发酵法生产小麦生物活性肽的方法
【专利摘要】本发明公开了一种发酵法生产小麦生物活性肽的方法，包括以下步骤：（1）将谷朊粉加热变性；（2）加水配制成重量百分比浓度为10-25％的谷朊粉浆，按体积百分比为15％接入培养成熟的枯草芽孢杆菌液体菌种；（3）放入发酵罐中发酵；（4）发酵结束后，再将温度升至121℃进行高温灭活；（5）高温灭活后，制得小麦生物活性肽产品；本发明通过微生物作用对某些苦味肽基团进行修饰和重组，使小肽之间、小肽与氨基酸之间发生移接、重排，制得的小麦蛋白生物活性肽具有溶解性好、无苦味和异味、口感好、水溶性高、溶解粘度小、受热不凝固，更有利于产业化的生产及加工。
【专利说明】发酵法生产小麦生物活性肽的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及小麦蛋白深加工【技术领域】，具体涉及一种发酵法生产小麦生物活性肽的方法。
【背景技术】
[0002]天然植物蛋白与其它的商业化蛋白资源相比，有特殊色泽和气味，水溶性差，口感粗糙，限制了它在食品工业中的应用，生产附加值很低，长期以来大都作为饲料廉价出售。在以小麦为原料进行深加工的企业中，如生产淀粉，淀粉糖、有机酸、氨基酸等产品的工厂，都会产生大量的下脚料，在这些下脚料中大约可以分离出占原料重量5%~6%的蛋白。据不完全统计，仅我国小麦蛋白粉的年产量在60万吨以上，然而，有相当多的工厂未作任何利用而自然排放，每年随废液排放的蛋白高达10万多吨，既浪费了宝贵的粮食资源，又造成了环境污染。
[0003]我国是小麦生产大国，小麦蛋白质资源丰富，其中小麦生物活性肽具有血管紧张素转化酶抑制、吗啡作用、免疫调节、抗氧化等功能。生物活性肽是蛋白经定向酶促水解后形成的一定分子量范围的多肽混合物，具有良好的溶解性、流动性、热稳定性，而且其粘度低、浓度高，在体内吸收快、利用率高等优点，当其变成分子量更小的二肽、三肽时还可以释放出抗氧化性、消除疲劳、降低血糖浓度、降血压、促进乙醇代谢等独特的生理活性。从生物活性深加工的角度来说，生产生物活性肽是一项发展前景广阔的产业。它不但可以满足人们对营养的需求，还可以带动一系列食品加工行业，并且对环境保护也起到了积极的作用。
[0004]翟文瑞等人1997年利用碱性蛋白酶对蛋白粉进行水解，获得了肽饮料。1998年又对肽的制备与应用进行了初步研究；王梅等人1999年报道了酶解蛋白粉制备可溶性肽，所用的酶为碱性蛋白酶，讨论了温度、pH、底物浓度、酶的浓度及预处理对水解的影响。何慧等人2002年对大豆蛋白和蛋白酶解肽进行了研究。何东平等人2005年研究了中性蛋白酶ASl, 398水解蛋白粉制备肽的反应过程。吴泽柱采用酪蛋白平板法从永川豆豉中筛选到一株水解蛋白较强的菌株，并对其进行生理生化鉴定。李志锐等采用霉菌发酵产酶水解玉米醇溶蛋白获取玉米肽。黄继红等2010年研究了发酵脱除小麦谷朊粉生物活性肽苦味的研究。
[0005]目前，从学者的研究来看，国内对生物活性肽的研究多集中于用单一的酶制剂进行酶解处理或酶解工艺的优化，但是酶法生产生物活性肽产品苦味大、有异味、溶解粘度大、受热易凝固等缺点。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的酶法生产生物活性肽产品苦味大、有异味、溶解粘度大、受热易凝固的技术问题，本发明提供一种发酵法生产小麦生物活性肽的方法，该方法制得的小麦蛋白生物活性肽具有溶解性好、无苦味和异味、口感好、水溶性高、溶解粘度小、受热不凝固，更有利于产业化的生产及加工。[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种发酵法生产小麦生物活性肽的方法，包括以下步骤:(I)将谷朊粉加热变性；(2)加水配制成重量百分比浓度为10-25%的谷朊粉浆，调pH值至6.5-8.0;(3)在80_100°C进行灭菌30分钟，冷却至25°C，按体积百分比为15%接入培养成熟的枯草芽孢杆菌液体菌种；(4)放入发酵罐中发酵，发酵罐中通入无菌空气,进行搅拌发酵,搅拌转数250rpm，发酵时保持温度在35°C，发酵周期为40-120小时；(5)发酵结束后，迅速将温度升至42-65°C，保持1.5-5.0小时，然后再将温度升至121°C进行高温灭活；(6)高温灭活后，先进行离心分离除渣，然后将上清液经PES和膜过滤浓缩至体积比为60%，透析除盐后进行冷冻干燥，制得小麦生物活性肽产品。
[0008]所述枯草芽孢杆菌液体菌种的培养方法为:采用三角瓶液体菌种培养，以下为重量百分数，将处理过的谷朊粉浆30.0% -35.0%, KH2PO4I%, MgS042.0%, NaCl 0.5%放入三角瓶中，搅拌均匀，调节pH至5.6，125°C灭菌10分钟，冷却至25°C，接入经过斜面培养的枯草芽孢杆菌菌种，28°C摇床培养60-100小时,用于发酵罐接种。 [0009]与现有技术相比，本发明有以下优点:(1)通过微生物作用对某些苦味肽基团进行修饰和重组，使小肽之间、小肽与氨基酸之间发生移接、重排，制得的小麦蛋白生物活性肽具有溶解性好、无苦味和异味、口感好、水溶性高、溶解粘度小、受热不凝固，更有利于产业化的生产及加工；(2)工艺简单、成本低、反应条件温和，能够减少副产物；(3)本发明发酵上清液可浓缩成蛋白饲料，除有少量洗罐水外，无工艺废水排放，也没有其它污染物，生产工艺环保，从而变废为宝，增加产品的附加值。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
本实施例发酵法生产小麦生物活性肽的方法，包括以下步骤:(1)将谷朊粉升温至60°C，保持30分钟，使谷朊粉加热变性；(2)加水配制成重量百分比浓度为10%的谷朊粉浆，调pH值至6.5;(3)在80°C进行灭菌30分钟，冷却至25°C备用；枯草芽孢杆菌购于中国食品发酵工业研究院；枯草芽孢杆菌液体菌种的培养方法为:采用三角瓶液体菌种培养，以下为重量百分数，将处理过的谷朊粉浆30.0%，KH2PO4I %, MgS042.0%, NaCl 0.5%放入三角瓶中，搅拌均匀，调节pH至5.6，125°C灭菌10分钟，冷却至25°C，接入经过斜面培养的枯草芽孢杆菌菌种，28°C摇床培养60小时，用于发酵罐接种，按体积百分比为15%接入培养成熟的枯草芽孢杆菌液体菌种；(4)然后放入发酵罐中发酵，发酵罐中通入无菌空气，进行搅拌发酵，搅拌转数250rpm，发酵时保持温度在35°C，发酵周期为40小时；(5)发酵结束后，迅速将温度升至42°C，保持1.5小时，然后再将温度升至121°C进行高温灭活；(6)高温灭活后，先进行离心分离除渣，然后将上清液经PES和膜过滤浓缩至体积比为60%，透析除盐后进行冷冻干燥，制得小麦生物活性肽产品，蛋白质的提取率达到96.05wt%，收率为 85%。
[0011]实施例2
本实施例发酵法生产小麦生物活性肽的方法，包括以下步骤:(1)将谷朊粉升温至60°C，保持30分钟，使谷朊粉加热变性；(2)加水配制成重量百分比浓度为20%的谷朊粉浆，调PH值至6.5;(3)在90°C进行灭菌30分钟，冷却至25°C备用；枯草芽孢杆菌购于中国食品发酵工业研究院；枯草芽孢杆菌液体菌种的培养方法为:采用三角瓶液体菌种培养，以下为重量百分数，将处理过的谷朊粉浆31%，KH2PO4I%，MgS042.0%，NaCl 0.5%放入三角瓶中，搅拌均匀，调节pH至5.6，125°C灭菌10分钟，冷却至25°C，接入经过斜面培养的枯草芽孢杆菌菌种，28°C摇床培养60小时，用于发酵罐接种，按体积百分比为15%接入培养成熟的枯草芽孢杆菌液体菌种；(4)然后放入发酵罐中发酵，发酵罐中通入无菌空气，进行搅拌发酵，搅拌转数250rpm，发酵时保持温度在35°C，发酵周期为40小时；(5)发酵结束后，迅速将温度升至42°C，保持1.5小时，然后再将温度升至121°C进行高温灭活；(6)高温灭活后，先进行离心分离除渣，然后将上清液经PES和膜过滤浓缩至体积比为60%，透析除盐后进行冷冻干燥，制得小麦生物活性肽产品，蛋白质的提取率达到95.46wt%，收率为 83%。
[0012]实施例3
本实施例发酵法生产小麦生物活性肽的方法，包括以下步骤:(1)将谷朊粉升温至60°C，保持30分钟，使谷朊粉加热变性；(2)加水配制成重量百分比浓度为22%的谷朊粉浆，调PH值至6.7;(3)在85°C进行灭菌30分钟，冷却至25°C备用；枯草芽孢杆菌购于中国食品发酵工业研究院；枯草芽孢杆菌液体菌种的培养方法为:采用三角瓶液体菌种培养，以下为重量百分数，将处理过的谷朊粉浆32%，KH2PO4I%，MgS042.0%，NaCl 0.5%放入三角瓶中，搅拌均匀，调节pH至5.6，125°C灭菌10分钟，冷却至25°C，接入经过斜面培养的枯草芽孢杆菌菌种，28°C摇床培养80小时，用于发酵罐接种，按体积百分比为15%接入培养成熟的枯草芽孢杆菌液体菌种；(4)然后放入发酵罐中发酵，发酵罐中通入无菌空气，进行搅拌发酵，搅拌转数250rpm，发酵时保持温度在35°C，发酵周期为60小时；(5)发酵结束后，迅速将温度升至45°C，保持4.5小时，然后再将温度升至121°C进行高温灭活；(6)高温灭活后，先进行离心分离除渣，然后将上清液经PES和膜过滤浓缩至体积比为60%，透析除盐后进行冷冻干燥，制得小麦生物活性肽产品，蛋白质的提取率达到93.26wt%， 收率为 76%ο
[0013]实施例4
本实施例发酵法生产小麦生物活性肽的方法，包括以下步骤:(1)将谷朊粉升温至60°C，保持30分钟，使谷朊粉加热变性；(2)加水配制成重量百分比浓度为25%的谷朊粉浆，调pH值至7.0 ;(3)在100°C进行灭菌30分钟，冷却至25°C备用；枯草芽孢杆菌购于中国食品发酵工业研究院；枯草芽孢杆菌液体菌种的培养方法为:采用三角瓶液体菌种培养，以下为重量百分数，将处理过的谷朊粉浆35.0%, KH2PO4I %, MgS042.0%, NaCl 0.5%放入三角瓶中，搅拌均匀，调节pH至5.6，125°C灭菌10分钟，冷却至25°C，接入经过斜面培养的枯草芽孢杆菌菌种，28°C摇床培养90小时，用于发酵罐接种，按体积百分比为15%接入培养成熟的枯草芽孢杆菌液体菌种；(4)然后放入发酵罐中发酵，发酵罐中通入无菌空气，进行搅拌发酵，搅拌转数250rpm，发酵时保持温度在35°C，发酵周期为90小时；(5)发酵结束后，迅速将温度升至65°C，保持5.0小时，然后再将温度升至121°C进行高温灭活；(6)高温灭活后，先进行离心分离除渣，然后将上清液经PES和膜过滤浓缩至体积比为60%，透析除盐后进行冷冻干燥，制得小麦生物活性肽产品，蛋白质的提取率达到
89.74wt%，收率为 20%ο
【权利要求】
1.一种发酵法生产小麦生物活性肽的方法，其特征在于包括以下步骤:(I)将谷朊粉加热变性；(2)加水配制成重量百分比浓度为10-25%的谷朊粉浆，调pH值至6.5-8.0 ;(3)在80-100°C进行灭菌30分钟，冷却至25°C，按体积百分比为15%接入培养成熟的枯草芽孢杆菌液体菌种；(4)放入发酵罐中发酵，发酵罐中通入无菌空气，进行搅拌发酵，搅拌转数250rpm，发酵时保持温度在35°C，发酵周期为40-120小时；(5)发酵结束后，迅速将温度升至42-65°C，保持1.5-5.0小时，然后再将温度升至1211:进行高温灭活；(6)高温灭活后，先进行离心分离除渣，然后将上清液经PES和膜过滤浓缩至体积比为60%，透析除盐后进行冷冻干燥，制得小麦生物活性肽产品。
2.根据权利要求1所述的发酵法生产小麦生物活性肽的方法，其特征在于:所述枯草芽孢杆菌液体菌种的培养方法为:采用三角瓶液体菌种培养，以下为重量百分数，将处理过的谷朊粉浆30.0% -35.0%, KH2PO4I%, MgS042.0%, NaCl 0.5%放入三角瓶中，搅拌均匀，调节pH至5.6，125°C灭菌10分钟，冷却至25°C，接入经过斜面培养的枯草芽孢杆菌菌种，28°C摇床培 养60-100小时，用于发酵罐接种。
【文档编号】C12R1/125GK103725736SQ201310742389
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】李林海, 董得平, 陈金强, 赵桂强, 高建锋 申请人:河南飞天农业开发股份有限公司