一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法，特点是包括以下步骤：（1）将贝莱斯芽孢杆菌接种于培养基中进行活化；（2）将原料蛋白核小球藻和纯水混合，进行原料预处理，调节pH值至8.0～9.5，得发酵底物；（3）将贝莱斯芽孢杆菌接种至发酵底物中，进行液体发酵，得到发酵液；（4）将发酵液进行离心，除去残渣后，经过浓缩、干燥，即得成品；优点是提取效率和纯度高。提取效率和纯度高。提取效率和纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法


[0001]本专利技术涉及一种微藻提取物的制备方法，尤其是涉及一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法。

技术介绍

[0002]作为二十一世纪绿色营养源健康食品，蛋白核小球藻含有丰富的蛋白质、多糖、多不饱和脂肪酸、维生素等活性物质，使其具有调节体内脂质代谢、预防和改善相关代谢疾病的功能。其中蛋白质含量为60%，超过了牛肉、大豆等高蛋白质食物，可以作为蛋白提取物的优质原料。但是，由于其存在浓厚的藻味、蛋白质利用率低和细胞壁过于坚硬，难以处理等问题致使其开发一直处于初级阶段。研究表明，微生物发酵过程芳香类物质的产生可以赋予发酵液良好的风味从而有效减少藻类异味。同时微生物发酵法反应条件更温和，且具有生产周期短、成本低、产量较高等优点。避免了研究中常采用的反复冻融法、超声波破碎法、酸碱处理法等涉及的高压、高剪切力的影响，减少了对活性物质的破坏。且发酵通常通过微生物代谢和酶的作用将大分子聚合物分解为小分子，从而可以提高活性成分的营养利用率和功能价值。目前，国内外还没有公开利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法的相关研究报道。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种提取效率和纯度高的利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法，包括以下步骤：（1）将贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 接种于培养基中进行活化；（2）将原料蛋白核小球藻和纯水混合，进行原料预处理，调节pH值至8.0～9.5，得发酵底物；（3）将贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 接种至发酵底物中，进行液体发酵，得到发酵液；（4）将发酵液进行离心，除去残渣后，经过浓缩、干燥，即得成品。
[0005]步骤（1）具体为将贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 采用平板划线法接种于YPD固体培养基上，进行菌种纯化，将培养基放置在37℃的恒温培养箱中培养20h后，取单菌落接入YPD液体培养基中，在37℃摇床上培养12h，按照体积比10%的接种量再次接种到YPD液体培养基中，进行扩大培养，置于37℃，180r/min的摇床上震荡培养8
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16h，控制菌液的OD值在0.8~1.2，得到芽孢杆菌种子液。
[0006]步骤（2）具体为：将蛋白核小球藻和纯水按照质量比1：8的比例混合，在4℃环境下浸泡24 h，按小球藻粉和葡萄糖质量50：1的比例，加入葡萄糖，使用0.1 mol/L NaoH调节pH至8.0～9.5，得发酵底物。
[0007]步骤（3）具体为：将贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 按体积比8%~10%接种比例接种至发酵底物中，进行液体发酵，发酵温度为35℃~40℃，发酵时间为20
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30h，得到发酵液。
[0008]步骤（4）具体为：将发酵液进行离心，离心温度为4℃、转速为5000 rpm、时间为10 min，将发酵液和残渣分开；将分离后的发酵液旋蒸浓缩至原体积的15%，对浓缩后的发酵液冻干制粉，即得成品。
[0009]与现有技术相比，本专利技术的优点在于1．本专利技术与传统的提取方式相比，传统的高压高剪切力物理破壁及酸碱化学破壁会影响蛋白和其他活性成分的结构和活性，且不具备应用于食品医药中的安全性，本专利技术在不破坏蛋白结构的情况下能大大提高蛋白核小球藻蛋白的利用率，使其具有更好的风味，同时利用生物发酵技术保障提取蛋白质的安全性。
[0010]2．本专利技术采用自筛贝莱斯芽孢杆菌CICC 25171（保藏于中国工业微生物菌种保藏管理中心）进行发酵，方法简单，可实现大规模量产。通过响应面优化确定最佳的发酵提取工艺参数，在控制提取成本的同时，将蛋白核小球藻的蛋白提取率提高到61.20%。
[0011]3. 本专利技术采用高值低价的蛋白核小球藻为原料，利用自筛的贝莱斯芽孢杆菌CICC 25171为发酵菌株，可以最大效率的提取蛋白核小球藻蛋白。相较于直接利用动植物蛋白粉为原料的提取方法，本专利技术能进一步降低生产成本，合理开发利用海洋资源，找到了一种优质的蛋白提取原料。
[0012]4．本专利技术不仅可以实现对蛋白核小球藻中蛋白质的高效提取，同时，蛋白核小球藻中的其他活性物质如多糖、多酚和黄酮类化合物，在经过本方法的发酵后，含量都有明显的上升，能充分发挥蛋白核小球藻的价值。因此，蛋白核小球藻提取物不仅可以提供高纯度的蛋白，还具有抗氧化、降血脂和调节机体免疫等功能，提高了本产品的营养和医药价值。
附图说明
[0013]图1为不同蛋白核小球藻藻粉添加量对发酵蛋白核小球藻粉蛋白浓度的影响；图2为初始pH对发酵蛋白核小球藻粉蛋白浓度的影响；图3 为菌种添加量对发酵蛋白核小球藻粉蛋白浓度的影响；图4为发酵温度对发酵蛋白核小球藻粉蛋白浓度的影响；图5为发酵时间对发酵蛋白核小球藻粉蛋白浓度的影响。
具体实施方式
[0014]以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0015]一、实验方法蛋白提取率测定方法藻粉总蛋白
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凯氏定氮：称取充分混匀的固体试样1.36 g，再加入0.4 g硫酸铜、6g硫酸钾及20 mL硫酸于消化炉进行消化。当消化炉温度达到420℃之后，继续消化1 h，此时消化管中的液体呈绿色透明状，取出冷却后加入50 mL水，于自动凯氏定氮仪（使用前加入氢氧化钠溶液，盐酸或硫酸标准溶液以及含有混合指示剂A或B的硼酸溶液）上实现自动加液、蒸馏、滴定和记录滴定数据的过程。所得的离心上清液用BCA试剂盒测蛋白含量的具体过程为：将上清液稀释10倍，取10 uL稀释液用BCA试剂盒在562 nm波长下测其中的蛋白含
量。
[0016]二、具体实施例一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法1、种子液的制备贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 在
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80℃超低温环境下保存，以甘油做保护剂。取甘油管保藏的贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 ，在37℃的水浴锅中快速解冻，采用平板划线法接种于固体培养基上，进行菌种纯化，将培养基放置在37℃的恒温培养箱中培养20h后，取单菌落接入液体培养基中，在37℃摇床上培养12 h，按照10%的接种量再次接种到液体培养基中，进行扩大培养，置于37℃，180r/min的摇床上震荡培养8
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16 h，控制菌液的OD值在0.8~1.2。
[0017]上述种子液制备过程中用到的固体培养基为YPD固体培养基，配制每升培养基，应该在900 mL去离子水中加入:蛋白胨10.0 g、葡萄糖20.0 g、酵母浸出粉5g、琼脂14.0 g。用去离子水定容至1 L，加热溶解，在121℃高压灭菌15 min。
[0018]上述种子液制备过程中用到的液体培养基为YPD液体培养基，配制每升培养基,应该在900 ml去离子水中加入:蛋白胨20.0 g、葡萄糖20.0 g、 酵母浸出粉10 g。用5 mol/L Na本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 接种于培养基中进行活化；（2）将原料蛋白核小球藻和纯水混合，进行原料预处理，调节pH值至8.0～9.5，得发酵底物；（3）将贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 接种至发酵底物中，进行液体发酵，得到发酵液；（4）将发酵液进行离心，除去残渣后，经过浓缩、干燥，即得成品。2.根据权利要求1所述的一种利用微生物发酵法提取蛋白核小球藻蛋白的方法，其特征在于步骤（1）具体为将贝莱斯芽孢杆菌 CICC 25171 采用平板划线法接种于YPD固体培养基上，进行菌种纯化，将培养基放置在37℃的恒温培养箱中培养20h后，取单菌落接入YPD液体培养基中，在37℃摇床上培养12h，按照体积比10%的接种量再次接种到YPD液体培养基中，进行扩大培养，置于37℃，180r/min的摇床上震荡培养8
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16h，控制菌液的OD值在0.8~1.2，得到芽孢杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓冉，高琪，吴祖芳，刘亚楠，张鑫，张玉琪，宋婉瑄，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：