一种酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法及应用与流程

文档序号:15575075发布日期:2018-09-29 05:21阅读:555来源:国知局
本发明涉及生物制品相关
技术领域
,具体涉及一种酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法及应用。
背景技术
::酸枣仁,别名枣仁、酸枣核、山枣仁。由鼠李科乔木酸枣成熟果实去果肉、核壳,收集种子,晒干而成。生于向阳山坡、路旁,主要产于河南、河北、陕西、辽宁、山西、山东、云南等地。秋季果实成熟时采收,去果肉及硬核,取种子,生用或微炒用。酸枣仁即酸枣的种子,经炮制后可作药用,它含有生物碱、多种氨基酸和金属元素等成分,能起到宁心安神、补中养肝、敛汗等作用,对虚烦不眠、惊悸怔忡、体虚自汗等病症有较好的治疗效果。酸枣仁含生物碱:酸枣仁碱、三萜类、黄酮类、还含苏氨酸(threonine),缬氨酸(valine),蛋氨酸(methionine),亮氨酸(leucine),异亮氨酸(isoleucine),赖氨酸(lysine),苯丙氨酸(phenylalanine)等17种氨基酸和钾、钠、钙、锌、铁、铜、锰等多种金属元素。谷氨酸产生菌既是谷氨酸发酵反应过程的主体,也是反应过程的生物催化剂。目前工业上应用的谷氨酸产生菌有谷氨酸棒状杆菌、乳糖发酵短杆菌、散枝短杆菌、黄色短杆菌、噬氨短杆菌等。目前谷氨酸的生产方法众多,有发酵法、合成法、提取法、酶法等。在现有
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中,cn201610776282.3公开一种谷氨酸发酵生产的方法,在该申请中包括以下步骤:1)以温敏型谷氨酸菌为发酵菌株,接入种子培养基中,摇床培养;2)将步骤1)的种子液按10%的接种量接种于谷氨酸发酵生产菌的培养基中,温度控制为32℃,摇床转速为100rpm,摇床培养,发酵培养10-12h,升高温度至36℃,并调节摇床转速为120rpm,发酵培养12-14h时,升温至38℃,培养32-35h,培养结束。本发明谷氨酸发酵生产的方法,利用谷氨酸菌体水解液部分或全部替代豆粕水解液,既解决了豆粕供应困难、价格高的问题,又解决谷氨酸菌体蛋白处理难,附加值低的问题,实现了发酵副产物在发酵过程中的循环利用,使其变废为宝,避免了资源的浪费,保护了环境,增加了效益。技术实现要素::本发明所要解决的技术问题在于提供一种酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法及应用。本方法中原材料来源丰富,制备廉价,制备方法简单,且通过新方法增加谷氨酸的来源。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现:一种酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法,酸枣仁发酵生产谷氨酸原料组分包括:酸枣仁40-56份、淀粉12-20份、发酵酵母9-15份、磷酸缓冲溶液3-9份、0.05-0.2%氯化钠溶液20-40份、大豆豆饼12-20份、酵母膏10-16份、蛋白胨8-20份、水20-40份。优选的酸枣仁发酵生产谷氨酸原料组分包括:酸枣仁50份、淀粉15份、发酵酵母12份、磷酸缓冲溶液6份、0.05-0.2%氯化钠溶液25份、大豆豆饼16份、酵母膏12份、蛋白胨15份。酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法包括如下步骤:(1)选取优质酸枣仁,去除腐坏酸枣仁,后将酸枣仁投入粉碎机中粉碎成粉末状待用;(2)后向酸枣仁粉中加入水,将酸枣仁粉溶解成浓稠液体,并向浓稠液体中加入50%的酵母膏成为浓稠液体溶液;(3)后将浓稠液体溶液置于摇床中300-500rpm/min,强阳光下暴晒3-4天自然发酵,待浓稠液体溶液表面出现气泡即可;(4)后将步骤3发酵液体投入发酵罐中,并向发酵罐加入1/3-1/2体积水进行高温高压蒸汽灭菌,灭菌15-20min;(5)待发酵罐液体自然降温至室温后,在无菌环境下向发酵罐中加入熟化淀粉和磷酸缓冲溶液、0.05-0.2%氯化钠溶液、大豆豆饼、酵母膏、蛋白胨混合物料,同时加入10-15%的发酵酵母进行发酵5-7d。(6)待发酵结束将发酵液离心去沉淀留上清液并经过纯化、结晶即得到谷氨酸。其中所述步骤1酸枣仁粉碎成粉末粒径在0.5-10μm。其中所述步骤4发酵罐灭菌条件为119-121.3℃,100-103.4kpa,灭菌15-20min。其中所述步骤5熟化淀粉的制备方法为:将淀粉置于炒锅中,90-100℃加热10-20min,待淀粉变微黄色即可,后向淀粉中加入水成为溶液,并置于锅中98-100℃加热30-45min。其中所述步骤5混合物料的制备方法为:向酵母膏、蛋白胨加入水,待加热溶解直至酵母膏、蛋白胨完全溶解,后向溶液中加入磷酸缓冲溶液、0.05-0.2%氯化钠溶液、大豆豆饼,并将混合物料混合均匀,后将混合物料进行高温高压灭菌后无菌保存待用。其中所述混合物料高温高压灭菌条件为119-121.3℃,100-103.4kpa,灭菌15-20min。其中所述步骤5发酵5-7天中,在第3或4天补入混合物料以供足发酵。其中所述发酵为需氧型发酵,供氧量为60-75%,ph为5.5-6.5,搅拌速度为600-1500rpm/min,温度25-30℃。上述酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法增加谷氨酸的生产方法,更充分开发利用了酸枣仁的价值,且发酵过程简单易行、投入经济成本低,发酵结束后的离心沉淀膏可用于饲养家禽物料、农业种植肥料、工业烟草中香烟的添加香料、化工领域涂料原料等。本发明的有益效果是:(1)本发明酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法,增加了制备谷氨酸来源的途径,且酸枣仁来源丰富,天然,原料易得等,且发酵过程用水少、减少水资源浪费,避免污水排放造成的大量水污染对环境危害;(2)本发明酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法中,发酵结束后的离心沉淀膏可用于饲养家禽物料、农业种植肥料、工业烟草中香烟的添加香料、化工领域涂料原料等,本方法得到谷氨酸同时且增加酸枣仁发酵后物料用途;(3)本实验方法中使用市场用于发酵馒头的发酵酵母既可以,来源使用方便,不需要进行特定菌株保存,打破传统利用特定诱变菌株进行发酵生产的技术。附图说明:图1:发酵过程中谷氨酸含量趋势图;具体实施方式:为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例1一种酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法,酸枣仁发酵生产谷氨酸原料组分包括:酸枣仁50份、淀粉15份、发酵酵母12份、磷酸缓冲溶液6份、0.05-0.2%氯化钠溶液25份、大豆豆饼16份、酵母膏12份、蛋白胨15份。酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法包括如下步骤:(1)选取优质酸枣仁,去除腐坏酸枣仁,后将酸枣仁投入粉碎机中粉碎成粉末状待用;(2)后向酸枣仁粉中加入水,将酸枣仁粉溶解成浓稠液体,并向浓稠液体中加入50%的酵母膏成为浓稠液体溶液;(3)后将浓稠液体溶液置于摇床中400rpm/min,强阳光下暴晒4天自然发酵,待浓稠液体溶液表面出现气泡即可;(4)后将步骤3发酵液体投入发酵罐中,并向发酵罐加入1/2体积水进行高温高压蒸汽灭菌,灭菌20min;(5)待发酵罐液体自然降温至室温后,在无菌环境下向发酵罐中加入熟化淀粉和磷酸缓冲溶液、0.05-0.2%氯化钠溶液、大豆豆饼、酵母膏、蛋白胨混合物料,同时加入15%的发酵酵母进行发酵7d。(6)待发酵结束将发酵液离心去沉淀留上清液并经过纯化、结晶即得到谷氨酸。其中所述步骤1酸枣仁粉碎成粉末粒径在0.5-10μm。其中所述步骤4发酵罐灭菌条件为121℃,103.4kpa,灭菌20min。其中所述步骤5熟化淀粉的制备方法为:将淀粉置于炒锅中,00℃加热15min,待淀粉变微黄色即可,后向淀粉中加入水成为溶液,并置于锅中100℃加热45min。其中所述步骤5混合物料的制备方法为:向酵母膏、蛋白胨加入水,待加热溶解直至酵母膏、蛋白胨完全溶解,后向溶液中加入磷酸缓冲溶液、0.05-0.2%氯化钠溶液、大豆豆饼,并将混合物料混合均匀,后将混合物料进行高温高压灭菌后无菌保存待用。其中所述混合物料高温高压灭菌条件为119℃,103.4kpa,灭菌20min。其中所述步骤5发酵5-7天中,在第3或4天补入混合物料以供足发酵。其中所述发酵为需氧型发酵,供氧量为60-75%,ph为5.5,搅拌速度为600-1500rpm/min,温度25℃。其中所述发酵搅拌速度600-1500rpm/min分为三个阶段,第一阶段第1天600rpm/min,第2-4天搅拌速度700-1200rpm/min,第5-7天搅拌速度1200-1500rpm/min。其中第2-4天搅拌速度和第5-7天搅拌速度根据溶氧调整,使溶氧维持于35-40%,当溶氧低于20%时,即以50-80rpm/min提高转速直至溶氧维持在60-75%。实施例2一种酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法,酸枣仁发酵生产谷氨酸原料组分包括:酸枣仁56份、淀粉12份、发酵酵母9份、磷酸缓冲溶液5份、0.05-0.2%氯化钠溶液22份、大豆豆饼12份、酵母膏10份、蛋白胨8份、水20份。酸枣仁发酵生产谷氨酸的方法包括如下步骤:(1)选取优质酸枣仁,去除腐坏酸枣仁,后将酸枣仁投入粉碎机中粉碎成粉末状待用;(2)后向酸枣仁粉中加入水,将酸枣仁粉溶解成浓稠液体,并向浓稠液体中加入50%的酵母膏成为浓稠液体溶液;(3)后将浓稠液体溶液置于摇床中500rpm/min,强阳光下暴晒3-4天自然发酵,待浓稠液体溶液表面出现气泡即可;(4)后将步骤3发酵液体投入发酵罐中,并向发酵罐加入1/2体积水进行高温高压蒸汽灭菌,灭菌20min;(5)待发酵罐液体自然降温至室温后,在无菌环境下向发酵罐中加入熟化淀粉和磷酸缓冲溶液、0.05-0.2%氯化钠溶液、大豆豆饼、酵母膏、蛋白胨混合物料,同时加入10-15%的发酵酵母进行发酵5d。(6)待发酵结束将发酵液离心去沉淀留上清液并经过纯化、结晶即得到谷氨酸。其中所述步骤1酸枣仁粉碎成粉末粒径在0.5-10μm。其中所述步骤4发酵罐灭菌条件为121℃,103.4kpa,灭菌20min。其中所述步骤5熟化淀粉的制备方法为:将淀粉置于炒锅中,95℃加热10min,待淀粉变微黄色即可,后向淀粉中加入水成为溶液,并置于锅中198-100℃加热30min。其中所述步骤5混合物料的制备方法为:向酵母膏、蛋白胨加入水,待加热溶解直至酵母膏、蛋白胨完全溶解,后向溶液中加入磷酸缓冲溶液、0.05-0.2%氯化钠溶液、大豆豆饼,并将混合物料混合均匀,后将混合物料进行高温高压灭菌后无菌保存待用。其中所述混合物料高温高压灭菌条件为121℃,103.4kpa,灭菌20min。其中所述步骤5发酵5天,在第3天补入混合物料以供足发酵。其中所述发酵为需氧型发酵,通过逐步提高转速使供氧量维持在60-70%,ph为6.5,温度25℃。其中所述转速≤1500rpm/min。对本发明提供的实施例分别进行试验考察,通过实施例方法发酵谷氨酸,结果如表1;检测项目实施例1实施例2谷氨酸含量(g/l)0.410.32有机物含量(g/l)8.37.9谷氨酸收率%68.9%59.3%有以上检测数据看出,随着发酵时间的延长,谷氨酸含量增加。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
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