一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法。本发明专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法经过破碎、脱除棉酚、酶解、发酵、研磨、喷雾干燥等步骤制得棉籽蛋白。本发明专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法通过分步酶解技术，大大提高了棉籽粕中棉籽蛋白的溶出率，解决了棉籽蛋白吸收性差的技术难题，制得的棉籽蛋白不仅能够调控动物胃肠道菌群，促进动物健康生长，还能提高酶解蛋白的口感，应用于动物饲料中可以提高动物的食欲。此外，本发明专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法缩短了发酵时间，节约了生产成本，有利于实现大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法
本专利技术属于生物
，具体涉及一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法。
技术介绍
近年来，我国饲料的产销量已经跃升世界首位，饲料原料的供给和所需之间的矛盾日益突出。目前我国饲料行业的主要以进口蛋白质为蛋白质资源的主要来源，不仅价格昂贵，还会受到国际贸易的影响，时常出现供给不足的现象，严重影响我国畜牧业及饲料行业的发展。为此，应当有效利用现有原料、开发新资源以缓解蛋白质原料的不足。我国是产棉大国，拥有丰富的棉花资源，据国家粮油信息中心统计，2011-2012年度我国棉籽产量为1186×104t，进口39.8×104t，合计供给1225.8×104t，棉籽粕457.6×104t。棉籽粕是棉籽榨油后的主要副产物，价格低廉，蛋白质含量高，且棉籽蛋白口感好、营养价值高，在生物效价上与豆类蛋白相近，其营养价值高于谷类蛋白，是一种很好的食用蛋白和饲料蛋白的来源。而目前棉籽提油后的棉籽粕通常被用作还田或动物饲料，造成了大量的蛋白质浪费。专利公开号为CN110813485A的专利文本公开了一种利用低蛋白棉粕生产高纯度棉籽蛋白的工艺，其具体工艺包括将棉粕过筛分类、研磨破碎、去壳、除绒等工艺步骤，最终制得高纯度棉籽蛋白和棉籽壳两种产品。此方法全程在常温常压下进行，不会影响棉粕中棉籽蛋白的活性，且采用多级筛分提取棉籽蛋白，没有添加任何化学有机及无机药剂，不改变物料颗粒的酸碱度，所以不会导致棉籽蛋白变形，也不会影响棉籽蛋白的原始口感。但是此方法仅仅依靠过筛、挤压、剪切作用而提取到的棉籽蛋白分子量较大，且棉籽蛋白中含有大量杂质，使得提取到的蛋白质分子存在吸收性差、产品品质不稳定等问题。专利公开号为CN103461645A的专利文本公开了一种棉籽蛋白的制备方法，其具体工艺步骤包括将棉籽粕脱酚和从脱酚的棉籽粕中提取棉籽蛋白两步，脱酚使用乙醇与正己烷按体积比为(1-5)：5构成的混合溶剂浸提棉籽粕，然后用氢氧化钠和亚硫酸钠的混合水溶液对脱酚的棉籽粕进行浸提，浸提液进行酸沉，最终得到棉籽蛋白。此方法可以使棉酚的脱除率达到80％以上，棉籽蛋白质的得率达到60％以上，但是此方法在制备棉籽蛋白的过程中液料比较大，碱消耗量高、且提取得到的棉籽蛋白需要脱盐纯化，大大增加了棉籽蛋白的提纯成本，不利于大规模生产。综上所述，现有技术中普遍存在棉籽蛋白分子量大、吸收性差、质量不稳定、含有杂质、生产成本高等技术难题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法。本专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法制得的棉籽蛋白分子量较小，易吸收，纯度高，且能够促进蛋白质合成和消化道发育，提高动物生长和免疫性能。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法，包括以下步骤：S1、将棉籽粕粉碎，过80目筛，制得棉籽粕粉；S2、向步骤S1制得的棉籽粕粉中加入8-10倍量的去离子水，搅拌均匀，然后加入亚硫酸氢钠，升温至30-45℃，继续搅拌0.5-2h，离心分离，取下层沉淀物用去离子水冲洗3-4次，烘干，制得棉籽粕粉I；S3、向步骤S2制得的棉籽粕粉I中加入4-5倍量的去离子水，搅拌均匀，然后加入胰蛋白酶进行酶解，酶解时间为0.5-1.5h，继续加入中性蛋白酶AS1.398进行酶解，酶解时间为0.5-1h，继续加入碱性蛋白酶Alcalase进行酶解，酶解时间为1-2h，制得酶解液；S4、将步骤S3制得的酶解液升温至60-65℃，保温0.5h后降温至30-35℃，加入玉米淀粉，搅拌均匀，随后接入菌种，进行好氧发酵，发酵时间为12-24h，制得发酵物料；S5、将步骤S4制得的发酵物料放入胶体磨中研磨至80目，然后进行喷雾干燥，即得。进一步的，所述酶解发酵生产棉籽蛋白的方法步骤S2中亚硫酸氢钠的加入量为棉籽粕粉质量的0.1-0.3％。进一步的，所述酶解发酵生产棉籽蛋白的方法步骤S2中离心分离的转速为4000-6000rpm；烘干温度为50-55℃。进一步的，所述酶解发酵生产棉籽蛋白的方法步骤S3中胰蛋白酶的加入量为棉籽粕粉I质量的0.4-0.7％，胰蛋白酶的酶活为90万IU/g。进一步的，所述酶解发酵生产棉籽蛋白的方法步骤S3中中性蛋白酶AS1.398的加入量为棉籽粕粉I质量的0.6-0.8％，中性蛋白酶AS1.398的酶活为60万IU/g。进一步的，所述酶解发酵生产棉籽蛋白的方法步骤S3中碱性蛋白酶Alcalase的加入量为棉籽粕粉I质量的0.1-0.5％，碱性蛋白酶Alcalase的酶活为40万IU/g。进一步的，所述酶解发酵生产棉籽蛋白的方法步骤S4中的菌种的接入量为棉籽粕粉I质量的0.5-3％；所述菌种由黑曲霉、酵母菌和米曲霉按质量比为7-9:4-6:1-3组成。进一步的，所述酶解发酵生产棉籽蛋白的方法步骤S4中的玉米淀粉的加入量为菌种接入量的0.3-0.6倍。本专利技术在酶解发酵之前，采用亚硫酸氢钠对棉籽粕粉进行清洗，此步骤可以有效去除棉籽粕粉中含有的棉酚，避免了棉酚对动物肠胃、肝脏、心脏等器官的损伤，拓宽了棉籽蛋白的应用领域。胰蛋白酶可以使细胞间的蛋白质水解，从而使细胞离散；中性蛋白酶AS1.398能够溶解棉籽粕粉I中的纤维蛋白和纤维蛋白原，同时还能将蛋白分子水解成易吸收的小分子肽；碱性蛋白酶Alcalase为内切蛋白酶，能够将大分子蛋白质水解成游离的多肽、氨基酸等小分子产物，具有较强的分解蛋白质的能力。本专利技术配方中采用分步酶解的方法，将棉籽粕粉I中的蛋白分子水解为易吸收的小分子。本专利技术采用三种不同的酶进行分步酶解，大大提高了棉籽粕中棉籽蛋白的溶出率，中性蛋白酶和碱性蛋白酶共同作用，将棉籽蛋白水解成易吸收的小分子氨基酸或者多肽，有效解决了棉籽蛋白吸收性差的技术难题。通过微生物发酵处理后的棉籽蛋白不仅能够调控动物胃肠道菌群，促进动物健康生长，减少抗生素等药物添加剂的使用，还能够改善饲料的营养吸收水平，降解棉籽粕中存在的棉酚。与此同时，酶解发酵过程中不但可以得到酶解蛋白，还可以产生一些有机酸和抗菌肽，并产生芳香物质，提高酶解蛋白的口感，应用于动物饲料中可以提高动物的食欲。本专利技术在发酵之前加入部分玉米淀粉，不仅增加了酶解蛋白的营养成分，而且大大促进的发酵的进行，缩短了发酵时间，节约了生产成本。与现有技术相比，本专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法具有如下优势：(1)本专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法通过分步酶解技术，大大提高了棉籽粕中棉籽蛋白的溶出率，解决了棉籽蛋白吸收性差的技术难题；(2)本专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法制得的棉籽蛋白不仅能够调控动物胃肠道菌群，促进动物健康生长，还能提高酶解蛋白的口感，应用于动物饲料中可以提高动物的食欲；(3)本专利技术提供的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法缩短了发酵时间，节约了生产成本，有利于实现大规模生产。具体实施方式以下通过具体实施方式进一步描述本专利技术，但本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将棉籽粕粉碎，过80目筛，制得棉籽粕粉；/nS2、向步骤S1制得的棉籽粕粉中加入8-10倍量的去离子水，搅拌均匀，然后加入亚硫酸氢钠，升温至30-45℃，继续搅拌0.5-2h，离心分离，取下层沉淀物用去离子水冲洗3-4次，烘干，制得棉籽粕粉I；/nS3、向步骤S2制得的棉籽粕粉I中加入4-5倍量的去离子水，搅拌均匀，然后加入胰蛋白酶进行酶解，酶解时间为0.5-1.5h，继续加入中性蛋白酶AS1.398进行酶解，酶解时间为0.5-1h，继续加入碱性蛋白酶Alcalase进行酶解，酶解时间为1-2h，制得酶解液；/nS4、将步骤S3制得的酶解液升温至60-65℃，保温0.5h后降温至30-35℃，加入玉米淀粉，搅拌均匀，随后接入菌种，进行好氧发酵，发酵时间为12-24h，制得发酵物料；/nS5、将步骤S4制得的发酵物料放入胶体磨中研磨至80目，然后进行喷雾干燥，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种酶解发酵生产棉籽蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将棉籽粕粉碎，过80目筛，制得棉籽粕粉；
S2、向步骤S1制得的棉籽粕粉中加入8-10倍量的去离子水，搅拌均匀，然后加入亚硫酸氢钠，升温至30-45℃，继续搅拌0.5-2h，离心分离，取下层沉淀物用去离子水冲洗3-4次，烘干，制得棉籽粕粉I；
S3、向步骤S2制得的棉籽粕粉I中加入4-5倍量的去离子水，搅拌均匀，然后加入胰蛋白酶进行酶解，酶解时间为0.5-1.5h，继续加入中性蛋白酶AS1.398进行酶解，酶解时间为0.5-1h，继续加入碱性蛋白酶Alcalase进行酶解，酶解时间为1-2h，制得酶解液；
S4、将步骤S3制得的酶解液升温至60-65℃，保温0.5h后降温至30-35℃，加入玉米淀粉，搅拌均匀，随后接入菌种，进行好氧发酵，发酵时间为12-24h，制得发酵物料；
S5、将步骤S4制得的发酵物料放入胶体磨中研磨至80目，然后进行喷雾干燥，即得。


2.根据权利要求1所述的酶解发酵生产棉籽蛋白的方法，其特征在于，所述步骤S2中亚硫酸氢钠的加入量为棉籽粕粉质量的0.1-0.3％。


3.根据权利要求1所述的酶解发酵生产棉籽蛋白的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：余忠丽，恽辉，王俊青，程林春，
申请(专利权)人：新疆希普生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65