納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，將麥麩超微粉碎后，經(jīng)過多肽化以及納豆菌發(fā)酵后，噴霧干燥成麥麩營養(yǎng)粉。本發(fā)明將納豆菌發(fā)酵、酶水解、超微粉碎三者聯(lián)合使用對麥麩進行處理，產(chǎn)品富含納豆激酶、多肽等有效成分，適合多種亞健康人群食用，可作為保健食品，在輔助溶解血栓、降血脂和保護肝損傷等方面具有明顯效果，有效提高了麥麩的營養(yǎng)價值。
【專利說明】納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)域，涉及一種納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]食物蛋白質(zhì)的酶解產(chǎn)物中存在一些具有較高生物活性的短肽，如抗血栓肽、降血壓肽、抗氧化肽、免疫促進肽等，這些生物活性肽的研究為新功能性食品的開發(fā)提供了新的途徑，成為當前食品科學領(lǐng)域引人注目的研究方向之一。納豆菌發(fā)酵可產(chǎn)生大量的納豆激酶、聚谷氨酸、維生素K等活性物質(zhì)，具有稀血液、溶血栓、瘦身美容等功效。小麥麩皮中富含蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等營養(yǎng)成分，這些成分組成復雜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，生物利用率極低，采用球磨機、氣流粉碎機等對小麥麩皮進行微粉碎，可使其粒度減小，細胞群被打散，結(jié)晶結(jié)構(gòu)被破壞，從而導致蛋白、膳食纖維等有效成分的溶出率增加，有利于機體吸收利用。
[0003]目前麥麩主要作為飼料和肥料被利用，附加值極低。因此本發(fā)明選用麥麩作為原料，制得產(chǎn)品營養(yǎng)麥麩富含聚谷氨酸、多肽等營養(yǎng)成分，使麥麩的附加值大幅度提高，具有顯著的社會意義和經(jīng)濟意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，解決目前麥麩主要作為飼料和肥料被利用，附加值極低的問題。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，該方法包括以下步驟:
(O濕法球磨粉碎:取麥麩至于瑪瑙罐中，加入物料重量4-6倍的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為250-400rpm條件下對麥麩進行濕法粉碎l-3h得到超細粉體懸池液；
(2)多肽化:加入去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至6.0-8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為30-45°C條件下，酶解0.5_6h ；
(3)納豆菌發(fā)酵:納豆菌采用土豆液體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)24h，將擴大的納豆菌接種至酶解液，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下培養(yǎng)1_5天；此步驟中土豆液體培養(yǎng)基指的是PDA液體培養(yǎng)基，為現(xiàn)有技術(shù)，不做其他嚴格限制；
(4)噴霧干燥:將發(fā)酵液物料噴霧干燥，得麥麩營養(yǎng)粉，噴霧干燥工藝參數(shù)為:進風溫度>150°C，出風溫度< 100°C。
[0006]本發(fā)明的工藝方法，步驟(I)中水的重量為物料的4.5-5.5倍，研磨轉(zhuǎn)速為300-350rpm，粉碎時間為 1.5-2.5h。
[0007]本發(fā)明的工藝方法，步驟(I)中研磨轉(zhuǎn)速為320rpm，粉碎時間為2h。
[0008]本發(fā)明的工藝方法，步驟(2)中pH調(diào)整至6.5-7.5，酶解溫度為35_40°C，酶解時間為l_5h。
[0009]本發(fā)明的工藝方法，步驟(2)中pH調(diào)整至7.0，酶解溫度為38°C，酶解時間為3h。[0010]本發(fā)明的工藝方法，步驟(3)中培養(yǎng)時間為2-4天。
[0011]本發(fā)明的工藝方法，步驟(3)中培養(yǎng)時間為3天。
[0012]本發(fā)明的工藝方法，步驟(4)中進風溫度為160_180°C，出風溫度為60_80°C。
[0013]本發(fā)明的工藝方法，步驟(4)中進風溫度為180°C，出風溫度為60°C。
[0014]作為本發(fā)明的最佳實施方式，納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，該方法包括以下步驟:
(1)濕法球磨粉碎:取麥麩至于瑪瑙罐中，加入物料重量5倍的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為320rpm條件下對麥麩進行濕法粉碎2h得到超細粉體懸濁液；
(2)多肽化:加入去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至7.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為38°C條件下，酶解3h ；
(3)納豆菌發(fā)酵:納豆菌采用土豆液體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)24h，將擴大的納豆菌接種至滅菌后的物料，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下培養(yǎng)3天；
(4)噴霧干燥:將發(fā)酵液物料噴霧干燥，得營養(yǎng)粉，噴霧干燥工藝參數(shù)為:進風溫度180°C，出風溫度60°C。
[0015]采用上述技術(shù)方案的積極效果:本發(fā)明將納豆菌發(fā)酵、酶水解、超微粉碎三者聯(lián)合使用對麥麩進行處理，制備方法條件溫和、無污染、效率高，前期球磨粉碎聯(lián)合多肽化處理產(chǎn)生大量的麥麩多肽，后期納豆菌發(fā)酵產(chǎn)生大量納豆激酶、聚谷氨酸、維生素K2等功能性成分，產(chǎn)品富含納豆激酶、多肽等有效成分，適合多種亞健康人群食用，可作為保健食品，在輔助溶解血栓、降血脂和保護肝損傷等方面具有明顯效果，有效提高了麥麩的營養(yǎng)價值。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的說明，但不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制:
本發(fā)明中生物材料的來源:
1、納豆菌CICC N0.10459購于中國工業(yè)微生物菌種保藏中心。
[0017]實施例1
取500克麥麩至于瑪瑙罐中，加入2.5L的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為350rpm條件下對小麥麩皮進行濕法粉碎1.5h得到超細粉體懸濁液；加入一定量的去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為45°C條件下，酶解2h ;酶解結(jié)束后接入納豆菌，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下發(fā)酵3天；將發(fā)酵液物料噴霧干燥，噴霧干燥的工藝參數(shù)為進風溫度170°C，出風溫度90°C，得麥麩營養(yǎng)粉。
[0018]實施例2
取500克麥麩至于瑪瑙罐中，加入3L的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為400rpm條件下對小麥麩皮進行濕法粉碎Ih得到超細粉體懸池液；力口入一定量的去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為45°C條件下，酶解0.5h ;酶解結(jié)束后接入納豆菌，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下發(fā)酵5天；將發(fā)酵液物料噴霧干燥，噴霧干燥的工藝參數(shù)為進風溫度155°C，出風溫度70°C，得麥麩營養(yǎng)粉。
[0019]實施例3
取500克麥麩至于瑪瑙罐中，加入2L的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為250rpm條件下對小麥麩皮進行濕法粉碎3h得到超細粉體懸池液；力口入一定量的去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至7.5，加入木瓜蛋白酶20U/g,溶菌酶20U/g，在溫度為40°C條件下，酶解Ih ;酶解結(jié)束后接入納豆菌，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下發(fā)酵4天；將發(fā)酵液物料噴霧干燥，噴霧干燥的工藝參數(shù)為進風溫度160°C，出風溫度80°C，得麥麩營養(yǎng)粉。
[0020]實施例4
取500克麥麩至于瑪瑙罐中，加入2.5L的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為320rpm條件下對小麥麩皮進行濕法粉碎2h得到超細粉體懸濁液；加入一定量的去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至7.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為38°C條件下，酶解3h ;酶解結(jié)束后接入納豆菌，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下發(fā)酵3天；將發(fā)酵液物料噴霧干燥，噴霧干燥的工藝參數(shù)為進風溫度180°C，出風溫度60°C，得麥麩營養(yǎng)粉。
[0021]實施例5
取500克麥麩至于瑪瑙罐中，加入3L的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為400rpm條件下對小麥麩皮進行濕法粉碎Ih得到超細粉體懸池液；力口入一定量的去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至6.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為30°C條件下，酶解6h ;酶解結(jié)束后接入納豆菌，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下發(fā)酵I天；將發(fā)酵液物料噴霧干燥，噴霧干燥的工藝參數(shù)為進風溫度155°C，出風溫度80°C，得麥麩營養(yǎng)粉。
[0022]實施例6
取500克麥麩至于瑪瑙罐中，加入2.5L的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為300rpm條件下對小麥麩皮進行濕法粉碎2.5h得到超細粉體懸濁液；加入一定量的去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至6.5，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為35°C條件下，酶解5h ;酶解結(jié)束后接入納豆菌，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下發(fā)酵2天；將發(fā)酵液物料噴霧干燥，噴霧干燥的工藝參數(shù)為進風溫度170°C，出風溫度70°C，得麥麩營養(yǎng)粉。
[0023]對比例
以實施例6為例，采用雙縮脲法檢測營養(yǎng)粉中多肽的含量，多肽的轉(zhuǎn)化率為89.5%。
[0024]轉(zhuǎn)化率的檢測方法:游離氨基酸采用甲醛滴定法；蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法。多肽采用雙縮脲法檢測。
[0025]多肽轉(zhuǎn)化率計算公式:轉(zhuǎn)化率=(T2-T1) / (P1-P2)。
[0026]式中:T2為酶解后多肽含量；T1為酶解前多肽含量；P1為酶解前總蛋白含量；P2為酶解前酸溶性蛋白含量。
[0027]實施例6中麥麩營養(yǎng)粉的營養(yǎng)成分如表1:
表I麥麩營養(yǎng)粉測定值
【權(quán)利要求】
1.一種納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (O濕法球磨粉碎:取麥麩至于瑪瑙罐中，加入物料重量4-6倍的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為250-400rpm條件下對麥麩進行濕法粉碎l-3h得到超細粉體懸池液； (2)多肽化:加入去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至6.0-8.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為30-45°C條件下，酶解0.5_6h ； (3)納豆菌發(fā)酵:納豆菌采用土豆液體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)24h，將擴大的納豆菌接種至酶解液，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下培養(yǎng)1_5天； (4)噴霧干燥:將發(fā)酵液物料噴霧干燥，得麥麩營養(yǎng)粉，噴霧干燥工藝參數(shù)為:進風溫度>150°C，出風溫度< 100°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(I)中水的重量為物料的5倍，研磨轉(zhuǎn)速為300-350rpm，粉碎時間為1.5-2.5h。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(I)中研磨轉(zhuǎn)速為320rpm，粉碎時間為2h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(2)中pH調(diào)整至6.5-7.5，酶解溫度為35-40°C，酶解時間為l_5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(2)中pH調(diào)整至7.0，酶解溫度為38°C，酶解時間為3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(3)中培養(yǎng)時間為2-4天。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(3)中培養(yǎng)時間為3天。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(4)中進風溫度為160-180°C，出風溫度為60-80°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:步驟(4)中進風溫度為180°C，出風溫度為60°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納豆菌發(fā)酵制備麥麩多肽的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)濕法球磨粉碎:取麥麩至于瑪瑙罐中，加入物料重量5倍的水，并加纖維素酶20U/g、淀粉酶10U/g，采用行星式球磨機在轉(zhuǎn)速為320rpm條件下對麥麩進行濕法粉碎2h得到超細粉體懸濁液； (2)多肽化:加入去離子水，使發(fā)酵液中料液比達到1:10，調(diào)整pH至7.0，加入木瓜蛋白酶20U/g，溶菌酶20U/g，在溫度為38°C條件下，酶解3h ； (3)納豆菌發(fā)酵:納豆菌采用土豆液體培養(yǎng)基擴大培養(yǎng)24h，將擴大的納豆菌接種至滅菌后的物料，在溫度為30°C，搖床轉(zhuǎn)速為160rpm條件下培養(yǎng)3天； (4)噴霧干燥:將發(fā)酵液物料噴霧干燥，得營養(yǎng)粉，噴霧干燥工藝參數(shù)為:進風溫度180°C，出風溫度60°C。
【文檔編號】A23J1/12GK103478399SQ201310405556
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】莊義慶, 吳琴燕, 楊敬輝 申請人:江蘇丘陵地區(qū)鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)科學研究所