以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法技术

本发明专利技术公开了一种以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，具体包括如下步骤：1、在无菌的含有植物油的发酵培养基中接入酵母种子液，在好氧条件下进行发酵，发酵期间往发酵液中流加无菌的植物油、用以调节发酵液的pH值和补充氮源的氨水、微量营养物质，得到含单细胞蛋白的发酵液；2、对含单细胞蛋白的发酵液依次进行沉淀分离、离心、高压均质机破碎细胞、酶解、过滤、离子交换电渗析、超滤、喷雾干燥，最终得到粉末状蛋白胨。该方法以植物油替换发酵培养基中的传统碳源，不仅降低原料成本，而且还能利用植物油、开拓植物油的应用领域；此外提高了酵母微生物的转化率，生产出具有高附加值的单细胞蛋白胨，极大地降低了生产成本、简化了生产工艺。

【技术实现步骤摘要】
以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法
本专利技术涉及生物发酵
，特别涉及一种以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法。
技术介绍
蛋白胨是利用不同来源的蛋白质，经部分酶解或酸水解后，得到的可溶性混合物。蛋白胨富含有机氮化合物，也含有一些维生素和糖类。它可以作为微生物培养基的主要原料，广泛用于抗生素、医药工业、发酵工业、生化制品及微生物学科研等领域。蛋白胨从来源上可分为动物性蛋白胨、植物性蛋白胨、微生物（酵母）蛋白胨。动、植物源蛋白胨是市场中主要的蛋白胨，但由于动、植物生长的环境及其一些外在因素可能造成动、植物生长状态的波动，进而造成其体内蛋白含量波动，并且蛋白的储存、提取和加工体系基本是开放的，可能会造成原料品质的变化（如变色、腐败等）和营养成分的差异，最终导致蛋白胨产品质量不稳定。此外动物源蛋白胨可能存在致病性和风俗禁忌问题，植物性的蛋白胨主要存在过敏性和转基因争议问题。微生物（酵母）蛋白胨的蛋白原料来源于酵母，无转基因蒸汽、无致病性、无过敏源、无风俗禁忌等问题，有助于通过KOSHER、HALAL等国际认证。另外从营养角度来说，动、植物源蛋白胨的营养成分单一，而微生物（酵母）蛋白胨除了富含蛋白质、肽类、氨基酸之外，还富含核苷酸、B族维生素和生物素等，能给菌体提供全面均衡的营养。于酵母浸出物及其它培养基组分配合使用，可促进微生物的生长和代谢，提供生产效率、因此微生物（酵母）蛋白胨的市场需求越来越广泛。蛋白胨是利用不同来源的蛋白质，经部分酶解或酸水解后，得到的可溶性混合物。但蛋白质（单细胞蛋白）的生产成本中，原料成本仍占总生产成本的60%以上，其中原料中的碳源成本最高，且单细胞蛋白产出率也不是很理想，因而如何提高酵母等微生物的转化率，生产出具有高附加值的单细胞蛋白胨一直是本领域难以攻克的难题。
技术实现思路
本专利技术所需解决的技术问题是：提供一种以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，该方法以植物油替换常规使用的碳源，不仅降低原料成本，而且还能利用植物油、开拓植物油的应用领域；此外在菌种、发酵工艺、以及培养基方面进行优化，提高了酵母微生物的转化率，生产出具有高附加值的单细胞蛋白胨，极大地降低了生产成本、简化了生产工艺。为解决上述问题，本专利技术所述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，该方法具体包括如下步骤：步骤一：在无菌的含有植物油的发酵培养基中接入酵母种子液，在好氧条件下进行发酵，最终发酵得到含单细胞蛋白的发酵液；发酵期间往发酵液中流加无菌的植物油、用以调节发酵液的pH值和补充氮源的氨水，或者发酵期间往发酵液中流加无菌的植物油、用以调节发酵液的pH值和补充氮源的氨水、以及微量营养物质；步骤二：对含单细胞蛋白的发酵液依次进行沉淀分离、离心、高压均质机破碎细胞、酶解、过滤、离子交换电渗析、超滤、喷雾干燥处理，最终得到粉末状的微生物蛋白胨。其中，无菌的植物油可通过对植物油进行高温高压灭菌获得。所述的植物油可以采用以下（1）、（2）、（3）、（4）中的一种或多种混合：（1）工业用植物油及食用植物油；（2）酸值高或不符合国家质量标准的植物油；（3）用于油炸食品后废弃的植物油；（4）植物油生产工艺经脱酸、脱臭过程中产生的馏出物。好氧条件是指微生物发酵环境中存在氧气，可以用本领域常规的方法获得好氧条件，例如可在发酵过程中通过设置搅拌转速和通气量保证一定的溶氧。本专利技术在发酵期间，通过通气量和搅拌发酵液配合使发酵液中的溶解氧为5%～50%。本专利技术中，酵母种子液可利用本领域常规的方法获得，通常为将酵母接入种子培养基中进行发酵。种子培养基是本领域技术人员根据待接种的酵母种类常规选择的，例如可以是葡萄糖酵母蛋白胨培养基。种子液的发酵条件可以是本领域常规的适合种子液的发酵条件。步骤一中，酵母种子液中的酵母为：产朊假丝酵母、热带假丝酵母、解脂耶罗酵母、产油油酯酵母中的一种或多种。含植物油的发酵培养基中的植物油含量为5～20g/L，优选为8～15g/L。酵母种子液接入发酵培养基中的接种浓度为发酵培养基体积的1%～10%，优选为3%～5%。本专利技术所述的发酵培养基中使用的碳源仅为植物油。通常种子液中含有一定的碳源，因此，当将种子液接种到发酵培养基中时，发酵液含有非常低浓度的碳源，但这些碳源随着发酵的进行会被迅速消耗掉。但作为初始发酵培养基，即接种前的发酵培养基，以植物油取代常规发酵碳源，因此，该发酵培养基不含有任何除植物油以外的碳源。除用植物油替代碳源外，本专利技术的发酵培养基中的其它成分为常规的用于微生物发酵的成分。换言之，本专利技术的发酵培养基可以看作是在常规的发酵培养基基础上进行改造的培养基，该改造为用植物油替换该发酵培养基中的所有碳源，而其余成分与常规发酵培养基相同。因此，本专利技术采用的发酵培养基中除植物油外的其它成分为本领域常规用于各种微生物发酵的成分，但是根据酵母菌的特点，对培养基中各组分在浓度上进行了优化，与常规培养基不同。本专利技术所述的发酵培养基的组成成分包括：酵母抽提物0.5～2.5g/L、硫酸镁1～3g/L、氮源5～20g/L、磷酸二氢钾和/或磷酸氢二钾2～5g/L、微量元素中的一种或多种；微量元素中的组成成分为一种或多种，且每种组成成分的含量均为0.002～0.08g/L。当发酵培养基的组成成分包含氮源时，氮源选择硫酸铵。当发酵培养基的组成成分包含微量元素时，微量元素的组成成分具体包括：氯化铁：0.01～0.02g/L、硫酸锰：0.01～0.02g/L、硫酸锌：0.01～0.02g/L、硫酸铜：2～4mg/L、钼酸钠：2～4mg/L、氯化钙：0.02～0.08g/L、碘化钠：2～5mg/L、叶酸：2～8mg/L、柠檬酸：10～40mg/L、维他命C：2～12mg/L、维他命D：2～12mg/L、维他命E：2～12mg/L、维他命B6：2～20mg/L、维他命B12：2～20mg/L中的一种或多种。进一步地，前述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其中，步骤一中，发酵期间往发酵液中流加微量营养物质时，微量营养物质中的微量元素为：钠、磷、钾、镁、钙、铁、铜、锌、钼、碘、叶酸、柠檬酸、维他命C、维他命D、维他命E、维他命B6、维他命B12中的一种或多种。进一步地，前述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其中，微量营养物质的组成成分、及各组成成分流加于发酵液中后在发酵液中的含量为：硫酸镁：1～3g/L、磷酸二氢钾和/或磷酸氢二钾：2～5g/L、氯化铁：0.01～0.02g/L、硫酸锰：0.01～0.02g/L、硫酸锌：0.01～0.02g/L、硫酸铜：2～4mg/L、钼酸钠：2～4mg/L、氯化钙：0.02～0.08g/L、碘化钠：2～5mg/L、叶酸：2～8mg/L、柠檬酸：10～40mg/L、维他命C：2～12mg/L、维他命D：2～12mg/L、维他命E：2～12mg/L、维他命B6：2～20mg/L、维他命B12：2～20mg/L中的一种或多种。进一步地，前述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：/n步骤一：在无菌的含有植物油的发酵培养基中接入酵母种子液，在好氧条件下进行发酵，得到含单细胞蛋白的发酵液；发酵期间往发酵液中流加无菌的植物油、用以调节发酵液的pH值和补充氮源的氨水，或者发酵期间往发酵液中流加无菌的植物油、用以调节发酵液的pH值和补充氮源的氨水、以及微量营养物质；/n步骤二：对含单细胞蛋白的发酵液依次进行沉淀分离、离心、高压均质机破碎细胞、酶解、过滤、离子交换电渗析、超滤、喷雾干燥处理，最终得到粉末状的微生物蛋白胨。/n

【技术特征摘要】
1.以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤一：在无菌的含有植物油的发酵培养基中接入酵母种子液，在好氧条件下进行发酵，得到含单细胞蛋白的发酵液；发酵期间往发酵液中流加无菌的植物油、用以调节发酵液的pH值和补充氮源的氨水，或者发酵期间往发酵液中流加无菌的植物油、用以调节发酵液的pH值和补充氮源的氨水、以及微量营养物质；
步骤二：对含单细胞蛋白的发酵液依次进行沉淀分离、离心、高压均质机破碎细胞、酶解、过滤、离子交换电渗析、超滤、喷雾干燥处理，最终得到粉末状的微生物蛋白胨。


2.根据权利要求1所述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其特征在于：步骤一中，酵母种子液中的酵母为：产朊假丝酵母、热带假丝酵母、解脂耶罗酵母、产油油酯酵母中的一种或多种；含植物油的发酵培养基中的植物油含量为5～20g/L；酵母种子液接入发酵培养基中的接种浓度为发酵培养基体积的1%～10%；所述的发酵培养基的组成成分包括：酵母抽提物0.5～2.5g/L、硫酸镁1～3g/L、氮源5～20g/L、磷酸二氢钾和/或磷酸氢二钾2～5g/L、微量元素中的一种或多种；微量元素中的组成成分为一种或多种，且每种组成成分的含量均为0.002～0.08g/L。


3.根据权利要求2所述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其特征在于：步骤一中，含植物油的发酵培养基中的植物油含量为8～15g/L；酵母种子液接入发酵培养基中的接种浓度为发酵培养基体积的3%～5%；发酵培养基的组成成分包含氮源时，氮源为硫酸铵；发酵培养基的组成成分包含微量元素时，微量元素的组成成分包括：氯化铁：0.01～0.02g/L、硫酸锰：0.01～0.02g/L、硫酸锌：0.01～0.02g/L、硫酸铜：2～4mg/L、钼酸钠：2～4mg/L、氯化钙：0.02～0.08g/L、碘化钠：2～5mg/L、叶酸：2～8mg/L、柠檬酸：10～40mg/L、维他命C：2～12mg/L、维他命D：2～12mg/L、维他命E：2～12mg/L、维他命B6：2～20mg/L、维他命B12：2～20mg/L中的一种或多种。


4.根据权利要求1或2或3所述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其特征在于：步骤一中，发酵期间往发酵液中流加微量营养物质时，微量营养物质中的微量元素为：钠、磷、钾、镁、钙、铁、铜、锌、钼、碘、叶酸、柠檬酸、维他命C、维他命D、维他命E、维他命B6、维他命B12中的一种或多种。


5.根据权利要求4所述的以植物油为原料生产微生物蛋白胨的方法，其特征在于：步骤一中，微量营养物质的组成成分、及各组成成分流加于发酵液中后在发酵液中的含量为：硫酸镁：1～3g/L、磷酸二氢钾和/或磷酸氢二钾：2～5g/L、氯化铁：0.01～0.02g/L、硫酸锰：0.01～0.02g/L、硫酸锌：0.01～0.02g/L、硫酸铜：2～4mg/L、钼酸钠：2～4mg/L、氯化钙：0.02～0.08g/L、碘化钠：2～5mg/L、叶酸：2～8mg/L、柠檬酸：10～40mg/L、维他命C：2～12mg...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，丁大伟，
申请(专利权)人：苏州吉态来胺生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32