[發明專利]一種豆渣和菌糠混合發酵制備凝乳酶的方法

無效

• 申請號: 201010531995.6
• 申請日: 2010-11-04
• 公開（公告）號: CN101974503A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 鄭恒光;陳君琛;沈恒勝;湯葆莎
• 申請（專利權）人: 福建省農業科學院農業工程技術研究所
• 主分類號: C12N9/58
• 分類號: C12N9/58;C12R1/645
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及一種微生物凝乳酶的制備方法，更具體地涉及一種豆渣和食用菌菌糠混合發酵制備凝乳酶的方法，屬于利用廢棄資源進行固體發酵生產凝乳酶技術領域。

背景技術

豆渣是大豆加工的主要副產物，多年來被當成低附加值的飼料或肥料處理掉，有些甚至被直接拋棄，不僅經濟效益低，浪費資源，也造成了環境污染。利用發酵技術、酶技術等現代生物科技手段對豆渣進行綜合利用與加工，使其營養成分得以全面開發，解決廢棄豆渣所造成的環境污染，實現廢物的循環利用，已成為當今研究的熱點和趨勢。

菌糠是利用秸稈、木屑等原料進行食用菌代料栽培，收獲后的培養基剩余物，俗稱食用菌栽培廢料、菌渣或余料；是食用菌菌絲殘體及經食用菌酶解，結構發生質變的粗纖維等成分的復合物。食用菌栽培料通常由木屑、麥麩、棉籽殼等成分組成。食用菌栽培結束后，纖維素、半纖維素和木質素被大量利用轉化成菌絲體，蛋白質含量得到相應的提高，一般可以達到10%以上。目前，一些品種的食用菌采用工廠化栽培，一般只出1潮菇，因此工廠化栽培菌糠中剩余的營養物質比一般農戶栽培菌糠豐富，衛生條件也較好，由于缺乏菌糠利用技術，食用菌菌糠開發利用研究仍處在探索階段，包括作為反芻動物飼料、栽培食用菌、制作肥料、轉化為沼氣等，食用菌菌糠在酶制劑工業中的應用研究還不多見。

凝乳酶是一種特殊的蛋白水解酶，它是干酪生產過程中的關鍵性酶，其主要功能是專一性地水解乳中酪蛋白多肽鏈的105～106位苯丙氨酸和甲硫氨酸之間的肽鍵，形成穩定的副酪蛋白及親水性的糖巨肽，當酪蛋白被水解到一定程度時，溶液中的鈣離子就可以通過在酪蛋白膠粒間形成的化學鍵形成凝塊或凝固的乳糖巨肽。凝乳酶屬于大宗酶制劑，其產量約占全世界酶制劑總量的15%，其產量位居酶制劑工業第二位。傳統的凝乳酶來源于小牛皺胃，但是單純依靠宰殺大量的小牛獲取凝乳酶仍難以滿足世界奶酪產業的需要，因此必須依靠微生物凝乳酶替代，目前微生物凝乳酶份額已經占凝乳酶消費量的一半以上。

理論上，所有的酸性蛋白酶具有凝乳作用，但實際上，僅有少數微生物分泌的蛋白酶適合用作凝乳酶。理想的微生物應該具備較強的凝乳能力和較小的水解能力，并且具有生物安全性。目前，美國食品和藥物管理局（FDA）批準用于生產凝乳酶的微生物有：米黑毛霉、微小毛霉和粟疫霉。

目前，微生物凝乳酶發酵培養料通常要采用麥麩、葡萄糖、玉米蛋白漿等原材料。盡管國內學者魯緋等曾報道利用雅致放射毛霉（Actinomucor?elegans）進行豆渣固態發酵研究，其蛋白水解酶活力能達600U/g，但是其研究未涉及微小毛霉（Mucor?pusillus），并且研究僅限于蛋白水解酶，未涉及固體發酵生產凝乳酶技術。利用濕豆渣和干食用菌菌糠混合料培養微小毛霉（Mucor?pusillus）進行固體發酵制備凝乳酶技術目前尚未見報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種豆渣和菌糠混合發酵制備凝乳酶的方法，不僅為凝乳酶工業化生產找到廉價的原料資源，同時也為豆渣和食用菌菌糠資源的開發利用提供了一條有效途徑。

本發明的技術方案如下：

在濕豆渣中加入菌糠，然后接種微小毛霉菌種進行固體發酵，從發酵產物中提取凝乳酶。

所述方法具體包括以下步驟：

（1）豆渣機械脫水：將含水量為80～85%的濕豆渣通過機械壓榨脫水，使其含水量降至60%～70%；

（2）配制培養料：按脫水后的濕豆渣：菌糠=3～4:1（w:w）的比例將二者攪拌混合，使固體發酵培養基水分含量為50～65%（w/w）；

（3）裝料滅菌：將拌混好的培養料裝入三角瓶或固體發酵罐中，控制裝料量，使料層厚度為0.2～3cm，瓶口塞入棉塞或封閉發酵罐進料口，121℃滅菌30分鐘；

（4）接種培養：冷卻后按常規方法在培養料中接入5%（v/v）稀釋后的微小毛霉孢子懸液，在25～35℃和70%～90%相對濕度環境下培養72～96h；

（5）提取凝乳酶：發酵結束，將培養料從三角瓶或固體發酵罐中取出，加入10～20倍重量的4℃水，0～4℃環境下放置4～12小時；過濾除去不溶物，2000～4000rpm離心2～10分鐘，收集上清液，獲得凝乳酶粗提取液。?????

其中所述菌糠事先經過充分洗滌然后曬干，含水量為7～9%。???????????????????????

所述微小毛霉孢子懸液是將微小毛霉母種用無菌水分散，然后用4層紗布過濾，再用無菌水將濾液中的孢子懸液濃度稀釋到10⁶～10⁷個/mL。