本發(fā)明涉及農(nóng)副產(chǎn)品精深加工和發(fā)酵工程領域，尤其涉及一種小麥蛋白胨的工業(yè)化制備方法及其用途。
背景技術：
蛋白胨是一種利用蛋白質(zhì)酶解得到的水溶性混合物，主要是由胨、肽和氨基酸組成。蛋白胨從來源上可分為動物源蛋白胨、植物源蛋白胨和微生物蛋白胨。傳統(tǒng)發(fā)酵工業(yè)、抗生素企業(yè)和部分生物制藥企業(yè)主要采用酪蛋白為來源的蛋白胨進行日常生產(chǎn)。但動物源蛋白胨缺點明顯，如會帶來阮病毒等微生物污染、批次間差異大、成分不明確、不利于疫苗及單克隆抗體等目的產(chǎn)物的分離純化等。微生物發(fā)酵領域，特別是生物制藥行業(yè)(疫苗、抗體、干擾素等生物制品)對肉制品及動物源蛋白胨的使用安全顧慮也在逐漸增加，使用時要求相關生產(chǎn)企業(yè)提供原材料安全證書。而非動物源培養(yǎng)基不具備污染目的產(chǎn)品的風險，具有較高的安全保障，現(xiàn)已成為生物制藥等領域的優(yōu)先選擇之一。
小麥蛋白是小麥淀粉加工副產(chǎn)品，其蛋白含量高達72～85％，已廣泛應用于面包烘焙，面條制作，肉制品加工，化妝品和飼料工業(yè)等。我國小麥蛋白資源豐富，目前國內(nèi)食品級小麥蛋白價格一般位于9000～10000元/噸，低于酪蛋白、乳清蛋白和大豆分離蛋白，是附加值處于中等偏下的食物蛋白資源。同時，小麥蛋白溶解性較差，限制了其在食品和發(fā)酵工業(yè)中的應用。
目前國內(nèi)外對小麥蛋白的研究主要集中在活性多肽方面。如cn105331663a中公開了一種酶解谷朊粉制備低苦味肽粉的方法，通過蛋白酶對小麥面筋蛋白(谷朊粉)水解和干燥，得到苦味值低、適口性和風味好的肽粉，有望應用于食品和飼料領域；cn104263794a中公開了采用“超聲波輔助酶解+好氧厭氧二步發(fā)酵工藝”制備小麥面筋蛋白(谷朊粉)肽，得到的谷朊粉肽產(chǎn)品色澤晶白，粉末狀，無雜質(zhì)，無苦味，具有一定的抗氧化活性；cn103484246a中公開了將小麥面筋蛋白(谷朊粉)經(jīng)酶解后，得到較高比例含量的氨基酸和寡肽，并具有濃郁的鮮味，可應用于提升香精鮮味強度；cn102911995a中公開了以粉碎后的全小麥粉為原料，在相對低溫條件下經(jīng)酶解后，得到小麥胨，但是小麥中大量的淀粉增加了后期的過濾難度以及不能使用高溫蒸煮的工藝。
基于以上研究現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種多技術融合加工小麥蛋白高效生產(chǎn)高品質(zhì)小麥蛋白胨的方法。該方法最大化地把小麥蛋白資源轉(zhuǎn)化為溶解性優(yōu)良、分散性好、適宜于微生物生長和發(fā)酵的高品質(zhì)蛋白胨產(chǎn)品，拓展了小麥深加工的產(chǎn)業(yè)鏈、提升小麥蛋白的附加值和滿足市場需要，同時為利用可低值化植物蛋白資源加工生產(chǎn)高價值產(chǎn)品提供新選項。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種小麥蛋白胨的工業(yè)化制備方法，該方法制備得到的小麥蛋白胨中蛋白含量為60～90％；含有18種氨基酸，其中，谷氨酰胺/谷氨酸含量大于25％；分子質(zhì)量<1000da的肽段含量大于80％；可全部或部分替代微生物生長/發(fā)酵培養(yǎng)基中氮源，用于生產(chǎn)益生菌、抗生素、酶制劑、氨基酸、有機酸、維生素、疫苗以及抗體等發(fā)酵產(chǎn)品，不僅為工業(yè)化生產(chǎn)制備高分散性兼具高溶解性小麥蛋白胨產(chǎn)品提供了技術基礎，同時也將延長小麥資源精深加工產(chǎn)業(yè)鏈和提高小麥資源的經(jīng)濟效益。
為達此目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：
第一方面，本發(fā)明提供了一種小麥蛋白胨的工業(yè)化制備方法，該制備方法包括以下步驟：
(1)以濕基小麥蛋白為原料，先通過破碎、均質(zhì)，再采用先加蛋白酶再加淀粉酶的方式對其進行酶解；
(2)對水解得到的小麥蛋白酶解液進行過濾，經(jīng)蒸煮、噴射處理滅酶后再進行噴霧干燥，得到所述小麥蛋白胨。
本發(fā)明中的濕基小麥蛋白意指“濕面筋”；步驟(1)中破碎采用高效破碎處理，經(jīng)該處理后將有助于濕基小麥蛋白充分酶解。
本發(fā)明通過上述制備方法可以實現(xiàn)最大化地轉(zhuǎn)化小麥蛋白資源為溶解性優(yōu)良、分散性好、適宜于微生物生長和發(fā)酵的蛋白胨產(chǎn)品，拓展小麥深加工的產(chǎn)業(yè)鏈和提升小麥蛋白的附加值。
優(yōu)選地，步驟(1)中所述小麥蛋白原料主要來源于：小麥淀粉加工副產(chǎn)物，或?qū)⑿←溂庸こ蓪Ｓ眯←湻?，再通過旋流工藝實現(xiàn)小麥粉中的淀粉與蛋白分離獲得的濕基小麥蛋白。
本發(fā)明利用濕基小麥蛋白(濕面筋)作為原料，減少了烘干環(huán)節(jié)，降低了生產(chǎn)成本、減少了水的使用，充分保持了小麥蛋白固有的活性，并顯著提高了小麥蛋白的綜合利用水平和應用價值；同時利用該小麥蛋白作為原料制備得到的小麥蛋白胨具有高品質(zhì)，其實現(xiàn)了最大化地轉(zhuǎn)化小麥蛋白資源為溶解性優(yōu)良、分散性好、適宜于微生物生長和發(fā)酵的蛋白胨產(chǎn)品。
本發(fā)明中，在利用酶體系對小麥蛋白原料進行水解前，需要將小麥蛋白原料加水配制成濃度為10～300g/l的溶液，例如濃度為10g/l、20g/l、50g/l、100g/l、120g/l、150g/l、200g/l、220g/l、250g/l或300g/l；加入0.1～1.0mol/l(例如0.1mol/l、0.5mol/l、1.0mol/l)的hcl溶液或者0.5～2mol/l(例如0.5mol/l、1.0mol/l、2.0mol/l)的naoh溶液調(diào)節(jié)小麥蛋白溶液的ph值為3.5～6.5、6.5～7.5或7.5～11.0，以利于酶解。
優(yōu)選地，所述蛋白酶為酸性蛋白酶、中性蛋白酶或堿性蛋白酶中的任意一種；其中，酸性蛋白酶的酶解ph值為3.5～6.5，例如3.5、4、4.5、5、6或6.5，酶解溫度為40～60℃，例如40℃、42℃、45℃、50℃、55℃或60℃；中性蛋白酶的酶解ph值為6.5～7.5，例如6.5、7、7.1、7.2或7.5，酶解溫度為40～60℃，例如40℃、42℃、45℃、50℃、55℃或60℃；堿性蛋白酶的酶解ph值為7.5～11.0，例如7.5、8、8.5、9、10.5或11，酶解溫度為40～60℃，例如40℃、42℃、45℃、50℃、55℃或60℃。
優(yōu)選地，所述淀粉酶為中溫淀粉酶或高溫淀粉酶；其中，中溫淀粉酶的酶解溫度為50～90℃，例如50℃、52℃、55℃、60℃、65℃、70℃、80℃或90℃，酶解ph值為5.0～8.0，例如5.0、5.5、6、7、7.5或8；高溫淀粉酶的酶解溫度為90～110℃，例如90℃、92℃、95℃、100℃、105℃或110℃，酶解ph值為4.0～8.0，例如4.0、4.5、5、7、7.5或8。
本發(fā)明中采用先加入蛋白酶再加入淀粉酶的方式進行酶解，其有利于小麥蛋白的充分酶解；同時，針對不同的蛋白酶或淀粉酶，在進行酶解時需要適應性調(diào)整反應體系的ph值、酶解溫度和酶解時間，例如當加入酸性蛋白酶時，需調(diào)節(jié)反應體系的ph值為3.5～6.5，酶解溫度為40～60℃，酶解時間為0.5～3.0h；而當加入中性蛋白酶時，則需調(diào)節(jié)反應體系的ph值為6.5～7.5，酶解溫度為40～60℃，酶解時間為0.5～3.0h；當加入中溫淀粉酶時，需調(diào)節(jié)酶解溫度為50～90℃，ph值為5.0～8.0，酶解時間為0.5～5.0h。
優(yōu)選地，步驟(2)中所述過濾是將水解得到的小麥蛋白酶解液經(jīng)分離系統(tǒng)去除固形物；其中所述分離系統(tǒng)包括板框過濾系統(tǒng)或膜組件分離系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述板框過濾系統(tǒng)為含有多孔陶瓷、塑料或燒結(jié)金屬介質(zhì)的板框過濾系統(tǒng)；所述膜組件分離系統(tǒng)為截留分子量為5kda和1kda的膜組件分離系統(tǒng)。
優(yōu)選地，步驟(2)中所述蒸煮的溫度為80～100℃，例如80℃、90℃或100℃，優(yōu)選為90～100℃。
優(yōu)選地，步驟(2)中所述噴射處理的溫度為100～180℃，例如100℃、110℃、115℃、120℃、135℃、145℃、150℃、162℃或180℃，優(yōu)選為120～170℃；時間為3～50s，例如3s、5s、10s、15s、20s、30s、40s或50s，優(yōu)選為5～15s。
本發(fā)明中，所述蒸煮采用的是將小麥蛋白酶解液調(diào)節(jié)ph至5.0～8.0，在反應罐80～100℃下蒸煮0.5～3h；所述噴射處理采用的是將反應罐中蒸煮后的小麥蛋白酶解液通過高溫噴射裝置進行3～50s處理。通過采用80～100℃的蒸煮處理和噴射3～50s的處理，可有效改善其表面特性、溶解性和分散性。
優(yōu)選地，步驟(2)中所述噴霧干燥的條件為：進料樣品濃度10～40％(w/v)；進風溫度120～220℃；熱空氣流量為10～50m3/h。
本發(fā)明所述小麥蛋白胨的工業(yè)化制備方法，具體可以包括以下步驟：
(1)將濕基小麥蛋白原料通過破碎、均質(zhì)后再加水調(diào)配成濃度為10～300g/l的溶液，向其加入0.1～1.0mol/l的hcl溶液或0.5～2mol/l的naoh溶液調(diào)節(jié)小麥蛋白溶液的ph值為3.5～6.5、6.5～7.5或者7.5～11.0；
(2)加入酸性蛋白酶、中性蛋白酶或堿性蛋白酶，分別為0.5～500u/g底物，調(diào)節(jié)反應體系溫度為40～60℃，酶解0.5～3.0h，得到小麥蛋白的蛋白酶水解液；
(3)再加入中溫淀粉酶或高溫淀粉酶，分別為0.1～50u/g底物，設置酶解溫度為50～100℃，酶解0.5～5.0h，得到蛋白酶-淀粉酶水解液；
(4)將小麥蛋白的蛋白酶-淀粉酶水解液經(jīng)分離系統(tǒng)去除固形物；其中，分離系統(tǒng)包括碟片離心機、含有多孔陶瓷/塑料/燒結(jié)金屬介質(zhì)的板框過濾系統(tǒng)或截留分子量為5kda和1kda的膜組件分離系統(tǒng)；
(5)將過濾后的小麥蛋白的蛋白酶-淀粉酶水解液經(jīng)80～100℃蒸煮處理滅酶和噴射3～50s處理，再經(jīng)噴霧干燥獲得所述小麥蛋白胨；其中噴霧干燥的條件為：進料樣品濃度10～40％(w/v)；進風溫度120～220℃；熱空氣流量為10～50m3/h。
第二方面，本發(fā)明還提供了如第一方面所述的方法制備得到的小麥蛋白胨。
本發(fā)明制備得到的小麥蛋白胨具有如下特性：外觀為淡黃色粉末狀；蛋白含量為60～90％；含有18種氨基酸，其中，谷氨酰胺/谷氨酸含量大于25％；分子質(zhì)量>5000da的肽段含量小于5％；分子質(zhì)量在1000～5000da范圍內(nèi)的肽段含量小于15％；分子質(zhì)量<1000da的肽段含量大于80％；還原糖含量2.0～10％；溶解性能良好，溶解速率<30min；60s的分散度為70～100％，20s的分散度為50～90％；溶液外觀為淡黃色，澄清透亮。
第三方面，本發(fā)明還提供了如第二方面所述小麥蛋白胨的應用，可將其用于全部或部分替代益生菌、抗生素、酶制劑、氨基酸、有機酸、維生素、疫苗或抗體的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的總氮源。
具體地，所述小麥蛋白胨可以具體應用于以下領域：
1)將制備的小麥蛋白胨采用相同的使用量全部替代益生菌菌劑(如：乳酸乳球菌乳酸亞種(lactococcuslactissubsplactis)、羅伊氏乳桿菌(lactobacillusreuteri)、植物乳桿菌(lactobacillusplantarum)、干酪乳桿菌(lactobacilluscasei)和乳酸鏈球菌(streptococcuslactis)，等)的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的總氮源(同時添加兩種或兩種以上的蛋白胨、酵母粉/膏和牛肉膏等)，具有同等或高于原氮源條件下益生菌的活菌數(shù)和/或產(chǎn)量。
或者替代益生菌菌劑(如：乳酸乳球菌乳酸亞種(lactococcuslactissubsplactis)、羅伊氏乳桿菌(lactobacillusreuteri)、植物乳桿菌(lactobacillusplantarum)、干酪乳桿菌(lactobacilluscasei)和乳酸鏈球菌(streptococcuslactis)，等)的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的動物、微生物或其它植物來源的蛋白胨，具有同等或高于原氮源條件下益生菌的活菌數(shù)和/或產(chǎn)量。
2)將制備的小麥蛋白胨采用相同的使用量全部替代抗生素(如：納他霉素、乳酸鏈球菌素、阿維菌素、多粘菌素等)的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的總氮源(同時添加兩種或兩種以上的蛋白胨、酵母粉/膏和牛肉膏等)，具有同等或高于原氮源條件下抗生素的效價和/或產(chǎn)量。
或者替代抗生素(如：納他霉素、乳酸鏈球菌素、阿維菌素、多粘菌素等)的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的動物、微生物或其它植物來源的蛋白胨，具有同等或高于原氮源條件下抗生素的效價和產(chǎn)量。
3)將制備的小麥蛋白胨采用相同的使用量全部替代酶制劑(如：纖維素酶、木聚糖酶、淀粉酶、糖化酶以及蛋白酶，等)的實驗室或規(guī)模化生產(chǎn)培養(yǎng)基中的總氮源(同時添加兩種或兩種以上的蛋白胨、酵母粉/膏和牛肉膏等)，具有同等或高于原氮源條件下酶制劑的活性和/或產(chǎn)量。
或者替代酶制劑(如：纖維素酶、木聚糖酶、淀粉酶、糖化酶以及蛋白酶，等)的實驗室或規(guī)模化生產(chǎn)培養(yǎng)基中的動物、微生物或其它植物來源的蛋白胨，具有同等或高于原氮源條件下酶制劑的活性和/或產(chǎn)量。
4)將制備的小麥蛋白胨采用相同的使用量全部替代動物或植物疫苗(如：布氏桿菌，等)的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的總氮源(同時添加兩種或兩種以上的蛋白胨、酵母粉/膏和牛肉膏等)，具有同等或高于原氮源條件下疫苗的活力和/或產(chǎn)量。
或者替代布氏桿菌等動物或植物疫苗的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的動物、微生物或其它植物來源的蛋白胨，具有同等或高于原氮源條件下疫苗的活力和/或產(chǎn)量。
5)將制備的小麥蛋白胨采用相同的使用量全部替代單克隆抗體(如：重組大腸桿菌實驗室或規(guī)?；a(chǎn)β-半乳糖苷酶等單克隆抗體，等)的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的總氮源(同時添加兩種或兩種以上的蛋白胨、酵母粉/膏和牛肉膏等)，具有同等或高于原氮源條件下單克隆抗體的表達量和/或產(chǎn)量。
或者替代單克隆抗體(如：重組大腸桿菌實驗室或規(guī)模化生產(chǎn)β-半乳糖苷酶等單克隆抗體，等)的實驗室或規(guī)模化生產(chǎn)培養(yǎng)基中的動物、微生物或其它植物來源的蛋白胨，具有同等或高于原氮源條件下單克隆抗體的表達量和/或產(chǎn)量。
6)將制備的小麥蛋白胨采用相同的使用量全部替代有機酸(如：檸檬酸、乳酸、α-酮戊二酸、丙酮酸，等)、氨基酸(如：谷氨酸、精氨酸、賴氨酸，等)、維生素(如：維生素c、維生素b2、維生素b12，等)等發(fā)酵產(chǎn)品的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的總氮源(同時添加兩種或兩種以上的蛋白胨、酵母粉/膏和牛肉膏等)，具有同等或高于原氮源條件下發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量。
或者替代有機酸(如：檸檬酸、乳酸、α-酮戊二酸、丙酮酸，等)、氨基酸(如：谷氨酸、精氨酸、賴氨酸，等)、維生素(如：維生素c、維生素b2、維生素b12，等)等發(fā)酵產(chǎn)品的實驗室或規(guī)?；a(chǎn)培養(yǎng)基中的動物、微生物或其它植物來源的蛋白胨，具有同等或高于原氮源條件下發(fā)酵產(chǎn)品的產(chǎn)量。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：
本發(fā)明提供的制備方法可以利用低附加值的小麥蛋白等植物蛋白為原料，最大限度地轉(zhuǎn)化其為高附加值生化試劑級蛋白胨，并在全部或部分替代微生物生長和發(fā)酵氮源時，具有同等或高于原氮源條件下的微生物菌體生長效率和發(fā)酵產(chǎn)品的效價和產(chǎn)量，顯著提高了小麥蛋白的綜合利用水平和應用領域。
具體實施方式
為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應視為對本發(fā)明的具體限制。
實施例1
(1)取小麥淀粉加工副產(chǎn)物作為濕基小麥蛋白原料，通過破碎、均質(zhì)后再加水配制成濃度為300g/l的溶液，加入0.1mol/l的hcl溶液或者0.5mol/l的naoh溶液調(diào)節(jié)小麥蛋白溶液ph為4.0；加入酸性蛋白酶，添加量為50u/g底物，調(diào)節(jié)反應體系溫度為55℃，酶解2.0h，獲得蛋白酶水解液；再加入高溫淀粉酶，添加量15u/g底物，調(diào)節(jié)酶解ph為6.0，溫度90℃，酶解1.0h，獲得蛋白酶-淀粉酶水解液；
(2)采用截留分子量為5kda和1kda的膜組件分離系統(tǒng)去除固形物；將過濾后的小麥蛋白的蛋白酶-淀粉酶水解液經(jīng)100℃蒸煮處理和噴射5s處理，在進料蛋白濃度30％(w/v)、進風溫度160℃和熱空氣流量為20m3/h的條件下進行噴霧干燥，獲得外觀為淡黃色粉末狀的小麥蛋白胨。
上述制備得到的小麥蛋白胨，其蛋白含量為80％；含有18種氨基酸，其中，谷氨酰胺/谷氨酸含量為35％；分子質(zhì)量>5000da的肽段含量為1.0％；分子質(zhì)量在1000da～5000da范圍內(nèi)的肽段含量為13.0％；分子質(zhì)量<1000da的肽段含量大于87％；還原糖含量為8％；溶解速率為15min；60s的分散度為100％，20s的分散度為90％；溶液外觀為淡黃色，澄清透亮。
實施例2
(1)將小麥加工成專用小麥粉，再通過旋流工藝實現(xiàn)小麥粉中的淀粉與蛋白分離獲得濕基小麥蛋白原料，通過破碎、均質(zhì)后再加水配制成濃度為200g/l的溶液，加入0.1mol/l的hcl溶液或者0.5mol/l的naoh溶液調(diào)節(jié)小麥蛋白溶液ph為7.0；加入中性蛋白酶，添加量為100u/g底物，調(diào)節(jié)反應體系溫度為60℃，酶解1.0h，獲得蛋白酶水解液；再加入中溫淀粉酶，添加量30u/g底物，調(diào)節(jié)酶解ph為6.5，溫度70℃，酶解1.0h，獲得蛋白酶-淀粉酶水解液；
(2)采用高速碟片離心機、多孔陶瓷介質(zhì)的板框過濾系統(tǒng)去除固形物；將過濾后的小麥蛋白的蛋白酶-淀粉酶水解液經(jīng)90℃蒸煮處理和噴射15s處理；在進料蛋白濃度20％(w/v)、進風溫度120℃和熱空氣流量為40m3/h的條件下進行噴霧干燥，獲得外觀為淡黃色粉末狀的小麥蛋白胨。
上述制備得到的小麥蛋白胨，其蛋白含量為75％；含有18種氨基酸，其中，谷氨酰胺/谷氨酸含量為30％；分子質(zhì)量>5000da的肽段含量為2.5％；分子質(zhì)量在1000da～5000da范圍內(nèi)的肽段含量為14.0％；分子質(zhì)量<1000da的肽段含量大于83.5％；還原糖含量為10％；溶解速率為20min；60s的分散度為90％，20s的分散度為80％；溶液外觀為淡黃色，澄清透亮。
實施例3
(1)取小麥淀粉加工副產(chǎn)物作為濕基小麥蛋白原料，通過破碎、均質(zhì)后再加水配制成濃度為150g/l的溶液，加入0.1mol/l的hcl溶液或者0.5mol/l的naoh溶液調(diào)節(jié)小麥蛋白溶液ph為10.0；加入堿性蛋白酶，添加量為150u/g底物，調(diào)節(jié)反應體系溫度為60℃，酶解3.0h，獲得蛋白酶水解液；再加入高溫淀粉酶，添加量40u/g底物，調(diào)節(jié)酶解ph為6.0，溫度95℃，酶解3.0h，獲得蛋白酶-淀粉酶水解液；
(2)采用截留分子量為5kda和1kda的膜組件分離系統(tǒng)去除固形物；將過濾后的小麥蛋白的蛋白酶-淀粉酶水解液經(jīng)80℃蒸煮處理和噴射5s處理；在進料蛋白濃度25％(w/v)、進風溫度200℃和熱空氣流量為50m3/h的條件下進行噴霧干燥，獲得外觀為淡黃色粉末狀的小麥蛋白胨。
上述制備得到的小麥蛋白胨，其蛋白含量為85％；含有18種氨基酸，其中，谷氨酰胺/谷氨酸含量為27％；分子質(zhì)量>5000da的肽段含量為0.5％；分子質(zhì)量在1000da～5000da范圍內(nèi)的肽段含量為10.0％；分子質(zhì)量<1000da的肽段含量大于89.5％；還原糖含量為8％；溶解速率為10min；60s的分散度為100％，20s的分散度為85％；溶液外觀為淡黃色，澄清透亮。
實施例4
將實施例1制備的小麥蛋白胨部分替代改良mrs培養(yǎng)基中的胰蛋白胨，添加量為10g/l；其它組成及含量均保持不變，分別為牛肉膏10g/l，酵母膏5g/l，k2hpo4·3h2o22g/l，乙酸鈉5g/l，葡萄糖20g/l，吐溫-801ml/l，檸檬酸氫二銨2g/l，mgso4·7h2o0.58g/l，mnso4·h2o0.25g/l；調(diào)節(jié)ph為6.5后培養(yǎng)基121℃滅菌20min。接入3％(v/v)活化的乳酸乳球菌乳酸亞種(lactococcuslactissubsplactis)、羅伊氏乳桿菌(lactobacillusreuteri)、植物乳桿菌(lactobacillusplantarum)和干酪乳桿菌(lactobacilluscasei)等乳酸菌的種子液，37℃靜置培養(yǎng)12h后，上述4種乳酸菌的od600nm值分別為1.95，1.87，1.78和2.32，活菌數(shù)分別達到1.64×109cfu/m，2.45×109cfu/m，1.76×109cfu/m和1.88×109cfu/ml，均高于原改良mrs培養(yǎng)基條件下乳酸菌生長性能8％以上。
實施例5
將實施例2制備的小麥蛋白胨部分替代里氏木霉(trichodermareesei)的產(chǎn)酶培養(yǎng)基(微晶纖維素10g/l、胰蛋白胨1g/l、酵母膏1g/l、kh2po42g/l、cacl20.3g/l、(nh4)2so41.4g/l、mgso40.3g/l、吐溫-801ml/l，微量元素1ml/l)中的蛋白胨等氮源，添加量為1.0g/l，在溫度為28℃時發(fā)酵5d，里氏木霉發(fā)酵產(chǎn)濾紙酶活為49u/ml，cmc酶活為18u/ml，木聚糖酶活為303u/ml，均顯著高于原里氏木霉產(chǎn)酶培養(yǎng)基條件下的產(chǎn)酶性能10％以上。
實施例6
將實施例3制備的小麥蛋白胨部分替代納塔爾鏈霉菌的發(fā)酵培養(yǎng)基(葡萄糖30g/l，酵母浸膏2g/l，牛肉膏10g/l，nacl1g/l，ph為7.0)中的酵母浸膏氮源，添加量為2g/l，其它組成及含量均保持不變；以6％接種量接種，在28℃，180r/min培養(yǎng)108h；納他霉素產(chǎn)量達612mg/l，比原培養(yǎng)基條件下的對照組提高了37％。
實施例7
將實施例1制備的小麥蛋白胨替代疫苗布氏桿菌s2株生長改良馬丁培養(yǎng)基(胰蛋白胨5.0g/l，磷酸氫二鉀1.0g/l，酵母浸出粉2.0g/l，硫酸鎂0.5g/l，葡萄糖20.0g/l)中的蛋白胨，添加量為5.0g/l，其它組成及含量均保持不變；按1％接種量接種布氏桿菌s2株種子液，在28℃、150r/min培養(yǎng)36h后，活菌數(shù)達4.06×109cfu/ml，比原培養(yǎng)基條件下的對照組提高了22％，具有促進該菌的增殖作用。
對比例1
與實施例1相比，除將蛋白酶和淀粉酶的多酶體系替換為單一的酸性蛋白酶外，即省去高溫淀粉酶，其它與實施例1相同。
該對比例制備得到的小麥蛋白胨，其蛋白含量為75％；含有18種氨基酸，其中，谷氨酰胺/谷氨酸含量為32％；分子質(zhì)量>5000da的肽段含量為6.8％；分子質(zhì)量在1000da～5000da范圍內(nèi)的肽段含量為17.0％；分子質(zhì)量<1000da的肽段含量小于75％；還原糖含量為8％；溶解速率為25min；60s的分散度為85％，20s的分散度為72％；溶液外觀為深黃色，溶液外觀為淡黃色，澄清透亮。
將實施例4中采用的實施例1制備的小麥蛋白胨替換為該對比例制備的小麥蛋白胨，其得到的4種乳酸菌的od600nm值分別為1.35，1.12，0.96和1.44，活菌數(shù)分別達到7.17×108cfu/m，6.77×108cfu/m，5.59×108cfu/m和3.14×108cfu/ml，乳酸菌生長性能與實施例4相比均有明顯下降。
對比例2
與實施例1相比，除將蛋白酶和淀粉酶的多酶體系替換為單一的高溫淀粉酶外，即省去酸性蛋白酶，其它與實施例1相同。
該對比例制備得到的小麥蛋白胨，其蛋白含量為65％；含有18種氨基酸，其中，谷氨酰胺/谷氨酸含量為28％；分子質(zhì)量>5000da的肽段含量為12.4％；分子質(zhì)量在1000da～5000da范圍內(nèi)的肽段含量為20.5％；分子質(zhì)量<1000da的肽段含量小于70％；還原糖含量為15％；溶解速率為25min；60s的分散度為80％，20s的分散度為70％；溶液外觀為淡黃色，有渾濁和少量不溶物析出。
將實施例4中采用的實施例1制備的小麥蛋白胨替換為該對比例制備的小麥蛋白胨，其得到的4種乳酸菌的od600nm值分別為1.04，0.87，0.96和1.12，活菌數(shù)分別達到5.43×108cfu/m，4.69×108cfu/m，6.75×108cfu/m和4.37×108cfu/ml，乳酸菌生長性能與實施例4相比均有明顯下降。
對比例3
與實施例1相比，除省去蒸煮處理和噴射處理外，其它與實施例1相同。
該對比例制備得到的小麥蛋白胨，其溶解速率為35min；60s的分散度為87％，20s的分散度為74％，分散性與實施例1相比明顯降低。
將實施例4中采用的實施例1制備的小麥蛋白胨替換為該對比例制備的小麥蛋白胨，其得到的4種乳酸菌的od600nm值分別為1.63，1.57，1.29和2.01，活菌數(shù)分別達到1.04×109cfu/m，1.85×109cfu/m，1.35×109cfu/m和1.06×109cfu/ml，乳酸菌生長性能與實施例4相比均一定程度地下降。
通過上述結(jié)果可以看出，本發(fā)明通過采用低附加值的小麥蛋白等植物蛋白為原料，利用多酶體系對其進行水解，然后對水解得到的小麥蛋白酶解液進行過濾，經(jīng)蒸煮、噴射處理和噴霧干燥，得到了可全部或部分替代微生物生長/發(fā)酵培養(yǎng)基中氮源的小麥蛋白胨，可用于生產(chǎn)益生菌、抗生素、酶制劑、氨基酸、有機酸、維生素、疫苗以及抗體等發(fā)酵產(chǎn)品，不僅為工業(yè)化生產(chǎn)制備高分散性兼具高溶解性小麥蛋白胨產(chǎn)品提供了技術基礎，同時也將延長小麥資源精深加工產(chǎn)業(yè)鏈和提高小麥資源的經(jīng)濟效益。
申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。