专利名称：一种固态发酵纳豆胶的方法
技术领域：
本发明涉及固态发酵纳豆胶的方法，更具体地，本发明涉及一种适合于大规模、低成本的利用固态发酵生产纳豆胶的方法。
背景技术：
纳豆胶(Natto Gum)，是由D-谷氨酸和L-谷氨酸通过Y羧基连接而成的生物高分子材料，又称为聚Y谷氨酸(poly-gamma-glutamic acid)由于其具有众多独特的物理、化学及生物学功能，因而在化妆品、环保、食品、医药、农业及化工行业具有非常广泛的应用。在能源紧张，环境压力巨大的当今世界是一种具有战略意义的新材料，产业界急需一种能够大规模低成本生产纳豆胶的方法。现有的工业化生产纳豆胶的方法均是液体发酵，但是液体发酵具有能耗高，投资大，废液处理难度大等缺点。固态发酵是一种投资小、能耗低、无废液产生的极为环保的发酵技术。当前固态发酵纳豆胶的方法在国内也有报道，但这些方法存在诸多不足，仅适合于在实验室小规模制备，不能应用于大规模工业化生产。例如，CN1718735A和沙长青等的文献(中国生物工程杂志，24卷10期)提及了一种利用纳豆芽孢杆菌固体发酵生产多聚谷氨酸的方法，该方法组成包括将大豆预处理，接种纳豆芽孢杆菌，其特征是通过搅拌使纳豆芽孢杆菌均匀的分布在大豆的表面，在三角瓶中恒温保湿1-2昼夜，用生理盐水搅拌提取纳豆芽孢杆菌分泌在大豆表面的Y-多聚谷氨酸。但是以上文献所公开的方法，存在原材料单一，培养规模小(参见实施例中大豆的用量仅为IOOOg)的缺点，远远不能满足工业化生产的要求；而且该方法还需要对固体发酵培养基主要成分大豆进行精选，对于固体发酵培养基的要求很高，造成固体发酵培养基的成本过高。Xu Jian (Process Biochemistry 40 (2005), 3075-3081)等报道的固态发酵方法在发酵配方上有了改进，但其方法依然只能在250毫升三角瓶中发酵，每瓶只能装料20克。专利申请号为200510091813的专利文献(一种利用农副产品固体发酵低成本生产Y _聚谷氨酸的方法)中描述了利用摇瓶、浅盘和固体发酵罐固态发酵纳豆胶的方法，但浅盘培养比摇瓶培养的产量有所提高，但需要大量的人力，操作方法原始，使用固体发酵罐投资大，而且发酵过程中发酵原料粘聚成团，生产效率低，操作难度大，同样不适合大规模生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有的通过固态发酵生产纳豆胶的方法规模小、成本高很难满足工业化生产的要求的缺陷，提供一种新的固态发酵纳豆胶的方法，该方法生产规模大、生产成本低。为了解决上述的技术问题，本申请提供以下的技术方案
I. 一种固态发酵纳豆胶的方法，其中，把能够通过发酵产生纳豆胶的物质与疏松成分混合均匀，进行发酵，所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与疏松成分的一次投料量的总重量为I吨以上。其中，优选地，疏松成份在发酵体系中的比例在5-70重量％，优选范围在5-50重量％。所谓一次投料量是指，在固态发酵纳豆胶的方法中，每一批的投料量，或者说是一次发酵量。本发明的一次投料量的总重量在I吨以上，说明了本发明在一次发酵过程中，发酵规模大，也说明了本发明的发酵规模已经远远大于现有技术中的发酵规模。
2.根据I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其中，所述疏松成选自谷壳、麸皮、花生壳、棉籽壳、干草、枯叶以及塑料中的至少一种。3.根据I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其中，具体实现方式是把所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与所述疏松成分混合均匀之后，堆积成圆锥体形，所述圆锥体上设置通气孔道，并进行发酵，所述通气通道通入到圆锥体的内部。其中，优选地，圆锥体的高度优选不超过5米，更优选高度不超过I. 5米；圆锥体下底面(即，底面)圆形直径优选不超过10米，更优选不超过2米。优选地，通气孔道的横截面直径不超过20厘米，优选不超过5厘米。这样设置的优点在于，可保持适当的温度和湿度。当然，对于通气孔道的横截面直径的优选方式，并不限于圆锥体的堆积形态，也适用于其他形式的堆积形态，例如长方体、正方体、圆柱体、圆台体等。圆锥体的堆积方式最为优选，原因在于，操作方便，不需要其它设施。4.根据3所述的固态发酵纳豆胶的方法，其中，除了圆锥体的底面之外，在圆锥体表面上设置通气通道。5.根据4所述的固态发酵纳豆胶的方法，其中，在对准所述通气通道的位置上设置有吹风设备。6.根据I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其中，具体的实现方式是把所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与所述疏松成分混合均匀之后，堆积，堆积的厚度为2cm(厘米) 100cm，发酵过程在房间、通风发酵槽或者圆盘制曲机中进行。其中，优选地，堆积的厚度为IOcm 50cm。7.根据I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其中，具体的实现方式为把所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与所述疏松成分混合均匀之后，堆积，堆积的厚度为2cm 100cm,进行发酵。8.根据I 7中任意一项所述的固态发酵纳豆胶的方法，其中，所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质为豆柏、豆渣、豆饼粉、花生柏、苜蓿、瓜尔豆柏。中的至少一种。本发明还提供一种纳豆胶，SP，9.根据I 8中的任意一项所述的固态发酵纳豆胶的方法所制备的纳豆胶。本发明通过在能够通过发酵而产生纳豆胶的物质中添加疏松成份以增加发酵体系的疏松度，利于通气和散热，能够实现大规模地发酵和生产纳豆胶。其中，值得一提的是，在同时疏松成分、通气孔道和吹风设备的技术方案中，具有通过疏松成分、通气孔道和吹风设备的合作协同作用，能够取得更加优异的通风、散热效果，因而可以实现更大规模的发酵，以制备纳豆胶。
具体实施例方式本发明提供了一种固态发酵纳豆胶的方法及其一种纳豆胶。下面结合实施例进一步说明本发明。本发明的实施例只是为了更加明晰地说明本申请的技术方案，并不能够用于限定本申请的保护范围。实施例中的发酵原料就是能够通过发酵得到纳豆胶的物质。 实施例I将作为发酵原料的豆柏800公斤、作为疏松成份的谷壳200公斤，以及I吨水，混合均匀，经过蒸汽高温蒸煮灭菌后放料，灭菌条件为饱和蒸汽压力为I. 2 I. 4MP，维持30分钟，把放料出来的物质的温度降到40-50°C。将菌液(菌液培养基一般为适合细菌生长的LB培养基，菌体浓度用分光光度计检测，0D600为I. 0)均匀喷洒到放料出来的物质上，混合均匀后平铺到清洁地面，厚度10厘米，在发酵层上插温度计，房间温度保持37°C及50%以上的湿度，发酵45小时。发酵期间经常观察温度计，超过45°C则需要翻料和房间通风，防止温度过高。发酵结束时，发酵所得到的物质应变粘，并有大量拉丝出现。实施例2将作为发酵原料的豆渣800公斤、作为疏松成份的谷壳200公斤，以及800公斤水，混合均匀，经过蒸汽高温蒸煮灭菌后放料，灭菌条件为饱和蒸汽压力为I. 2 I. 4MP，维持30分钟，把放料出来的物质的温度降到40-50°C。将菌液(菌液培养基一般为适合细菌生长的LB培养基，菌体浓度用分光光度计检测，0D600为I. 0)均匀喷洒到把放料出来的物质的上混合均匀后铺到通风发酵槽上，厚度25厘米，温度超过45°C，通风制冷，使料温保持370C -40°C，发酵期间需要补水或通水蒸汽，保持发酵的物料的湿度(保持湿度在50%以上)，发酵40小时。发酵的物料变粘，有大量拉丝出现时发酵停止。实施例3将作为发酵原料的豆柏800公斤、作为疏松成份的谷壳200公斤，以及I吨水，混合均匀，经过蒸汽高温蒸煮灭菌(灭菌条件为饱和蒸汽压力为I. 2 I. 4MP，维持30分钟)后放料，原料温度降到40-50°C。将菌液(菌液培养基一般为适合细菌生长的LB培养基，菌体浓度用分光光度计检测，0D600为1.0)均匀喷洒到原料上混合均匀后铺到圆盘制曲机中，厚度25厘米，温度控制在37°C -45°C，温度过高时需要通风制冷，期间需要补水或通水蒸汽，保持料层湿度(保持湿度在50%以上)，发酵40小时。原料变粘，有大量拉丝出现时发酵停止。实施例4将发酵原料(经水浸泡24小时的大豆)800公斤、疏松成份谷壳200公斤，以及I吨水，混合均匀，经过蒸汽高温蒸煮灭菌(灭菌条件为饱和蒸汽压力为I. 2 I. 4MP，维持30分钟)后放料，原料温度降到40-50°C。将菌液(菌液培养基一般为适合细菌生长的LB培养基，菌体浓度用分光光度计检测，0D600为1.0)均匀喷洒到原料上混合均匀后铺到圆盘制曲机中，厚度25厘米，温度超过45°C，通风制冷，使料温保持37°C以上，期间需要补水或通水蒸汽，保持料层湿度(保持湿度在50%以上)，发酵40小时。原料变粘，有大量拉丝出现时发酵停止。实施例5将发酵原料豆渣600公斤、麸皮200公斤，疏松成份谷壳100公斤，花生壳100公斤以及I吨水，混合均匀，经过蒸汽高温蒸煮灭菌(灭菌条件为饱和蒸汽压力为I. 2 I. 4MP，维持30分钟)后放料，原料温度降到40-50°C。将菌液(菌液培养基一般为适合细菌生长的LB培养基，菌体浓度用分光光度计检测，0D600为I. 0)均匀喷洒到原料上混合均匀。均分成六份，每份堆积成圆锥形，每个圆锥形顶部插一个温度仪，圆锥体表面用木棍插出6-8个通气孔道，通气孔道的横截面直径为2厘米。。圆锥体表面用灭过菌的湿棉布覆盖。温度超过45°C需要翻料散热，发酵100小时，原料变粘，有大量拉丝出现时发酵停止。根据本发明方法，可 以工业化生产纳豆胶。
权利要求
1.一种固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，把能够通过发酵产生纳豆胶的物质与疏松成分混合均匀，进行发酵， 所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与疏松成分的一次投料量的总重量为I吨以上。
2.根据权利要求I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，所述疏松成分选自谷壳、麸皮、花生壳、棉籽壳、干草、枯叶以及塑料中的至少ー种。
3.根据权利要求I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，具体实现方式是 把所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与所述疏松成分混合均匀之后，堆积成圆锥体形，所述圆锥体上设置通气孔道，并进行发酵， 所述通气通道通入到圆锥体的内部。
4.根据权利要求3所述的固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，除了圆锥体的底面之外，在圆锥体表面上设置通气通道。
5.根据权利要求4所述的固态发酵纳豆胶的方法，其特征在干，在对准所述通气通道的位置上设置有吹风设备。
6.根据权利要求I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，具体的实现方式是 把所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与所述疏松成分混合均匀之后，堆积，堆积的厚度为2cm 100cm，发酵过程在房间、通风发酵槽或者圆盘制曲机中进行。
7.根据权利要求I所述的固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，具体的实现方式为 把所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与所述疏松成分混合均匀之后，堆积，堆积的厚度为2cm 100cm,进行发酵。
8.根据权利要求I 7中任意一项所述的固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质为豆柏、豆渣、豆饼粉、花生柏、苜蓿、瓜尔豆柏中的至少ー种。
9.根据权利要求I 8中的任意一项所述的固态发酵纳豆胶的方法所制备的纳豆胶。
全文摘要
本发明提供一种固态发酵纳豆胶的方法。该方法包括如下步骤一种固态发酵纳豆胶的方法，其特征在于，把能够通过发酵产生纳豆胶的物质与疏松成分混合均匀，进行发酵，所述能够通过发酵产生纳豆胶的物质与疏松成分的一次投料量总重量为1吨以上。根据本发明方法，可以工业化生产纳豆胶，并且本发明的方法生产规模大、生产成本低。
文档编号C08G69/10GK102649972SQ20111004410
公开日2012年8月29日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者王燕丽, 胡展 申请人:浙江长三角生物技术股份有限公司