一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆粕的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及粮食油脂副产物加工领域，具体涉及一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏的方法，应用于蛋白质饲料物质生产加工过程。
【背景技术】
[0002]豆柏是大豆提取油脂后而得到的一种副产品，豆柏具有氨基酸组分组成平衡、粗蛋白质的含量高、高营养价值的特点，是单胃动物和鱼类非常适合的日粮蛋白质来源。豆柏还含有丰富的其他种类的营养物质，如10%~15%的碳水化合物，1%~2%的脂肪，动物体内必需的氨基酸、维生素和多种矿物质等，豆柏的营养成份比较齐全且平衡，是目前我国应用最广泛的蛋白质饲料物质。
[0003]同时豆柏中还含有很多的非淀粉多糖物质，包括大豆抗原蛋白和蛋白酶抑制因子等抗营养因子，这些抗营养因子一方面能够抑制动物体内某些消化酶的活性，或与某些营养物质络合反应成难以消化的成分，使得豆柏的消化率下降，进而影响动物体内营养物质的吸收率；另一方面还会对动物体内的某些器官产生破坏作用，影响动物体内的某些器官的功能与代谢，对动物的生理状况、生长发育、健康造成很坏的影响。大量的实验研究表明，常规处理豆柏的方法，如通过浸提、加热、挤压等都难以有效的将存在于豆柏中的抗营养因子有效的去除，因此对于怎样消除抗营养因子的研究对动物生产影响的意义是非常深远的，人们对此一直很关注，同时这也是研究的焦点。肽是介于氨基酸和蛋白质之间的物质。蛋白质与小分子肽皆是由氨基酸构成，其中蛋白质一般是指含有50及50个以上的氨基酸的小肽链，其中寡肽是指多于10个氨基酸残基同时小于50个氨基酸的残基小分子化合物。动物体内通过内分泌腺分泌的小分子肽主要是多肽类激素，包括机体内的一些组织激肽及外源性质的肽类。肽在动物机体内发挥着相当重要的作用，如能够参与传递神经递质、促进胃肠道蠕动吸收、调控物质代谢、强化养分与吸收、参与机体的免疫调节作用等。另外小分子肽还具有多种生物活性例如免疫作用、抗菌作用、促进矿物质的吸收与利用以及抗氧化作用等特性。
【发明内容】
[0004]采用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵处理豆柏，利用菌体生长时分泌的酶系及外加酶系共同作用处理豆柏，酶解产生有利于微生物生长的营养，同时也能弥补微生物产生酶的不足，能够进一步稳定发酵工艺和产品质量，将豆柏中的大分子蛋白降解成小分子肽，提高蛋白质水解度，以原料中的肽含量为考察指标，通过单因素试验与响应面分析试验，确定出最佳工艺参数:接种量2.7%、中性蛋白酶添加酶量304 U/g、料水比1:1.7、处理温度45 °C、处理时间47 h，得到肽含量为182.15 mg/g的酶解豆柏。
[0005]本发明的主要构思是，本发明采用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵处理豆柏，利用菌体生长时分泌的酶系及外加酶系共同作用处理豆柏，进而优化酶解发酵的工艺条件，最终能够达到消除豆柏抗营养因子，能够提高发酵豆柏蛋白质的水解度，降低豆柏中蛋白质的分子量，提高豆柏饲用价值的目的。
【具体实施方式】
[0006]【具体实施方式】一:一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏方法通过以下步骤实现:一、将本实验室保藏的芽孢杆菌从甘油管接出，划线于LB平板上，30 °C培养24h，待单菌落长出，挑单菌落接种于试管斜面，30 °C培养24 h，于4 °C保存，挑取枯草芽孢杆菌一环接种到种子培养基中，在37°C转速为120 r/min的摇床中培养16 h。分别取不同毫升的种子液，接入盛有10g无菌混合发酵培养基的三角瓶(500 mL)中，培养36 h后，接入发酵豆柏中，按加酶量称取一定量的酶加入水中，于40 °C水浴0.5 h，制成酶解用的酶液，再加入豆柏混合均匀后装入发酵瓶中，用封口膜封口，放入培养箱中，设定温度，在试验选取的时间取出，50 °C烘干，粉碎，过80目筛待测；二、枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵处理豆柏方法的单因素试验:选取枯草芽孢杆菌接种量分别为1.5%、2%、2.5%、3%和3.5%，中性蛋白酶加酶量分别为分别200、250、300、350和400 U/g，料水比1:1.2,1:1.4,1:1.6、1:1.8和1:2.0，发酵温度分别为30、35、40、45和50 °C，发酵时间分别为24、36、48、60和72h，以肽含量为判定指标，考察不同工艺参数对枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵处理豆柏效果的影响。
[0007]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤一中选取枯草芽孢杆菌接种量分别为2.5%、3%和3.5%三个水平，测量发酵处理后豆柏肽含量。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
[0008]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤一中选取中性蛋白酶加酶量分别为分别250、300和350U/g，测量发酵处理后豆柏肽含量。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
[0009]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤一中选取料水比1: 1.4、1: 1.6和1: 1.8三个水平，测量发酵处理后豆柏肽含量。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
[0010]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤一中选取发酵温度分别为35、40和45°C，，测量发酵处理后豆柏肽含量。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
[0011]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一不同点在于步骤一中选取发酵时间分别为36、48和60 h三个水平，测量发酵处理后豆柏肽含量。其它组成和步骤与具体实施方法一相同。
【主权项】
1.一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏的方法，其特征步骤如下:一、将本实验室保藏的芽孢杆菌从甘油管接出，划线于LB平板上，30 °C培养24 h，待单菌落长出，挑单菌落接种于试管斜面，30 °C培养24 h，于4 °C保存，挑取枯草芽孢杆菌一环接种到种子培养基中，在37°C转速为120 r/min的摇床中培养16 h ;分别取不同毫升的种子液，接入盛有10g无菌混合发酵培养基的三角瓶(500 mL)中，培养36 h后，接入发酵豆柏中，按加酶量称取一定量的酶加入水中，于40 °C水浴0.5 h，制成酶解用的酶液，再加入豆柏混合均匀后装入发酵瓶中，用封口膜封口，放入培养箱中，设定温度，在试验选取的时间取出，50 °C烘干，粉碎，过80目筛待测；二、枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵处理豆柏方法的单因素试验:选取枯草芽孢杆菌接种量分别为1.5%、2%、2.5%、3%和3.5%，中性蛋白酶加酶量分别为分别 200、250、300、350和 400 ~8，料水比1:1.2、1: 1.4、1: 1.6、1: 1.8和 1:2.0,发酵温度分别为30、35、40、45和50 °C，发酵时间分别为24、36、48、60和72 h，以肽含量为判定指标，考察不同工艺参数对枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵处理豆柏效果的影响。
2.根据权利要求1所述的一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏方法，其特征在于步骤二中选取枯草芽孢杆菌接种量分别为2.5%、3%和3.5%三个水平，测量发酵处理后豆柏肽含量。
3.根据权利要求1所述的一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏方法，其特征在于步骤二中选取中性蛋白酶加酶量分别为分别250、300和350U/g，测量发酵处理后豆柏肽含量。
4.根据权利要求1所述的一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏方法，其特征在于步骤二中选取料水比1: 1.4、1: 1.6和1: 1.8三个水平，测量发酵处理后豆柏肽含量。
5.根据权利要求1所述的一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏方法，其特征在于步骤二中选取发酵温度分别为35、40和45°C，，测量发酵处理后豆柏肽含量。
6.根据权利要求1所述的一种用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同发酵豆柏方法，其特征在于步骤二中选取发酵时间分别为36、48和60 h三个水平，测量发酵处理后豆柏肽含量。
【专利摘要】本发明采用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同处理豆粕的方法，提高豆粕水解效率，很好地提高产品的稳定性，优化出最佳工艺：接种量2.7%、中性蛋白酶添加酶量304U/g、料水比1:1.7、处理温度45℃、处理时间47h，经枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同处理后的豆粕中肽含量从13.35mg/g提高到了182.15mg/g，粗蛋白的含量从47.12%提高到了56.82%，蛋白质体外消化率从82.46%提高到了93.19%，干物质体外损耗率从66.11%提高到72.33%，同时发酵原料的豆粕中抗原蛋白及大分子蛋白得到有效降解。利用枯草芽孢杆菌和中性蛋白酶协同处理豆粕既能降低豆粕中抗营养因子又能提供豆粕的营养价值，为生产高质量的饲用豆粕奠定基础。
【IPC分类】A23K1-16, A23K1-14
【公开号】CN104585505
【申请号】CN201510028128
【发明人】于殿宇, 程建军, 孙立斌, 江连洲, 王立琦, 刘飞, 刘丹怡, 张欢
【申请人】东北农业大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月21日