[發明專利]一種角蛋白降解菌的發酵罐發酵工藝及其在生豬脫毛中的應用

有效

• 申請號: 201710322468.6
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107118984B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 邊斐;朱耀霞;岳壽松;畢玉平;馬德源;彭振英;于金慧;陳高;宣寧
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院生物技術研究中心
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12P21/06;C12R1/125
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 許靜

本發明涉及一種角蛋白降解菌的發酵罐發酵工藝及其在生豬脫毛中的應用，本發明中的發酵培養基(按質量百分數計)為：玉米粉1.40?1.45％、豆粉3.60?3.65％、酪素1.8?2.1％、CaCl₂ 0.13?0.18％、K₂HPO₄ 0.2?0.4％、KH₂PO₄ 0.08?0.14％，水補足，NaOH調pH為8.0。發酵罐發酵工藝包括斜面培養、種子培養和50L發酵罐發酵。利用本發明發酵培養基制備的發酵液提高了產酶量，縮短了產酶時間，且本發明在生豬脫毛中，具有優異的效果。本發明為實現角蛋白酶的工業化應用奠定了基礎，具有巨大的經濟效益和市場價值。

技術領域

本發明涉及一種角蛋白降解菌的發酵罐發酵工藝及其在生豬脫毛中的應用，屬于微生物發酵技術領域。

背景技術

豬肉皮中蛋白質含量達26.4%，加工利用價值很高（孫衛清，劉陽，肉類工藝，2004,12：24-27.），但豬皮多毛且難以脫除，尤其豬頭和豬腳毛難以脫盡，嚴重限制了豬皮食品的加工。據統計，除少部分豬皮用于皮革加工外，應用于食品工業的極少，近60%的豬皮資源未得到有效利用（劉冬敏等，湖南農業科學，2015（7）：56-59.）。傳統蹄類脫毛采用火燎法、堿燙法、機械刮擦法、或利用松香甘油酯進行拔毛處理。上述方法不僅破壞皮組織，影響產品風味，還會產生大量的硫化物、毛蛋白質降解物和油脂，殘留大量致癌物質，嚴重污染環境，影響消費者的健康，此外脫毛廢水還會污染周圍環境。并且，由于蹄類毛孔細小，這些方法很難脫凈根毛，尤其蹄甲部分，造成毛根殘留，嚴重影響產品的口感和風味。酶法脫毛通過酶制劑的作用破壞動物毛與皮之間的連接作用，使毛與皮分離，是一種清潔化脫毛技術。利用酶法對豬肉皮脫毛來代替傳統的松香甘油酯等化學試劑脫毛及其他的傳統脫毛法，既能保持產品干凈無毛、外觀整潔、品相完整，又可降低工業排污，保護環境，具有廣闊的應用潛力和市場前景。目前食品業酶法脫毛中最常用的酶制劑是蛋白酶（張紅見等，食品研究與開發，2010,31（8）：167-169.），或是蛋白酶與其他脂肪酶、α-淀粉酶混合而成的復合酶制劑（王學川等，中國皮革，2012,41（13）：49-55.）。

角蛋白酶能高效降解普通蛋白酶難以降解的角蛋白，包括富含角蛋白的羽毛、羊毛、蹄甲、毛發（Gupta and Ramnani, Appl Microbiol Biotechnol. 2006, 70: 21-33.），因此在酶法脫毛中，角蛋白酶就成為了比普通蛋白酶更有優勢的替代品。沒有膠原酶活性、有微弱彈性蛋白酶活性的角蛋白酶可用于動物皮的脫毛，這些酶松弛角蛋白組織，不破壞皮革的彈性而拔出完整毛皮。酶法脫毛工業生產的關鍵是選育產酶能力強、酶活高的脫毛用微生物菌株，并在選育的基礎上優化發酵條件，使其發酵周期縮短、產酶量進一步提高，這樣才能提高酶制劑的產量，降低用酶成本；同時，目前食品業中利用角蛋白酶進行脫毛的研究還很初步，在該行業生產實際應用中，酶法脫毛的技術與工藝還亟需探索和優化。

發明內容

發明人2016年從家禽屠宰場長期堆放羽毛廢棄物的沼渣中篩選到一株枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis FJ-3-16，該菌于2016 年01 月20 日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號CGMCC NO.12086。該菌株在畜禽廢棄物降解、生物脫毛方面有潛在應用價值（專利CN201610289198.9），胞外角蛋白酶Ker FJ作為該菌分泌到胞外的主要蛋白酶，能夠單獨作用于驢皮、羊皮的酶法脫毛，脫毛效果顯著（專利CN201610289190.2）。

發明人針對巴馬香豬的豬蹄、豬皮和豬頭利用本發明的發酵液進行了酶法脫毛實驗，本發明發酵液即為B. subtilis FJ-3-16發酵液。研究表明，B. subtilis FJ-3-16在巴馬香豬為代表的難脫毛生豬的脫毛應用中具有極好的應用前景。