一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺制造技术

本发明专利技术属于生物技术领域，公开了一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺，其包括如下步骤：按照重量比2‑4:1取菌体蛋白和大豆蛋白，然后按照1g：5‑10ml的比例添加酸的水溶液，搅拌均匀，然后以置于高速剪切机剪切，静置30‑90min，再以超声波处理，静置2h，然后调整pH为3.0，温度为40℃，再添加酸性蛋白酶，酶解时间为4‑6h，然后调整pH为7.0，温度为50℃，再添加沙雷肽酶，酶解时间为4‑6h，最后灭酶，得到水解液。本发明专利技术工艺适合联合水解菌体蛋白和大豆蛋白，水解度和营养价值高。

A process of combined hydrolysis of bacterial protein and soybean protein

【技术实现步骤摘要】
一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺
本专利技术属于生物
，具体涉及一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺。
技术介绍
菌体蛋白是微生物发酵生产氨基酸的过程中的副产品，含有丰富的蛋白质和其他营养物质。研究表明，采用菌体蛋白酶解液替代豆粕水解产物作为氮源来培养微生物，对微生物的发酵影响并不大，申请人在实际的工业生产中偶然发现，菌体蛋白水解产物中添加一定比例的豆粕水解产物，能够提高微生物发酵生产苏氨酸的产量，但是考虑到豆粕水解产物中含有一定的色素等杂质，不利于后续苏氨酸的纯化，因此，可以采用大豆蛋白水解产物进行替换，考虑到操作的简便性和可控性，可以将菌体蛋白和大豆蛋白进行联合水解，但是两种蛋白结构和组分存在较大的差异，适合菌体蛋白的水解工艺并不能适合大豆蛋白，反之亦然，现有技术并没有对二者联合水解的工艺参数进行详细的阐述，如何对菌体蛋白和大豆蛋白进行联合水解，以简化程序，降低能耗，使得营养价值最大化，从而更有效地提升苏氨酸的发酵效率，是工业化生产过程中需要解决的技术问题。文献1“大豆蛋白水解物中肽分子分布的研究，中国粮油学报2001年”研究采用超滤法与凝胶过滤色谱(GFC)相结合实验方法就大豆蛋白酶解产物寡肽混合物的分子量的分布状况进行了测定。研究结果表明,木瓜蛋白酶与Asl.398蛋白酶的酶解物中以分子量在1000D以下的小肽为主:木瓜蛋白酶解产物中分子量1000D以下的占63.9%,1000～2000D之间的4.64%,2000～4000D之间的占8.21%,4000～10000D之间的占8.20%,分子量10000D以上的占15%;As1.398蛋白酶酶解物中分子量1000D以下的占72.1%,1000D～2000D的占6.42%,2000D～4000D之间的占2.5%,4000～10000D之间的占3.92%,10000D以上的占15%。然而，单独的木瓜蛋白酶或者Asl.398蛋白酶对菌体蛋白的水解效率较差，不合适共同水解。文献2“酶解高水解度大豆蛋白肽的研究，粮油加工与食品机械2005年”通过对中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、Alcalase碱性蛋白酶3种酶对大豆分离蛋白水解程度的研究，优化试验方案,探索制备高水解度大豆蛋白水解液的条件组合，并对3种酶进行了比较,以找出适合于大豆蛋白水解的蛋白酶。文献3“中性蛋白酶水解红曲霉菌体蛋白的研究，中国调味品2011年”为了使红曲霉菌体滤渣得到高值化利用，对红曲霉菌体的酶解条件进行了研究。采用中性蛋白酶对红曲霉菌体进行酶解，通过单因素试验和正交试验，确定了最佳的酶解条件：酶解pH为6．5，酶解温度为45℃，底物浓度为35g／L，酶量为6000U／g（菌体），酶解时间为16h。在最佳条件下进行验证试验，酶解的水解度为9.12％，总水解度为14．73％。该研究得到的水解度偏低，而且水解方法也不能完全照搬应用于水解大豆蛋白。申请人之前的专利技术“一种利用菌体蛋白酶解液代替酵母粉的L-色氨酸绿色生产方法”对菌体蛋白酶解进行系统研究，提高了水解度。申请人继续进行改进和优化，以得到适合同时水解菌体蛋白和大豆蛋白的水解体系。
技术实现思路
为了能够同时对菌体蛋白和大豆蛋白进行联合水解，以提高发酵效率，克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺。本专利技术是通过如下方案来实现的。一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺，其包括如下步骤：按照重量比2-4:1取菌体蛋白和大豆蛋白，然后按照1g：5-10ml的比例添加酸的水溶液，搅拌均匀，然后置于高速剪切机剪切，静置30-90min，再以超声波处理，静置2h，然后调整pH为3.0，温度为40℃，再添加酸性蛋白酶，酶解时间为4-6h，然后调整pH为7.0，温度为50℃，再添加沙雷肽酶，酶解时间为4-6h，最后灭酶，得到水解液。优选地，所述酸的水溶液为柠檬酸水溶液。进一步优选地，所述柠檬酸水溶液的浓度为0.4-0.8M。更优选地，所述柠檬酸水溶液的浓度为0.6M。优选地，所述高速剪切机的剪切速度为8000-10000rpm，剪切时间为60-90s。优选地，所述超声波处理的时间为30-90s，超声波频率为25kHz。优选地，所述酸性蛋白酶的添加量为2000U/g干物质。优选地，所述沙雷肽酶的添加量为1000U/g干物质。本专利技术的出发点和取得的有益效果主要包括但是并不限于以下几个方面：由于菌体蛋白和大豆蛋白在蛋白三维结构组成方面存在较大的差异，常规适合水解单一蛋白的体系并不适合水解两种蛋白，需要开发一种联合水解两种蛋白的体系。本专利技术在弱酸条件下，对两种蛋白进行物理辅助初步水解，不但能够水解部分蛋白，而且有利于后续的酶水解。本专利技术采用柠檬酸取代盐酸，水解条件温和，不会破坏氨基酸组分，而且水解度有一定程度的提高。本专利技术采用高速剪切和超声波处理在弱酸条件下进行处理，不仅使得菌体蛋白细胞壁破裂，并且加快了传质过程，降低了体系的粘度，有助于水解；还能够使得蛋白质链被破坏或变得松散，使得蛋白质内部结构发生变化，提高蛋白溶解性和亲水性，从而有利于进一步的水解。本专利技术采用酸性蛋白酶和沙雷肽酶先后酶解的方式，两种酶均处于最佳的反应体系，水解度较单独使用酸性蛋白酶或者沙雷肽酶时，水解度分别提高了32%或51%。与纯酸法和纯碱法相比，本专利技术方法水解两种蛋白，水解效率高，反应条件温和，产生毒性物质的可能性较少，同时随着酶反应的进行，蛋白质的分子量逐渐变小，并转化为肽或者氨基酸，其物理性状及机能特性都发生明显变化，在营养学上比蛋白质和氨基酸具有更多的优点。附图说明图1：不同酸对水解度的影响；图2：不同酶及其组合对水解度的影响。具体实施方式本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术。本专利技术的产品及方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的产品及方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺，其包括如下步骤：菌体蛋白的获得方式：利用高速碟片分离机将苏氨酸发酵液中的菌体蛋白分离，回收菌体蛋白，烘干。按照重量比2:1取菌体蛋白和大豆蛋白，然后按照1g：10ml的比例添加浓度为0.6M的柠檬酸水溶液，搅拌均匀，然后置于高速剪切机中以10000rpm的速度剪切90s，静置60min，再以超声波处理60s，超声频率为25kHz，再静置2h，然后调整pH为3.0，温度为40℃，再添加酸性蛋白酶，添加量为2000U/g干物质，酶解时间为5h，然后调整pH为7.0，温度为50℃，再添加沙雷肽酶，添加量为1000U/g干物质，酶解时间为5h，最后100℃灭酶5min，得到水解液。实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺，其包括如下步骤：/n按照重量比2-4:1取菌体蛋白和大豆蛋白，然后按照1g：5-10ml的比例添加酸的水溶液，搅拌均匀，然后置于高速剪切机剪切，静置30-90min，再以超声波处理，静置2h，然后调整pH为3.0，温度为40℃，再添加酸性蛋白酶，酶解时间为4-6h，然后调整pH为7.0，温度为50℃，再添加沙雷肽酶，酶解时间为4-6h，最后灭酶，得到水解液。/n

【技术特征摘要】
1.一种联合水解菌体蛋白和大豆蛋白的工艺，其包括如下步骤：
按照重量比2-4:1取菌体蛋白和大豆蛋白，然后按照1g：5-10ml的比例添加酸的水溶液，搅拌均匀，然后置于高速剪切机剪切，静置30-90min，再以超声波处理，静置2h，然后调整pH为3.0，温度为40℃，再添加酸性蛋白酶，酶解时间为4-6h，然后调整pH为7.0，温度为50℃，再添加沙雷肽酶，酶解时间为4-6h，最后灭酶，得到水解液。


2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述酸的水溶液为柠檬酸水溶液。


3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述柠檬酸水溶液的浓度为0.4-0.8M。


4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小平，程士清，时夫龙，尤学波，赵杰，
申请(专利权)人：赵兰坤，
类型：发明
国别省市：内蒙;15