?72 h，持續(xù)通風(fēng)；72 h?96 h，間斷通風(fēng)；
步驟五、發(fā)酵產(chǎn)物的滅菌、干燥與粉碎:將所得發(fā)酵產(chǎn)物置于115°C高壓蒸汽滅菌25min，然后采用滾筒加風(fēng)方式在60?80°C進(jìn)行干燥，干燥至發(fā)酵產(chǎn)物含水量10% ;最后將其粉碎至40?60目，即得到植物蛋白混合物；該植物蛋白混合物的粗蛋白含量為32.09%。
[0008]所述發(fā)酵室的殺菌方法為甲醛熏蒸配合紫外殺菌，方法如下:開啟空調(diào)機讓甲醛氣體擴(kuò)散30 min，關(guān)閉空調(diào)機，熏蒸7 h?10 h，在熏蒸的同時進(jìn)行紫外線照射20?30min，殺菌結(jié)束后打開空調(diào)機進(jìn)行排氣。其中所述甲醛的用量為每I m3用量0.2?0.5 mL。
[0009]有益效果是:
1、本發(fā)明采用混合菌生物轉(zhuǎn)化酒糟，根據(jù)菌種的生長特性，采用分段發(fā)酵，利用菌種間的協(xié)同作用，提高了發(fā)酵產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的含量，同時也縮短了發(fā)酵周期；采用固態(tài)發(fā)酵簡單易行，能量損耗低，同時固態(tài)發(fā)酵可有效避免二次污染。酒糟經(jīng)過微生物發(fā)酵后蛋白質(zhì)明顯提高，所制備的植物蛋白混合物中粗蛋白含量可由19.54%提高到32.09%，真蛋白含量可由12.97%提高到24.85%，粗纖維含量可由23.78%降低到17.66%。本發(fā)明選用生育周期短、繁殖能力強、生產(chǎn)條件不嚴(yán)，能分泌多種酶系，具有降解淀粉、纖維素和半纖維素能力的枯草芽孢桿菌和白地霉，以及能有效轉(zhuǎn)化蛋白，且無毒副作用的產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵菌種，對酒糟進(jìn)行固態(tài)協(xié)同發(fā)酵轉(zhuǎn)化，提高發(fā)酵產(chǎn)物中的蛋白含量，尤其是真蛋白含量。
[0010]2、本發(fā)明植物蛋白混合物的制備方法是一種節(jié)能、低成本、綠色、高效的工業(yè)化生產(chǎn)植物蛋白質(zhì)的方法，為我國酒糟的高效利用提供了一種良好的新途徑。所制備的植物蛋白混合物可以將蛋白質(zhì)提取純化后適當(dāng)改性，加工成多種高蛋白的食品，作為調(diào)味品和保健品基料應(yīng)用到食品工業(yè)中，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益；本發(fā)明原料來源豐富，生產(chǎn)成本低，為酒糟開發(fā)食品蛋白質(zhì)提供依據(jù)，具有良好的發(fā)展前景。
【附圖說明】
[0011]圖1為枯草芽孢桿菌、產(chǎn)軟假絲酵母、白地霉的生長曲線圖；
【具體實施方式】
[0012]—種植物蛋白混合物的制備方法，包括以下步驟:
步驟一、滅菌:取酒糟90份、水130份、麩皮10?15份和尿素2?2.5份，充分混合后，將所得混合物121°C蒸汽滅菌處理25?30 min，冷卻，得到固體發(fā)酵培養(yǎng)基，備用；利用蒸汽的熱效應(yīng)，在高溫下使木質(zhì)素熔化，纖維素分子斷裂、降解，同時脫毒、殺菌、除臭。
[0013]步驟二、鋪料:首先對發(fā)酵室進(jìn)行殺菌；然后將冷卻的固體發(fā)酵培養(yǎng)基攪拌均勻后，鋪到發(fā)酵室內(nèi)的發(fā)酵池中；操作方法為，按照15 cm?20 cm (優(yōu)選為16 cm?18 cm)的厚度鋪到發(fā)酵池底部所安裝距池底0.3 m?0.4 m的透氣網(wǎng)上；所述發(fā)酵池的長度為6m，寬度為2 m，底部傾斜度為8°?10°，優(yōu)選為9°。
[0014]步驟三、種子培養(yǎng):分別配制LB液體培養(yǎng)基、YPD液體培養(yǎng)基和PDA液體培養(yǎng)基，備用；從斜面上挑取枯草芽孢桿菌活化菌，接種于LB液體培養(yǎng)基中，在37°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)24 h，得到處于對數(shù)生長期的枯草芽孢桿菌菌液；從斜面上挑取產(chǎn)朊假絲酵母活化菌，接種于YPD液體培養(yǎng)基中，在28°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)24 h，得到處于對數(shù)生長期的產(chǎn)朊假絲酵母菌菌液；從斜面上挑取白地霉活化菌，接種于PDA液體培養(yǎng)基中，在28°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)20 h，得到處于對數(shù)生長期的白地霉菌菌液。
[0015]步驟四、接種與培養(yǎng):分別將處于對數(shù)生長期的枯草芽孢桿菌菌液和白地霉菌菌液噴灑接種到鋪到發(fā)酵池中的固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，接種量分別為固體發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量的5%和10%，然后在20?30°C下發(fā)酵24 h ;再將處于對數(shù)生長期的產(chǎn)朊假絲酵母噴灑接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，接種量為固體發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量的5%，繼續(xù)在20?30°C下發(fā)酵72 h，得到發(fā)酵產(chǎn)物；發(fā)酵期間，間隔12 h翻拌一次，并且采用中壓(風(fēng)壓9.80 kPa?10.13 kPa)風(fēng)機(一般都選用6 A通風(fēng)機，電動機功率為4 kW)進(jìn)行通風(fēng)；通風(fēng)的具體方式為:0 h?6 h，靜止培養(yǎng)不通風(fēng)；6 h?12 h，間斷通風(fēng)；12 h?24 h，持續(xù)通風(fēng)；24 h?30 h，靜止培養(yǎng)不通風(fēng)；30 h?36 h，間斷通風(fēng)；36 h?72 h，持續(xù)通風(fēng)；72 h?96 h，間斷通風(fēng)；
步驟五、發(fā)酵產(chǎn)物的滅菌、干燥與粉碎:將所得發(fā)酵產(chǎn)物置于115°C高壓蒸汽滅菌25min，然后采用滾筒加風(fēng)方式在60?80°C進(jìn)行干燥，干燥至發(fā)酵產(chǎn)物含水量10% ;最后將其粉碎至40?60目，即得到植物蛋白混合物；該植物蛋白混合物的粗蛋白含量為32.09%。
[0016]所述發(fā)酵室的殺菌方法為甲醛熏蒸配合紫外殺菌，方法如下:開啟空調(diào)機讓甲醛氣體擴(kuò)散30 min，關(guān)閉空調(diào)機，熏蒸7 h?10 h，在熏蒸的同時進(jìn)行紫外線照射20?30min，殺菌結(jié)束后打開空調(diào)機進(jìn)行排氣。其中所述甲醛的用量為每I m3用量0.2?0.5 mL。
[0017]所述的LB液體培養(yǎng)基的組成成份:按重量百分比LB液體培養(yǎng)基中含有1%的胰蛋白胨、0.5%的酵母提取物、3%的氯化鈉，余量為水；
所述的YPD液體培養(yǎng)基的組成成份:按重量百分比YPD液體培養(yǎng)基中含有1%酵母膏，2%蛋白胨和2%葡萄糖，余量為水；
所述的PDA液體培養(yǎng)基的組成成份為:每升PDA液體培養(yǎng)基中含有馬鈴薯200克、葡萄糖20克，余量為水。
[0018]實施例1
一種植物蛋白混合物的制備方法，包括以下步驟:
步驟一、滅菌:取酒糟90份、水130份、麩皮10份和尿素2份，充分混合后，將所得混合物置于121°C條件下滅菌處理25 min，冷卻，得到固體發(fā)酵培養(yǎng)基，備用；利用蒸汽的熱效應(yīng)，在高溫下使木質(zhì)素熔化，纖維素分子斷裂、降解，同時脫毒、殺菌、除臭。
[0019]步驟二、鋪料:首先對發(fā)酵室進(jìn)行殺菌；然后將冷卻的固體發(fā)酵培養(yǎng)基攪拌均勻后，鋪到發(fā)酵室內(nèi)的發(fā)酵池中；操作方法為，按照15 cm的厚度鋪到發(fā)酵池底部所安裝距池底0.3 m的透氣網(wǎng)上；所述發(fā)酵池的長度為6 m，寬度為2 m，底部傾斜度為9°。
[0020]步驟三、種子培養(yǎng):分別配制LB液體培養(yǎng)基、YPD液體培養(yǎng)基和PDA液體培養(yǎng)基，備用；從斜面上挑取枯草芽孢桿菌活化菌，接種于LB液體培養(yǎng)基中，在37°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)24 h，得到處于對數(shù)生長期的枯草芽孢桿菌菌液；從斜面上挑取產(chǎn)朊假絲酵母活化菌，接種于YPD液體培養(yǎng)基中，在28°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)24 h，得到處于對數(shù)生長期的產(chǎn)朊假絲酵母菌菌液；從斜面上挑取白地霉活化菌，接種于PDA液體培養(yǎng)基中，在28°C、150 r/min條件下?lián)u床培養(yǎng)20 h，得到處于對數(shù)生長期的白地霉菌菌液；圖1為三種菌的生長曲線圖。
[0021]步驟四、接種與培養(yǎng):分別將處于對數(shù)生長期的枯草芽孢桿菌菌液和白地霉菌菌液噴灑接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，接種量分別為固體發(fā)酵培養(yǎng)基質(zhì)量的5%和10%，然后在20?30°C下發(fā)酵24 h ;再將產(chǎn)朊假絲酵母噴灑接種到固體發(fā)酵培養(yǎng)基上，接種量為固體發(fā)