專利名稱：一種富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
營養(yǎng)與健康是目前動(dòng)物營養(yǎng)研究的熱點(diǎn)問題，并且隨著養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，動(dòng)物的健康和資源的高效利用越來越受到人們的關(guān)注。隨著人民生活水平不斷提高，人們對(duì)綠色食品的需求量增大，對(duì)于如何提高動(dòng)物機(jī)體對(duì)飼料的消化吸收，提高動(dòng)物的生長速度，減少動(dòng)物有機(jī)物的排放等方面都提出了更高的要求。近年來，隨著飼料工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)蛋白飼料的需求量越來越大，但是可用作動(dòng)物生產(chǎn)的蛋白質(zhì)資源十分缺乏，價(jià)格不斷上漲。蛋白資源的缺乏，嚴(yán)重制約了我國飼料工業(yè)的發(fā)展。微生物酵解小肽具有較高的蛋白溶解度和較小的分子量，有助于動(dòng)物的消化吸收；同時(shí)消除了抗?fàn)I養(yǎng)因子，減少了對(duì)動(dòng)物生長產(chǎn)生不同程度的抑制作用。因此優(yōu)質(zhì)的微生物酵解小肽產(chǎn)品已經(jīng)開始部分取代魚粉，并在畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。同時(shí)，天然色素產(chǎn)品已在畜牧業(yè)上的得到了廣泛地應(yīng)用，不僅提高了畜禽產(chǎn)品的品質(zhì)，而且對(duì)消費(fèi)者有極好的保健功能。天然色素除具有改善畜禽產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量和外在感官性狀，還含有一定的營養(yǎng)，天然色素可以清除體內(nèi)自由基，具有抗氧化劑的營養(yǎng)功能，是體內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)劑，可作為飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑，對(duì)促進(jìn)畜禽的生長發(fā)育有良好的效果。以紅曲霉發(fā)酵的紅曲米產(chǎn)品已經(jīng)在食品中作為著色劑而廣泛使用，是一種天然紅色素的食品添加齊U。紅曲米中的紅曲霉及其代謝產(chǎn)物具有抗菌、降低膽固醇等功效。但目前關(guān)于紅曲霉在畜牧業(yè)中相關(guān)研究報(bào)道十分有限，已有文獻(xiàn)報(bào)道紅曲霉可以作為微生態(tài)添加劑應(yīng)用于畜牧業(yè)，用來替代抗生素、提高飼料報(bào)酬及改善肉品質(zhì)的作用，生產(chǎn)功能性綠色畜產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，制備的微生物酵解活性肽產(chǎn)品，富含天然紅曲色素、小肽產(chǎn)品和益生菌，可作為微生態(tài)添加劑應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
先分別制備紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種和地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種，然后將兩種菌液混合接種至固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基，采用固態(tài)發(fā)酵工藝進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行干燥，得到富含紅色素的微生物酵解活性肽。紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種和地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種的接種量體積，按固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基重量的比例添加，分別為:紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種1-10%、地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種 5-10%O紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種和地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種的制備均單獨(dú)采用液體發(fā)酵，按下面工藝進(jìn)行:斜面菌種一 500mL三角瓶種子一 100L發(fā)酵罐一級(jí)種子一 1000L發(fā)酵罐二級(jí)種子，放大至菌種液體體積達(dá)500L、菌體數(shù)量達(dá)到IXlO8以上。所述固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中基質(zhì)的成分及重量配比為:
豆柏20-95%、玉米淀粉1-40%、麩皮1-30%、葡萄糖1-10%、磷酸氫二鉀0.1-0.5%，硫酸鎂
0.01-0.05%，硫酸銨0.1-0.5%，氯化鈉0.1-0.5%，并調(diào)節(jié)初始含水量至40_60%。所述固態(tài)發(fā)酵工 藝條件為:所述固態(tài)發(fā)酵工藝采用固態(tài)好氧發(fā)酵，控制發(fā)酵溫度為32-35 °C，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基含水量為40-60%，無菌空氣通氣量為2.5-5.0L/分鐘，發(fā)酵時(shí)間為72-120小時(shí)。本發(fā)明將液體發(fā)酵菌種按一定比例接種至固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基后混合均勻，然后采用固態(tài)好氧發(fā)酵，這主要是由于本發(fā)明采用的紅曲霉菌和地衣芽孢桿菌均為好氧菌，因此采用好氧發(fā)酵有利于菌體的生長代謝，從而產(chǎn)生大量的蛋白酶和紅曲色素，而蛋白酶能夠有效分解大分子蛋白為小肽產(chǎn)品，消除抗?fàn)I養(yǎng)因子。本發(fā)明最佳的固態(tài)發(fā)酵工藝為:溫度32-35°C，含水量40-60%，無菌空氣通氣量為2.5-5.0L/分鐘，發(fā)酵時(shí)間為72-120小時(shí)。本發(fā)明制備的微生物酵解活性肽產(chǎn)品，總蛋白含量為30-55%，小肽含量占總蛋白的30%以上，紅曲色價(jià)達(dá)到1000 U/g以上，桔霉素含量低于1.0 ppm，每克樣品的益生菌總數(shù)高于I億個(gè)。本發(fā)明采用豆柏、玉米淀粉等谷物培養(yǎng)基制備的微生物酵解活性肽產(chǎn)品，同時(shí)含有天然紅曲色素、小肽產(chǎn)品和益生菌。在畜禽的使用中，對(duì)提高動(dòng)物的蛋白消化吸收率、促進(jìn)動(dòng)物生長以及改善動(dòng)物品質(zhì)均有顯著效果；特別是在家禽飼養(yǎng)中，本產(chǎn)品含有的天然紅色素可改善家禽產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和外在感官性狀以及蛋類的品質(zhì)。將本產(chǎn)品應(yīng)用于仔豬動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中表明，在日糧中添加3%微生物酵解活性肽，能顯著提高斷奶仔豬生長性能，日增重提高了 10.22%，料肉比下降了 10.64%，本產(chǎn)品還有助于降低仔豬的腹瀉率。而在蛋雞飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中表明，在日糧中添加1%微生物酵解活性肽產(chǎn)品產(chǎn)蛋量比對(duì)照組提高了 6.5%，平均蛋重增加了 5.1%，雞蛋中的膽固醇含量降低了 20.5%，同時(shí)實(shí)驗(yàn)組蛋黃的顏色比對(duì)照組也更加紅艷?？梢?，本專利發(fā)明產(chǎn)品可為養(yǎng)殖業(yè)提供動(dòng)物健康生長的高消化率蛋白和天然紅色素，有利于提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，增進(jìn)動(dòng)物健康和增加養(yǎng)殖生產(chǎn)效益。
具體實(shí)施例方式以下為本發(fā)明的具體實(shí)施例子，進(jìn)一步描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。實(shí)施例1:
菌種:紅曲霉菌和地衣芽孢桿菌。紅曲霉菌為篩選的高產(chǎn)紅色素和低桔霉素菌株紅色紅曲霉rw/ 6 r)LYN-2,該菌株于2013年03月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(簡稱CGMCC)，登記入冊(cè)編號(hào)為:CGMCC N0.7360。地衣芽孢桿菌為產(chǎn)蛋白酶菌株地衣芽孢桿菌(Mcillus Hcheniformis)LYN-3,該菌株于2013年03月22日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心(簡稱CGMCC)，登記入冊(cè)編號(hào)為:CGMCC N0.7349。按下面方法進(jìn)行分別擴(kuò)培制備種子:
1、取保存的紅曲霉菌試管斜面，在無菌室中用無菌水沖洗后，分別接種入20個(gè)內(nèi)裝150mL培養(yǎng)基的500mL三角瓶中，32°C下培養(yǎng)32小時(shí)，將總計(jì)3L的種子液合并，進(jìn)一步放大，接入內(nèi)裝60L培養(yǎng)基的100L液體發(fā)酵罐進(jìn)行一級(jí)種子放大，200轉(zhuǎn)/分鐘，32°C下培養(yǎng)36小時(shí)，再移種入內(nèi)裝600L培養(yǎng)基的1000L液體發(fā)酵罐進(jìn)行二級(jí)種子培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘，通氣比1:1，32°C下發(fā)酵36小時(shí)，即可作為固態(tài)發(fā)酵的種子。三角瓶培養(yǎng)基、IOOL液體發(fā)酵培養(yǎng)基和1000L液體發(fā)酵培養(yǎng)基配方均為:玉米淀粉6%，玉米漿1%，大豆水解液0.2%，MnSO4 0.2%, MgSO4 0.1%，KH2PO4 0.2%, pH 7.0。2、取保存的地衣芽孢桿菌試管斜面，在無菌室中用無菌水沖洗后，分別接種入20個(gè)內(nèi)裝150mL培養(yǎng)基的500mL三角瓶中，32°C下培養(yǎng)20小時(shí)，將總計(jì)3L的種子液合并，進(jìn)一步放大，接入內(nèi)裝60L培養(yǎng)基的100L液體發(fā)酵罐進(jìn)行一級(jí)種子放大，200轉(zhuǎn)/分鐘，32°C下培養(yǎng)20小時(shí)，再移種入內(nèi)裝600L培養(yǎng)基的1000L液體發(fā)酵罐進(jìn)行二級(jí)種子培養(yǎng)，200轉(zhuǎn)/分鐘，32°C下發(fā)酵20小時(shí)，即可作為固態(tài)發(fā)酵的種子。三角瓶培養(yǎng)基、100L液體發(fā)酵培養(yǎng)基和1000L液體發(fā)酵培養(yǎng)基，配方均為:葡萄糖3%、牛肉膏0.3%、蛋白胨1%、磷酸氫二鉀
0.2%、氯化鈉 0.5%, pH 7.0。接種量:
從已制備的種子液中取紅曲霉菌50L和地衣芽孢桿菌100L，移入500L液體發(fā)酵罐混合后作為混合菌液種子，備用。固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基的基質(zhì)成分及配比:
豆柏695公斤、玉米淀粉150公斤、麩皮100公斤、葡萄糖50公斤、微量元素(硫酸銨
1.0公斤、磷酸氫二鉀1.0公斤、硫酸鎂1.0公斤、氯化鈉2.0公斤)。具體實(shí)施步驟:
將固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)放入混合te中，混勾后，加入650L的水，再混勾，在混合的夾套中通入蒸汽，控制溫度10(TC加熱滅菌30分鐘，冷卻至室溫，移種接入150L混合菌液種子，再混勻。將接種后混勻的物料轉(zhuǎn)入淺盤中，每個(gè)淺盤裝入物料20公斤，鋪平后轉(zhuǎn)移至恒溫室內(nèi)，進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵；控制溫度在32°C，物料濕度45%，無菌空氣通氣量為2.5L/分鐘，好氧發(fā)酵120小時(shí)。固態(tài)發(fā)酵結(jié)束后，采用快速閃蒸進(jìn)行干燥，物料取樣進(jìn)行檢測，檢測合格后包裝即為成品。本實(shí)施例最終可得富含紅色素的微生物酵解活性肽942公斤，產(chǎn)品中總蛋白含量為32.2%，小肽含量占總蛋白的35%，紅曲色價(jià)達(dá)到1260 U/g，桔霉素未檢出，每克樣品的益生菌總數(shù)2.7億個(gè)。
權(quán)利要求
1.一種富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，其特征在于:先分別制備紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種和地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種，然后將兩種菌液混合接種至固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基，采用固態(tài)發(fā)酵工藝進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行干燥，得到富含紅色素的微生物酵解活性肽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，其特征在于:紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種和地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種的接種量體積，按固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基重量的比例添加，分別為:紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種1_10%、地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種5-10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，其特征在于:紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種和地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種的制備均單獨(dú)采用液體發(fā)酵，按下面工藝進(jìn)行:斜面菌種一 500mL三角瓶種子一 100L發(fā)酵罐一級(jí)種子一 1000L發(fā)酵罐二級(jí)種子，放大至菌種液體體積達(dá)500L、菌體數(shù)量達(dá)到IXlO8以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，其特征在于:所述固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基中基質(zhì)的成分及重量配比為: 豆柏20-95%、玉米淀粉1-40%、麩皮1-30%、葡萄糖1-10%、磷酸氫二鉀0.1-0.5%，硫酸鎂0.01-0.05%，硫酸銨0.1-0.5%，氯化鈉0.1-0.5%，并調(diào)節(jié)初始含水量至40_60%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，其特征在于:所述固態(tài)發(fā)酵工藝條件為:所述固態(tài)發(fā)酵工藝采用固態(tài)好氧發(fā)酵，控制發(fā)酵溫度為32-35°C，固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基含水量為40-60%，無菌空氣通氣量為2.5-5.0L/分鐘，發(fā)酵時(shí)間為72-120小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種富含紅色素的微生物酵解活性肽的制備工藝，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。該制備工藝為先分別制備紅曲霉菌液體發(fā)酵菌種和地衣芽孢桿菌液體發(fā)酵菌種，然后將兩種菌液混合接種至固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)基，采用固態(tài)發(fā)酵工藝進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行干燥，得到富含紅色素和小肽的微生物酵解活性肽。本發(fā)明的微生物酵解活性肽，含有天然紅色素和小肽。在畜禽的使用中，對(duì)提高動(dòng)物的蛋白消化吸收率、促進(jìn)動(dòng)物生長以及改善動(dòng)物品質(zhì)均有顯著效果；特別是在家禽飼養(yǎng)中，本產(chǎn)品含有的天然紅色素可改善家禽產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和外在感官性狀以及蛋類的品質(zhì)。本發(fā)明制備的富含紅色素的微生物酵解活性肽具有天然、高消化吸收和低排放等特點(diǎn)，是新一代的綠色產(chǎn)品。
文檔編號(hào)A23K1/00GK103168914SQ201310124438
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者李泳寧, 陳炳鈿, 吳焜, 連建蕓, 周文藝 申請(qǐng)人:福建省新閩科生物科技開發(fā)有限公司