System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 大豆蛋白作为微生物培养氮源的筛选方法及应用技术_技高网

大豆蛋白作为微生物培养氮源的筛选方法及应用技术

技术编号:41231151 阅读:8 留言:0更新日期:2024-05-09 23:47
本发明专利技术大豆蛋白作为微生物培养氮源的筛选方法及应用,利用市面上常见的5种大豆蛋白制品作为发酵培养基的替代氮源培养枯草芽孢杆菌BSNK‑5、乳酸链球菌、棒状链霉菌,筛选了菌株生长代谢的优势氮源;利用酶解技术和通过补充氨基酸、矿物质元素方式对发酵氮源进行工艺改良,显著提高了产物的含量和效价,为大豆蛋白制品的高值化利用提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大豆蛋白的加工领域,具体涉及三种用于培养微生物的大豆蛋白基氮源的开发方法。


技术介绍

1、氮源是影响微生物发酵效果的关键,而全球发酵产业中使用蛋白培养基占比95%,无蛋白培养基仅占5%,蛋白培养基在发酵市场中占据优势。培养基是生物制药生产的最关键原材料之一,其中的重要成分蛋白胨在提供氮源、生长因子和替代血清方面有着广泛应用,传统的动物源有机氮源因为疫病风险和风俗禁忌等诸多问题在使用上受到限制。同时,食品和医药产品的安全制造越来越受到关注,植物来源的氮源更安全,成本更低,应用植物基氮源进行替代已经是生物产业的行业共识。为使安全风险最低化,植物基氮源是未来大规模生产用氮源的主要选择。

2、目前,大豆蛋白被认为是一种优质、营养均衡、易于获取的植物蛋白资源,具有优异的氨基酸组成。大豆蛋白主要包括大豆蛋白胨(sp)、豆粕粉(smp)、大豆浓缩蛋白(spc)、大豆分离蛋白(spi)和大豆水解蛋白(sph)。大豆的主要成分是蛋白质,约占40 %。它含有人体所需的所有必需氨基酸,以支持儿童的正常发育和生长。食品和医药产品的安全生产日益受到关注,应用植物基氮源进行替代已成为行业共识,在生物产业中具有广阔的前景。

3、为引领我国培养基的科技、产业发展方向,将我国培养基产业打造成亿级大产业,为细胞培养产业提供更安全、更营养、更稳定、更精准、更廉价的氮源,为产纳豆激酶(nk)的枯草芽孢杆菌、产乳酸链球菌素(nisin)的乳酸链球菌、产克拉维酸(ca)的棒状链霉菌提供个性化氮源,本专利技术首先测定5种大豆蛋白产品(大豆蛋白主要包括大豆蛋白胨(sp)、豆粕粉(smp)、大豆浓缩蛋白(spc)、大豆分离蛋白(spi)和大豆水解蛋白(sph))的营养成分(选取市面上常见的动物基氮源牛肉膏be做阳性对照),利用5种大豆蛋白产品替代培养基中的氮源培养不同种类的微生物(枯草芽孢杆菌bsnk-5、乳酸链球菌、棒状链球菌),并比较五种大豆蛋白产品作为发酵底物对细胞生长代谢的影响,确定各菌株的最适氮源;其次本专利技术还针对最适氮源进行工艺改良。为促进菌代谢产物的生成,延长大豆蛋白产业链条,拓宽大豆蛋白的应用领域,提升大豆产品附加值提供了研究思路。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的问题是克服上述现有技术的不足,提供三种用于培养微生物的大豆蛋白基氮源的开发方法,为实际生产提供新的思路。

2、本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:

3、本专利技术的第一个方面是提供确定大豆蛋白产品作为微生物培养氮源的方法,所述的方法包括:

4、1)称取一定量的大豆蛋白产品,利用凯氏定氮法测定总氮含量,并计算其蛋白含量;

5、2)称取一定量的大豆产品,置于水解管中,加入浓盐酸,充氮气排除内部空气,置于烘箱内水解;

6、3)取出步骤2)获得的样品冷却至室温,混匀过滤后定溶,取定溶后的溶液1ml,利用氮气吹干,用0.02 mol/l盐酸复溶到5 ml,混匀后过0.2 µm滤膜,进液相小瓶,在全自动氨基酸分析仪上分析氨基酸的组成和含量;

7、4)将上述测得的蛋白含量和氨基酸含量与牛肉膏be测得的数值进行比较,选取合适的大豆蛋白产品作为氮源进行微生物培养。

8、在一个具体的实施例中,所述的大豆产品为大豆蛋白主要包括大豆蛋白胨(sp)、豆粕粉(smp)、大豆浓缩蛋白(spc)、大豆分离蛋白(spi)和大豆水解蛋白(sph)。

9、在另外一个具体的实施例中,所述的微生物为产纳豆激酶(nk)的枯草芽孢杆菌、产乳酸链球菌素(nisin)的乳酸链球菌、产克拉维酸(ca)的棒状链霉菌。

10、本专利技术的第一个方面是提供一种枯草芽孢杆菌的发酵氮源,所述的氮源为酶解冻干粉状的smp,所述的酶解为:碱性蛋白酶酶添加量为6000~10000u/g,酶解时间为50~80min,底物浓度7~9%(豆粕添加量g/100 ml水)。

11、本专利技术的第二个方面是提供一种枯草芽孢杆菌的培养基,所述的培养基为:葡萄糖25~35g/l、mgso4·7h2o1~1.5g/l、cacl2 0.5~1 g/l、总氮含量相当于9%的豆粕粉smp;在一个具体的实施例中,所述的培养基的组分为葡萄糖30 g/l、mgso4·7h2o 1.3 g/l、cacl20.79 g/l、本专利技术第一方面所述的氮源。

12、本专利技术的第四方面提供一种乳酸链球菌的发酵氮源,所述的氮源为粉状混合物,所述的混合物包含spi和ser,其中spi与ser的重量比例为25~27:2;优选的是25.80:2.

13、本专利技术的第五个方面是提供一种乳酸链球菌培养基,所述的培养基为:葡萄糖15~25 g/l,氯化钠1~3 g/l,mgso4·7h2o 0.1~0.3 g/l,kh2po4 8~12 g/l,本专利技术第四方面所述的氮源。在一个具体的实施例中,所述的培养基组分为葡萄糖20g/l,氯化钠2 g/l,mgso4·7h2o 0.2 g/l,kh2po4 10 g/l , spi添加量为25.80 g/l,ser添加量为0.2%。

14、本专利技术的第六个方面是提供一种棒状链霉菌的发酵氮源,所述的氮源为粉状混合物,其组分和重量比分别为smp:arg=39~40:1、smp:mgcl2=39~40:0.1或smp:mncl2=39~40:0.1。

15、本专利技术的第七个方面是提供一种棒状链霉菌的培养基,所述的培养基的组分为甘油10~30 g/l,三油酸甘油酯3~8 g/l,糊精10~30 g/l,吗啉丙磺酸(mops)20~25 g/l,k2hpo40.5~1.5 g/l,氯化钠0.05~0.15 g/l,mgcl2 0.05~0.15 g/l,cacl2·2h2o 0.05~0.15 g/l,znso4 0.001~0.0008g/l,feso4·7h2o 0.05~0.15g/l,本专利技术第六方面所述的氮源。

16、本专利技术的第八个方面是利用上述的氮源或培养基培养微生物的方法,所述的微生物包括枯草芽孢杆菌、乳酸链霉菌、棒状链霉菌。

17、本专利技术的有益效果为:

18、1)利用市面上常见的5种大豆蛋白制品作为发酵培养基的替代氮源培养枯草芽孢杆菌bsnk-5、乳酸链球菌、棒状链霉菌,筛选了菌株生长代谢的优势氮源;

19、2)利用酶解技术和通过补充氨基酸、矿物质元素方式对发酵氮源进行工艺改良,显著提高了产物的含量和效价,为大豆蛋白制品的高值化利用提供了新思路。

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【技术保护点】

1.一种确定大豆蛋白产品作为微生物培养氮源的方法,所述的方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的大豆产品为大豆蛋白主要包括大豆蛋白胨(SP)、豆粕粉(SMP)、大豆浓缩蛋白(SPC)、大豆分离蛋白(SPI)和大豆水解蛋白(SPH)。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的微生物为产纳豆激酶(NK)的枯草芽孢杆菌、产乳酸链球菌素(nisin)的乳酸链球菌、产克拉维酸(CA)的棒状链霉菌。

4.一种枯草芽孢杆菌的发酵氮源,所述的氮源为酶解冻干粉状的SMP,所述的酶解为:碱性蛋白酶酶添加量为6000~10000U/g,酶解时间为50~80min;按豆粕添加量g/100 mL水计,底物浓度为7~9%。

5.一种枯草芽孢杆菌的培养基,所述的培养基为:葡萄糖25~35g/L、MgSO4·7H2O1~1.5g/L、CaCl2 0.5~1 g/L、权利要求4所述的氮源。

6.一种乳酸链球菌的发酵氮源,所述的氮源为粉状混合物,所述混合物包含SPI和Ser,其中SPI与Ser重量比例为25~27:2。

<p>7.一种乳酸链球菌培养基,所述的培养基为:葡萄糖15~25 g/L,氯化钠1~3 g/L,MgSO4·7H2O 0.1~0.3 g/L,KH2PO4 8~12 g/L,权利要求6所述的氮源。

8.一种棒状链霉菌的发酵氮源,所述的氮源为粉状混合物,所述混合物的组分和重量比分别为SMP:Arg=39~40:1、SMP:MgCl2=39~40:0.1或SMP:MnCl2=39~40:0.1。

9.一种棒状链霉菌的培养基,所述的培养基的组分为甘油10~30 g/L,三油酸甘油酯3~8 g/L,糊精10~30 g/L,吗啉丙磺酸(MOPS)20~25 g/L,K2HPO4 0.5~1.5 g/L,氯化钠0.05~0.15 g/L,MgCl2 0.05~0.15 g/L,CaCl2·2H2O 0.05~0.15 g/L,ZnSO4 0.001~0.0008g/L,FeSO4·7H2O 0.05~0.15g/L,权利要求8所述的氮源。

10.利用权利要求4-9任一所述的氮源或培养基培养微生物的方法,所述的微生物为枯草芽孢杆菌、乳酸链球菌、棒状链霉菌。

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【技术特征摘要】

1.一种确定大豆蛋白产品作为微生物培养氮源的方法,所述的方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的大豆产品为大豆蛋白主要包括大豆蛋白胨(sp)、豆粕粉(smp)、大豆浓缩蛋白(spc)、大豆分离蛋白(spi)和大豆水解蛋白(sph)。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的微生物为产纳豆激酶(nk)的枯草芽孢杆菌、产乳酸链球菌素(nisin)的乳酸链球菌、产克拉维酸(ca)的棒状链霉菌。

4.一种枯草芽孢杆菌的发酵氮源,所述的氮源为酶解冻干粉状的smp,所述的酶解为:碱性蛋白酶酶添加量为6000~10000u/g,酶解时间为50~80min;按豆粕添加量g/100 ml水计,底物浓度为7~9%。

5.一种枯草芽孢杆菌的培养基,所述的培养基为:葡萄糖25~35g/l、mgso4·7h2o1~1.5g/l、cacl2 0.5~1 g/l、权利要求4所述的氮源。

6.一种乳酸链球菌的发酵氮源,所述的氮源为粉状混合物,所述混合物包含spi和ser,其中spi与ser重量比例为25~27:2。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王凤忠李淑英范蓓文伟胡淼高雅鑫张鹏飞孟维民
申请(专利权)人:中国农业科学院农产品加工研究所
类型:发明
国别省市:

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