一株高产果胶酶的嗜气芽孢杆菌及其应用

本发明属于农产品加工，涉及一种芽孢杆菌及其应用，具体涉及一株高产果胶酶的嗜气芽孢杆菌及其在高果胶果实脱皮中的应用。

背景技术：

1、果胶是一种天然的大分子多糖聚合物，由d-半乳糖醛酸通过α-1,4-糖苷键连接而成，其主要以果胶、原果胶、果胶酸的形式普遍存在于植物的果实、根、茎、叶中。果胶常与纤维素并存，构成植物细胞细胞壁及中间层粘结物，使得细胞间紧紧黏结，因此极大影响植物果实产品加工进程，降低处理效率，增大维护成本。

2、果胶酶（pectinase）属于一种复合酶，是一类能催化分解果胶质的酶的总称，广泛应用于果汁饮料、咖啡和胡椒脱皮等领域。尽管自然界中天然果胶酶广泛存在于动植物体内，但其产量低，不容易分离、提取与纯化，进而很难大规模生产。加之我国对果胶酶的研究起步较晚，酶生产成本高，难以形成大规模生产，不能满足现在食品工业需求，大部分果胶酶仍然需进口。

3、随着微生物酶技术的迅速发展，由于生长周期短，培养条件简单易控制，分布广等优势，已成为生产果胶酶的优良生物资源，主要包括芽孢杆菌、霉菌、酵母等。此类微生物能够产生相应的果胶酶来利用这类复杂的糖类物质，以维持自身的生长和繁殖。因此，研究相关的微生物裂解酶能拓展微生物代谢产物的应用，在提高果蔬产品加工效率具有重要意义。

4、高果胶果实，特别是胡椒，是重要的香辛料，是热带地区重要的经济作物，现今胡椒多以白胡椒产品的形式进入市场。然而，在胡椒加工过程中，胡椒果脱皮环节主要采用流水浸泡方式处理，虽然该工艺简单易行，但脱皮效率低，生产出的白胡椒异味重，品质低，并且存在废水排放量大，易污染环境等缺点。目前，如何高效快速实现高果胶果实脱皮、简化加工环节、生产优质农产品，是亟需解决的产业发展的现实问题之一。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一株高产果胶酶的嗜气芽孢杆菌及其应用。

2、一株嗜气芽孢杆菌，分类命名为嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus，于2023年09月13日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路 1 号院 3 号，保藏编号为cgmcc no. 28453。

3、本发明所提供的嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus，筛选分离自新鲜胡椒果水浸泡去皮过程中，其表现出聚半乳糖醛酸、果胶裂解酶、果胶酯酶等酶活力，同时对高温、低酸环境以及胡椒精油与胡椒碱具有耐受性，且该性状稳定遗传。经16s rdna序列鉴定，该菌株与已知芽孢杆菌相应序列的相似程度在99%以上，是嗜气芽孢杆菌的一个新菌株，分类命名为嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus。在营养肉汤培养基上形态学特征为菌落颜色为乳白色，质地、形状扁平均一，不透明，表面及边缘整齐光滑，并且其显微镜观察细胞形态呈短杆状。

4、本发明的另一目的是提供所述嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus 在高果胶果实脱皮中的应用。

5、优选地，所述高果胶果实是胡椒、咖啡或核桃。

6、优选地，所述高果胶果实脱皮的方法，包括以下步骤：

7、以新鲜高果胶果实为原料，经挑选后，加入纯水，随后以106 cfu/ml的量接种含嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus 的种子液进行水浸泡脱皮，过程中每天通气一次；浸泡结束后，清洗除杂得脱皮的产物，干燥得到产品。

8、优选地，所述纯水与果实的质量比例为：3:1～2（w/w）。

9、优选地，所述含嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus 的种子液的制备步骤如下：

10、将嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus 以1～5%的量接种至营养肉汤培养基中，于生化培养箱中35～38℃培养10～15 h得到种子液。

11、优选地，所述的干燥是在60～70℃的条件下加热至产物含水量低于15%。

12、与现有技术相比，本发明的效果：

13、本发明所提供的嗜气芽孢杆菌 bacillus aerophilus 筛选分离自新鲜胡椒果水浸泡去皮过程中，不仅性状稳定遗传，具备较高的果胶酶活性，而且其具备优良耐受性能，可在30～40℃环境下正常生长，在低ph（ph=5）条件下耐受性良好，可在高果胶果实加工中，应用于果实脱皮环节，可显著缩短脱皮周期，提升产品品质，而且对环境影响程度轻、无二次污染、工艺简单、方式灵活等优点，具有良好的开发应用前景。

技术特征：

1.一株嗜气芽孢杆菌，分类命名为嗜气芽孢杆菌bacillus aerophilus，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路 1 号院 3号，保藏编号为cgmcc no. 28453。

2.权利要求1所述的嗜气芽孢杆菌bacillus aerophilus在高果胶果实脱皮中的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述高果胶果实是胡椒、咖啡或核桃。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述高果胶果实脱皮的方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述纯水与果实的质量比为：3:1～2。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述含嗜气芽孢杆菌bacillus aerophilus的种子液的制备步骤如下：

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的干燥是在60～70℃的条件下加热至产物含水量低于15%。

技术总结
本发明涉及一株高产果胶酶的嗜气芽孢杆菌及其应用，该菌株分类命名为嗜气芽孢杆菌Bacillus aerophilus，于2023年09月13日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号为CGMCC NO.28453。本发明所提供的嗜气芽孢杆菌Bacillus aerophilus不仅性状稳定遗传，具备较高的果胶酶活性，而且其具备优良耐受性能，可在高果胶果实加工中，应用于果实脱皮环节，可显著缩短脱皮周期，提升产品品质，而且对环境影响程度轻、无二次污染、工艺简单、方式灵活等优点，具有良好的开发应用前景。

技术研发人员：李景明,雷文平,杨新泉,陈利,彭瑶
受保护的技术使用者：中国农业大学三亚研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17