制备大豆多肽组合物及多肽氨基酸肥料的方法及产品技术

本申请公开了一种制备大豆多肽组合物的方法，其包括如下步骤：蛋白酶处理步骤：采用复合蛋白酶使经灭菌的豆粕酶解3

【技术实现步骤摘要】
制备大豆多肽组合物及多肽氨基酸肥料的方法及产品


[0001]本专利技术涉及肥料生产
，具体涉及利用菌酶协同制备大豆多肽组合物及多肽氨基酸肥料的方法和产品。

技术介绍

[0002]豆粕是大豆提取油脂后得到的副产品，我国年产量5000万吨以上，豆粕中粗蛋白含量为30％
‑
50％，可作为植物重要的有机氮源，由于其分子结构复杂、分子量较大，植物根系无法直接吸收，必须被降解成小分子的多肽或游离氨基酸才能为植物利用。一般将多于100个氨基酸通过肽键相联接的聚合物称作蛋白质，2个以上100个以下的氨基酸通过肽键相联接的聚合物称作多肽，通常用于肥料生产的是分子质量小于1000Da的多肽。这类多肽具有植物吸收速度快、效率高的优势，开发多肽类肥料成为肥料发展的新方向。目前应用较多的是动物毛发或低值鱼为原料开发动物源多肽，植物源多肽目前开发较少，虽有用大豆、豆粕或其他花生粕为原料来生产多肽，但多用于饲料。
[0003]工业生产大豆多肽主要采用酶解法，此法条件温和，工艺简单，生产周期通常在3
‑
6h，已成为大豆多肽生产的主要方法，但其成本较高，每生产1吨需要添加蛋白酶的成本在600
‑
1000元，过高的生产成本限制其在肥料上的应用。
[0004]发酵法是通过微生物产生的酶作用于肽段，大大降低了成本(按10％添加量，每生产1吨菌剂成本在100
‑
200元)。单纯微生物发酵，微生物菌剂添加量大(一般接种量在5％以上)，耗时长(48h以上)，水解度小(不超过35％)，还需要添加玉米粉、葡萄糖等充当碳源，操作相对繁琐。此外微生物发酵时大豆蛋白水解不彻底，获得的大豆多肽含量低，未分解的大豆蛋白难以被根系吸收。
[0005]另外，酶解法和发酵法制备的多肽氨基酸稳定性差，易变质产生恶臭，储存时间短，在生产上需要离心后把沉淀物烘干再用于饲料或肥料生产，限制了其在肥料上的广应用。
[0006]目前微生物发酵豆粕的研究较多，如管风波(2008)、莫重文(2007)、周伏忠(2007)、杨彩艳(2010)、张鹏飞(2013)等，分别对豆粕微生物发酵菌株筛选、菌种复配和豆粕发酵工艺等方面进行了研究。李善仁等(2009)用枯草芽孢杆菌和米曲霉混合菌固态发酵豆粕，大豆肽的得率为51％。庞宗文等人毛霉发酵豆粕的提取物的大豆肽分子量集中在10ku以下。
[0007]目前菌酶协同进行豆粕酶解的研究开展的较少，杨洁芳等(2013)添加枯草芽孢杆菌和碱性蛋白酶，通过菌酶协同制备大豆多肽。方乐等(2011)采用枯草芽孢杆菌、酿酒酵母菌(1比1)和中性蛋白酶处理豆粕制备多肽。上述两者都是菌和酶同时加入，尽管比单独使用能显著提高降解液中大豆肽含量，但由于蛋白酶和微生物菌剂作用条件如：温度、pH均不同，两者同时加入反而限制菌酶协同作用的充分发挥。

技术实现思路

[0008]本申请公开了一种菌酶协同制备大豆多肽组合物以及由其制备多肽氨基酸肥料的制备方法，其包括：
[0009]实施方式1、一种制备大豆多肽组合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0010]蛋白酶处理步骤：采用复合蛋白酶使经灭菌的豆粕酶解3
‑
6小时，获得豆粕酶解物，其中，所述复合蛋白酶包括碱性蛋白酶和中性蛋白酶，所述碱性蛋白酶的酶活力大于等于180000U/g，所述中性蛋白酶的酶活力大于等于80000U/g；
[0011]微生物发酵步骤：采用枯草芽孢杆菌使所述豆粕酶解物发酵46
‑
52小时，例如48
‑
50小时，制得所述大豆多肽组合物。
[0012]实施方式2、根据实施方式1所述制备大豆多肽组合物的方法，其特征在于，
[0013]所述经灭菌的豆粕如下制备：将100
‑
180重量份经粉碎的豆粕和820
‑
900重量份的水混合均匀，调节pH值到7.0
‑
8.5，待pH稳定后升温至90
‑
121℃并保持15
‑
45分钟，然后逐渐降温至45
‑
55℃，完成豆粕预处理，获得经灭菌的豆粕；
[0014]所述蛋白酶处理步骤具体如下进行：向经灭菌的豆粕中加入1
‑
3wt％复合蛋白酶(按豆粕的重量计)，维持pH值在7.0
‑
8.2，在搅拌条件下持续酶解制得所述豆粕酶解物，其中，所述复合蛋白酶包括40
‑
70重量份碱性蛋白酶和30
‑
60重量份的中性蛋白酶；
[0015]所述微生物发酵步骤具体如下进行：将所述豆粕酶解物降温至30
‑
37℃，调节pH至7.0
‑
7.2，加入2
‑
6vol％枯草芽孢杆菌菌液在搅拌条件下进行发酵，所述菌液的有效活菌数(cfu)≥2.0
×
109个/mL，制得所述大豆多肽组合物。
[0016]实施方式3、根据实施方式2所述制备大豆多肽组合物的方法，其中，豆粕预处理过程中所述经粉碎的豆粕细度为70
‑
90目，所述豆粕和水按重量份计的配比为100
‑
120：880
‑
900。
[0017]实施方式4、根据实施方式2所述制备大豆多肽组合物的方法，其中，豆粕预处理过程中采用氧化钙对pH值进行调节，蛋白酶处理步骤中采用氢氧化钠溶液维持所需pH。
[0018]实施方式5、根据实施方式1所述制备大豆多肽组合物的方法，其中，所述枯草芽孢杆菌在中国普通微生物菌种保藏管理中心的保藏编号为：CGMCC No.15646。
[0019]实施方式6、一种制备多肽氨基酸肥料的方法，包括如下步骤：
[0020]将实施方式1
‑
5中任一项制备的大豆多肽组合物升温至85
‑
100℃，保持15
‑
30分钟，制得灭菌的大豆多肽组合物；
[0021]向所述灭菌的大豆多肽组合物中添加氨基酸粉、植物营养物质、聚谷氨酸和添加剂，混合均匀后在40
‑
60℃下反应60
‑
80分钟，制得多肽氨基酸肥料。
[0022]实施方式7、根据实施方式6所述制备多肽氨基酸肥料的方法，其中，所述植物营养物质包括一种或多种含有硅、钙、镁、铁、锰、锌、铜、硼元素的物质，所述添加剂包括聚谷氨酸、维生素B1、维生素B6中的一种或多种。
[0023]实施方式8、根据实施方式6所述制备多肽氨基酸肥料的方法，其中，所述植物营养物质包括五水硫酸铜、EDTA螯合铁、一水硫酸锌，所述添加剂包括聚谷氨酸、维生素B1、维生素B6，所述多肽氨基酸肥料按下列配比组成：
[0024]600
‑
800体积份的大豆多肽组合物，
[0025]150
‑
220重量份的氨基酸粉，
[0026]30
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备大豆多肽组合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：蛋白酶处理步骤：采用复合蛋白酶使经灭菌的豆粕酶解3
‑
6小时，获得豆粕酶解物，其中，所述复合蛋白酶包括碱性蛋白酶和中性蛋白酶，所述碱性蛋白酶的酶活力大于等于180000U/g，所述中性蛋白酶的酶活力大于等于80000U/g；微生物发酵步骤：采用枯草芽孢杆菌使所述豆粕酶解物发酵46
‑
52小时，制得所述大豆多肽组合物。2.根据权利要求1所述制备大豆多肽组合物的方法，其特征在于，所述经灭菌的豆粕如下制备：将100
‑
180重量份经粉碎的豆粕和820
‑
900重量份的水混合均匀，调节pH值到7.0
‑
8.5，待pH稳定后升温至90
‑
121℃并保持15
‑
45分钟，然后逐渐降温至45
‑
55℃，完成豆粕预处理，获得经灭菌的豆粕；所述蛋白酶处理步骤具体如下进行：向经灭菌的豆粕中加入1
‑
3wt％复合蛋白酶(按豆粕的重量计)，维持pH值在7.0
‑
8.2，在搅拌条件下持续酶解制得所述豆粕酶解物，其中，所述复合蛋白酶包括40
‑
70重量份碱性蛋白酶和30
‑
60重量份的中性蛋白酶；所述微生物发酵步骤具体如下进行：将所述豆粕酶解物降温至30
‑
37℃，调节pH至7.0
‑
7.2，加入2
‑
6vol％枯草芽孢杆菌菌液在搅拌条件下进行发酵，所述菌液的有效活菌数(cfu)≥2.0
×
109个/mL，制得所述大豆多肽组合物。3.根据权利要求2所述制备大豆多肽组合物的方法，其中，豆粕预处理过程中所述经粉碎的豆粕细度为70
‑
90目，所述豆粕和水按重量份计的配比为100
‑
120...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继朋，孙年喜，高兴蓉，彭锐，王爱平，
申请(专利权)人：重庆市潼南区中药研究院有限公司重庆市中药研究院，
类型：发明
国别省市：