專利名稱：一種麥芽根資源化綜合利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及酶法及高溫高壓法提取麥根蛋白以及麥根提取蛋白質(zhì)后的殘液培養(yǎng)活性酵母的工藝過(guò)程。
背景技術(shù)：
麥芽根(以下簡(jiǎn)稱麥根)是啤酒主要原料大麥芽生產(chǎn)過(guò)程中的主要副產(chǎn)物，約占大麥投料量的3%。我國(guó)是世界啤酒生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，2010年啤酒產(chǎn)量達(dá)到4500萬(wàn)千升， 產(chǎn)麥芽350萬(wàn)噸，麥根10萬(wàn)多噸。經(jīng)檢測(cè)大麥根富含蛋白質(zhì)，含量可達(dá)30%。除蛋白質(zhì)外， 麥根還含有比較豐富的多糖、脂肪、淀粉、纖維素等物質(zhì)。麥根被作為制麥企業(yè)的廢棄物處理或作為初級(jí)動(dòng)物飼料來(lái)出售，目前的售價(jià)較低。而且麥根內(nèi)一部分蛋白及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被細(xì)胞壁、果膠等物質(zhì)包裹，作為飼料時(shí)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能得到充分利用。本發(fā)明首先采用復(fù)合酶等對(duì)細(xì)胞壁等首先進(jìn)行有效分解使得內(nèi)部蛋白及其它營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)暴露出來(lái)，很容易通過(guò)水提的方式浸出，然后用水浸提將有用物質(zhì)溶出，接著采用高溫高壓變性的方式將溶出的蛋白質(zhì)析出，制得純度較高的蛋白質(zhì)。剩余在溶液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)采用接種酵母的方式將其充分利用，通過(guò)上述的處理大大提高了大麥根內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率，而且較高附加值的副產(chǎn)物也提高了制麥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)大麥根的研究主要集中在采用層析柱對(duì)麥根中磷脂酶的分離純化方面，該方式僅適合小規(guī)模提取而且成本較高，對(duì)除磷脂酶外的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)沒(méi)有充分利用。因此研究人員一直在探索大麥根綜合利用的方法，本發(fā)明不但對(duì)大麥根中總蛋白進(jìn)行了提取，而且對(duì)除蛋白外的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也進(jìn)行了充分利用，較大幅度的提高麥根營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種高溫高壓酶解法提取麥根蛋白的方法，并對(duì)麥根提取蛋白質(zhì)后的殘液培養(yǎng)活性酵母的工藝過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明，最終得到大麥根蛋白干粉及活性干酵母，實(shí)現(xiàn)對(duì)大麥根的綜合利用。麥芽根蛋白的制備方法的具體步驟如下第一步、準(zhǔn)確稱量大麥根，粉碎得經(jīng)40 80目篩的粉末，然后加入4倍體積的去離子水，靜置IOmin后加入4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5. 0 6. 0 ；第二步、加入0. 01% (w/w)復(fù)合酶，該復(fù)合酶的質(zhì)量比組成為纖維素酶木聚糖酶0-葡聚糖酶=1 1 l，30°c下酶解60 90分鐘，然后將混合液經(jīng)過(guò)濾處理，去除未分解的殘?jiān)?，留存濾液；第三步、將第二步取得的濾液經(jīng)ll(TC、10min變性處理，冷卻到室溫后過(guò)濾得到絮凝蛋白，將所得絮凝蛋白經(jīng)去離子水清洗3次去除可溶性雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)濾烘干得到大麥根蛋白質(zhì)干粉，最終的大麥根蛋白提取率在16% 18%。大麥根中總蛋白S1的確定方法采用凱氏定氮法測(cè)定樣品麥根中總氮含量首先，稱取0. 5g大麥根，精確至0. OOOlg，放入干燥的IOOml凱氏燒瓶中，向凱氏燒瓶中一次加入0.4g硫酸銅、IOg硫酸鉀、20ml硫酸及數(shù)滴玻璃珠。將凱氏燒瓶斜45度在電爐上。待氣泡停止，內(nèi)容物混勻后升高溫度，保持液面沸騰。當(dāng)溶液呈藍(lán)綠色透明時(shí)，繼續(xù)加熱0. 5 1小時(shí)。取下凱氏燒瓶冷卻至約40°C，緩慢加入適量水，搖勻。冷卻至室溫，將消化好并冷卻至室溫的消化溶液全部轉(zhuǎn)移到IOOml容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度，搖勻。然后，裝好定氮裝置，于水蒸氣發(fā)生瓶?jī)?nèi)裝水至約2/3處，加數(shù)滴甲基紅指示劑及數(shù)毫升濃硫酸，以保持水呈酸性，并加入數(shù)粒沸石以防爆沸。向接收瓶?jī)?nèi)加入IOml 40g/L硼酸溶液和1滴混合指示劑(甲基紅乙醇溶液(lg/L)與溴甲酚綠乙醇溶液(lg/L)按1 5體積混合)。將接受于蒸餾裝置的冷凝管下口，使下口進(jìn)入硼酸溶液中，取IOml稀釋定容后的試液，經(jīng)漏斗移入反應(yīng)室，并用少量蒸餾水沖洗小漏斗，一并移入反應(yīng)室。經(jīng)漏斗再加入約IOml 400g/ L氫氧化鈉溶液呈強(qiáng)堿性，并用少量蒸餾水沖洗漏斗，夾好漏斗夾，并在小漏斗中加水，使之密封。通入蒸汽，蒸餾5分鐘。降低接收瓶的位置，使冷凝管管口離開(kāi)液面，繼續(xù)蒸餾1分鐘。用少量蒸餾水沖洗冷凝管管口，洗液并入接收瓶?jī)?nèi)。取下接收瓶。最后，用0.05mol/L 鹽酸溶液滴定至灰色為終點(diǎn)。同時(shí)吸取IOml試劑空白消化液按以上方法作空白。大麥根中總蛋白Sl (100% ) = (V-VO) XcXO. 014/(mXO. 1) XFX100V 滴定試樣時(shí)消耗0. 05mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml ；。VO 空白試驗(yàn)時(shí)消耗0. 05mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，ml ；c 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量濃度mol/L ；m:試樣的質(zhì)量，g;F 氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù)，一般為6. 25。大麥根中蛋白提取率的計(jì)算方法考馬斯亮藍(lán)(Bradford)法測(cè)定蛋白提取率。配制緩沖液T，pH7. 5，其中含有50mmol/L三(羥甲基)氨基甲烷，10mmol/L氯化鈉，余量為水。 以緩沖液T為溶劑，配制牛血清白蛋白(BSA)標(biāo)準(zhǔn)溶液(W/W，lmg/ml)，4°C保存。配制考馬斯亮藍(lán)(Bradford)貯液，其組成為95 %乙醇100ml，85 %磷酸200ml，考馬斯亮藍(lán)G250 350mg，于常溫下保存?zhèn)溆?。配制考馬斯亮藍(lán)(Bradford)工作液的組成為貯液30ml，95% 乙醇15ml，85%磷酸30ml，水定容至500ml，過(guò)濾不溶顆粒，保存于棕色瓶備用。分別取濃度為 0. lmg/ml、0. 2mg/ml、0. 4mg/ml、0. 6mg/ml、0. 8mg/ml、l. Omg/ml 的牛血清白蛋白溶液 0. Iml于具塞試管中，并以0. Iml緩沖液T為空白對(duì)照，加入考馬斯亮藍(lán)(Bradford)工作液 5ml，搖勻，靜置5min，在595nm下測(cè)定各管的吸光值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(見(jiàn)表1)。表1、考馬斯亮藍(lán)標(biāo)準(zhǔn)曲線制作主要參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種麥芽根資源化綜合利用的方法，其特征在于麥芽根蛋白的制備方法，具體步驟如下第一步、準(zhǔn)確稱量大麥根，粉碎得經(jīng)40 80目篩的粉末，然后加入4倍體積的去離子水，靜置IOmin后加入4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5. 0 6. 0 ；第二步、加入0.01% (w/w)復(fù)合酶，該復(fù)合酶的質(zhì)量比組成為纖維素酶木聚糖酶0_葡聚糖酶=1 1 1，30°C下酶解60 90分鐘，然后將混合液經(jīng)過(guò)濾處理，去除未分解的殘?jiān)?，留存濾液；第三步、將第二步取得的濾液經(jīng)110°C、10min變性處理，冷卻到室溫后過(guò)濾得到絮凝蛋白，將所得絮凝蛋白經(jīng)去離子水清洗3次去除可溶性雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)濾烘干得到大麥根蛋白質(zhì)干粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種麥芽根資源化綜合利用的方法，其特征在于從麥芽根中制備活性酵母粉，具體步驟如下第一步、準(zhǔn)確稱量大麥根，粉碎得經(jīng)40 80目篩的粉末，然后加入4倍體積的去離子水，靜置IOmin后加入4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5. 0 6. 0 ；第二步、加入0.01% (w/w)復(fù)合酶，該復(fù)合酶的質(zhì)量比組成為纖維素酶木聚糖酶0_葡聚糖酶=1 1 1，30°C下酶解60 90分鐘，然后將混合液經(jīng)過(guò)濾處理，去除未分解的殘?jiān)?，留存濾液；第三步、將第二步取得的濾液經(jīng)110°C、10min變性處理，冷卻到室溫后過(guò)濾得到絮凝蛋白，所得濾液室溫下冷卻至25°C，然后調(diào)整pH至5. 0 6. 0，接入1 X 104cfu/ml的釀酒酵母，恒溫流加培養(yǎng)M小時(shí)，營(yíng)養(yǎng)液流加速度為1/1000體積培養(yǎng)液每分鐘，然后將酵母懸液經(jīng)4000rpm、IOmin離心，取菌體細(xì)胞并用去離子水清洗3次，經(jīng)噴霧干燥后真空包裝儲(chǔ)存。
全文摘要
本發(fā)明提供一種麥芽根資源化綜合利用的方法，將大麥根粉碎后加水浸泡，靜置后以4mol/L的磷酸調(diào)整pH 5.0～6.0，加入由纖維素酶∶木聚糖酶∶β-葡聚糖酶組成的0.01％(w/w)復(fù)合酶進(jìn)行酶解，將酶解后的濾液經(jīng)110℃、10min變性處理，冷卻到室溫后過(guò)濾得到絮凝蛋白，去除可溶性雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)濾烘干得到大麥根蛋白質(zhì)干粉。并且采用流加培養(yǎng)法的方式，對(duì)分離蛋白后浸提液里面的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行了微生物培養(yǎng)，得到活性酵母粉，充分的利用了大麥根內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了大麥根的綜合利用。
文檔編號(hào)C07K1/30GK102363625SQ20111028859
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者趙長(zhǎng)新 申請(qǐng)人:大連工業(yè)大學(xué)