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一种多肽液体味精及其制备方法

摘要

本发明公开了一种多肽液体味精及其制备方法,多肽液体味精包含以下成分:谷氨酸钠溶液10~45%,酵母多肽0.1~0.3%。所述酵母多肽为酵母长多肽和/或酵母短多肽。本发明采用从味精的配方、生产过程与资源回收三方面进行改进。首先,将生产工艺中所需的原料进行旁路发酵,获得对人体有益的风味多肽并添加近产品,增加具有抗氧化、调节免疫能力的特性多肽;其次,改用液体生产路线,在中后期不经过浓缩、结晶等传统阶段,减少生产时间,减少生产设备与环节;再次,采用新工艺可减少大部分的废水、废渣的产生以及改善生产条件。

著录项

说明书

技术领域

本发明属于味精技术领域,具体涉及一种多肽液体味精及其制备方法。

背景技术

调味料是人们生活必不可少的食品添加成分。可以为菜色增味,改善口感与提升食欲。随着社会的发展,人们对食品的健康要求越来越高,对调味料的味道与健康要求越发关注。目前的调味料添加了市面上的鸡精、鸡粉、鸡汁等调味品渐渐不能满足人们对健康与口味的要求只具有调味功效,不具有营养效果。因此,需要从健康、营养的角度开发新型味精产品势在必行。

在生产与节能方面,目前味精的生产技术已经比较成熟,一般生产包括制糖、谷氨酸发酵、中和提取及精制等环节。无论源头发酵或是半成品加工等生产方式均面临能耗、环保问题与较长的生产环节等问题。一方面,会导致生产成本的攀升,另一方面传统的味精生产工艺会产生一定的废水与废渣,生产过程也产生较大的能耗。从生产成本与环保治理的角度,对工艺进行改进也有非常迫切的需求。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种液体多肽味精。

本发明的第二个目的在于提供上述液体多肽味精的制备方法。

本发明所采取的技术方案是:

本发明的第一个方面提供一种多肽液体味精,包含以下成分:谷氨酸钠溶液10~45%,酵母多肽0.1~0.3%。

优选地,根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,包含以下成分:谷氨酸钠溶液42%,酵母多肽0.2%。

进一步地,根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述多肽液体味精还包含以下成分:食盐1~10%。

优选地,根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述多肽液体味精还包含以下成分:食盐1.5%。

优选地,根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述多肽液体味精还包含以下成分:呈味核苷酸二钠0.1~0.5%。

优选地,根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述多肽液体味精还包含以下成分:呈味核苷酸二钠0.3%。

优选地,根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述多肽液体味精还包括0~0.7%的酵母提取剩余物,其余为水。

优选地,根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述多肽液体味精还包含0.4%的酵母提取剩余物,其余为水。

根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述酵母多肽来源于酿酒酵母和/或贝酵母。

根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述酿酒酵母采用A1培养基进行培养。

根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述贝酵母采用A2培养基进行培养。

根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述A1培养基的配方为:葡萄糖3~6g/L,Na

根据本发明第一个方面所述的多肽液体味精,所述A2培养基的配方为:麦芽糖3~6g/L,Na

根据本发明第一份方面所述的多肽液体味精,所述来源于酿酒酵母的酵母多肽的制备方法为:

1.第一阶段活化与扩大培养

将酿酒酵母放入A0培养基进行活化,当OD超过2.0后,转至新的培养基,过滤后收集活化后的酿酒酵母。

2.酿酒酵母的二次培养

活化后的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)采用A1培养基和进行好氧培养,当pH下降至4.5~5,COD去除率达到70%且OD值大于1或细胞密度大于等于1.5~2×10

3.制备酵母多肽

将收获的酿酒酵母进行清洗,加入溶壁酶溶解酵母细胞壁,浓度为1~2%(质量体积W/V),酶解时间为1~2h;然后,加热至45~50℃并加入1M氢氧化钠,加入量按质量比1%~2%,震荡裂解细胞,提取粗蛋白,反应时间0.5~1h,然后调节pH至中性7.0,离心处理后所得上清液为酵母蛋白上清液。与95%乙醇混合,静置5~7h后离心,所得沉淀为酵母粗蛋白;酵母粗蛋白按质量分数20~30%配成溶液,调整pH至3.0~5.0,加入按质量分数加入2~3%胃蛋白酶、1~2%水解酶、2~5%真菌酸性蛋白酶混合酶解处理2.5~5h,得到所述酵母多肽混合物。

升温至70~90℃,加热20~30min使酶灭活,以5000~7500rpm的转速离心5~10min,收集清液,得到酶解产物。将酶解产物通过过滤系统对酶解液进行分离,收集上清液。优选采用切向流过滤系统进行分离,采用截留分子量2000~20000D膜对酶解液进行分离,收集上清液,得到酵母多肽。

根据本发明第一份方面所述的多肽液体味精,所述来源于贝酵母的酵母多肽的制备方法为:

1.第一阶段活化与扩大培养

将贝酵母放入A0培养基进行活化,当OD超过2.0后,转至新的培养基,过滤后收集活化后的贝酵母。

2.贝酵母的二次培养

活化后的贝酵母(Saccharomyces bayanus)采用A2培养基进行有氧培养。当pH下降至4.5~5,COD去除率达到50~60%,细胞密度大于等于1.5~2×10

当酵母蛋白含量增幅超过200%~250%,且细胞密度大于等于2.5~3×10

3.制备酵母多肽

将收获的酿酒酵母进行清洗,加入溶壁酶溶解酵母细胞壁,浓度为1~2%(质量体积W/V),酶解时间为1~2h;然后,以400~500w,35~50kHz,超声25~40s,然后停止30~50s,再次启动超声,以同样条件循环2~3个周期,然后以400~500w,50~60kHz,超声50~70s。再加热至45~50℃并加入1M氢氧化钠,加入量按质量比1%~2%,震荡裂解细胞,反应时间0.5~1h,然后调节pH至中性7.0,离心处理后得上清液为酵母蛋白上清液。在4℃下与95%乙醇混合,静置5~7h后离心,所得沉淀为酵母粗蛋白;酵母粗蛋白按质量分数20~30%配成溶液,调整pH至3.0~5.0,加入按质量分数加入3~5%胃蛋白酶、1~3%真菌酸性蛋白酶混合酶解处理2.5~5h,得到酵母多肽混合物。

升温至70~90℃,加热20~30min使酶灭活,以5000~7500rpm的转速离心5~10min,收集上清液,得到酶解产物。过滤收集上清液。再以400~500w,50~60kHz,超声50~70s,重复3~5周期。采用切向流过滤系统进行分离,采用截留分子量100~1000D膜对酶解液进行分离,收集上清液,得到酵母短多肽。超声的作用是在于在一定规律的频次下,完成对多肽的整形,以获得较短的多肽序列。酵母提取剩余物与多肽经过0.22μm滤膜抽滤与超高温瞬时灭菌121℃,4~6s,然后保存备用。

本发明的第二个方面提供本发明第一个方面所述的多肽液体味精的制备方法,包含以下步骤:

S1:制备发酵培养基,接入谷氨酸菌种液进行谷氨酸发酵,发酵后结晶得谷氨酸湿晶体;

S2:将步骤S1得到的谷氨酸晶体添加纯碱液中和,所得溶液的波美度>23°Be′;

S3:将步骤S2所得溶液进行脱色处理,之后过滤得液体谷氨酸钠;

S4:将酵母多肽,液体谷氨酸钠混合搅拌,灭菌冷却即可得液体多肽味精。

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S1中所述发酵培养基配方为:葡萄糖13.5%~25.5%,自来水73%~86%,玉米浆0.32%~0.54%,氯化钾0.05%~0.28%,硫酸镁0.04%~0.17%,磷酸0.06%~0.16%,桔水0.03%~0.35%。

优选地,步骤S1中所述发酵培养基配方为:葡萄糖25.5%,自来水74%,玉米浆0.32%,氯化钾0.05%,硫酸镁0.04%,磷酸0.06%,桔水0.03%

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S1中所述接入谷氨酸菌种液配方为:葡萄糖380~400kg,桔水70~90g,玉米浆180~220kg,纯生物素140~160mg,K

优选地,步骤S1中所述接入谷氨酸菌种液配方为:二级种培养基配方:葡萄糖345kg,桔水(甘蔗糖蜜)80kg,玉米浆200kg,纯生物素150mg,K

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S1的具体操作为:配制发酵培养基,接入谷氨酸菌种液进行谷氨酸发酵,发酵30~32h,高温灭菌后使用0.20~0.22μm的膜过滤,并将发酵液中谷氨酸结晶析出,得谷氨酸湿晶体。

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S2中所述中和的条件为:温度60~65℃,pH6.5~7.5。

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S3中所述脱色的具体操作为:添加吸附剂和助滤剂脱色,得出白晶液,透光<98%需要经过离子交换树脂进行二次脱色,pH6.5~7.5,过滤得液体谷氨酸钠,透光≥94.5%,Fe

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S3中所述助滤剂为珍珠岩、硅藻土,优选为珍珠岩。

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S3中所述吸附剂为活性炭。

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S3中所述吸附剂和助滤剂的质量比为(20~140):(10~40)。

根据本发明第二个方面所述的制备方法,步骤S4中所述搅拌的条件为:温度为55~65℃,转速为35~100rpm,时间为30~45min。

本发明的有益效果是:

本发明采用从味精的配方、生产过程与资源回收三方面进行改进。首先,将生产工艺中所需的原料进行旁路发酵,在充分利用酵母发酵谷氨酸的基础上,进一步提取多肽,获得对人体有益的风味的功能成分并添加进产品。多肽添加提高了味精的营养与功能价值,长、短多肽能具有抗氧化、调节免疫能力的特性,也有助于改善液体味精的风味;其次,改用液体生产路线,在中后期不经过浓缩、结晶等传统阶段,减少生产时间,减少生产设备与环节;再次,采用新工艺可减少大部分的废水、废渣的产生以及改善生产条件。

附图说明

图1为实施例1中经过处理后短肽的含量比例变化。

图2为实施例1中经过处理后不同分子量多肽清除自由基的能力。

图3为不同浓度的多肽对NO的免疫过程的刺激作用。

图4为固体味精和液体味精的生产工艺耗时对比。

图5为固体味精和液体味精的生产工艺耗水量对比。

图6为固体味精和液体味精的生产工艺中所需蒸汽量对比。

图7为固体味精和液体味精的生产工艺中耗电量对比。

图8为固体味精和液体味精的生产工艺中COD排放量对比。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但并不局限于此。

A0液体培养基(质量体积比):葡萄糖4.5g/L,Na

A1液体培养基(质量体积比):葡萄糖5g/L,Na

A2液体培养基(质量体积比):麦芽糖4g/L,Na

本发明覆盖从原料到液体味精生产以及从半成品麸酸到液体味精半成品的生产方式。

实施例1酵母多肽的制备

本实施例通过购买或者生产厂自备获得的酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、贝酵母(Saccharomyces bayanus)两种酵母会产生不同的酵母多肽,提取多肽后加入味精生产工艺,同时,提取后的剩余物与返回工艺生产。

1.长多肽的获得

a.第一阶段活化与扩大培养

从菌种库购买的酿酒酵母放入A0培养基进行活化,活化时间为3天,当OD超过2.0后,转至新的培养基,然后在10000rpm条件下离心或者灭菌后的0.22μM滤膜过滤后收集。

所培养的酵母可以按照体积比3:1加入味精氨基酸发酵部分的工艺进行使用;剩余所培养的两种酵母转至第二阶段培养,准备获得多肽(p1)与多肽提取剩余物(p2)。

b.酿酒酵母的二次培养

活化后的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)采用A1培养基进行培养,主要获取活性长多肽。

将酿酒酵母接种于A1培养基中在5000ml锥形瓶中进行好氧培养,在培养时加入发酵的麸酸,作为酵母的碳源提高蛋白、多肽的产量。在培养过程中,同时监测培养过程中酵母数量与营养物、pH指标变化。当pH下降至4.5~5,COD去除率达到70%且OD值大于1或细胞密度大于等于1.5~2×10

同时进行蛋白质与细胞监测,蛋白质采用考马斯亮蓝测定蛋白含量与细胞计数法计算酵母数量,当酵母蛋白含量增幅超过(与前一天比较)200%~250%,且细胞密度大于等于2.5~3×10

c.制备酵母长多肽

将收获的酿酒酵母进行清洗,加入适量的灭菌后的纯净水进行2~3次清洗并转移到新的滤膜,用原培养体积1/10的灭菌后的纯净水复溶。将所述酵母混合物加热至25~35℃,加入溶壁酶溶解酵母细胞壁,浓度为1~2%(质量体积W/V),酶解时间为1~2h;然后,加热至45~50℃并加入1M氢氧化钠,加入量按质量比1%~2%,震荡裂解细胞,提取粗蛋白,反应时间0.5~1h,然后调节pH至中性7.0,经7500rpm离心处理,所得上清液为酵母蛋白上清液(p1),经离心、干燥处理,得到酵母提取剩余物(p2);酵母提取剩余物(p2)可重新返回液体氨基酸生产阶段与多肽制备阶段。

酵母蛋白上清液(p1)在4℃下与95%乙醇混合,静置5~7h后离心,所得沉淀为酵母粗蛋白;酵母粗蛋白按质量分数20~30%配成溶液,调整pH至3.0~5.0,加入按质量分数加入2~3%胃蛋白酶、1~2%水解酶、2~5%真菌酸性蛋白酶混合酶解处理2.5~5h,得到所述酵母多肽混合物。

升温至70~90℃,加热20~30min使酶灭活,在离心机中以5000~7500rpm的转速离心5~10min,收集第一上清液,得到酶解产物。将酶解产物通过过滤系统对酶解液进行分离,收集第二上清液。优选采用切向流过滤系统进行分离,采用截留分子量2000~20000D膜对酶解液进行分离,收集上清液,得到酵母长多肽。

然后,按以下比例配制基于吸附的磷酸化长多肽保护剂,保护剂配方如下:以每升溶液配置2~5%壳聚糖、1~5%酵母提取剩余物(p2)(经过0.22μm滤膜过滤后)组成吸附剂主体,1~3%磷酸二氢钾(氨基磷酸化),余量为水。粗多肽与长多肽稳定剂A在扫频超声条件下混合30~50s,重复2~3次,获得稳定的吸附状态与氨基保护的酵母长多肽。酵母提取剩余物与多肽经过0.22μm滤膜抽滤与超高温瞬时灭菌121℃,4~6s,然后保存备用。

2.短多肽的获得

a.第一阶段活化与扩大培养

从菌种库购买的贝酵母放入A0培养基进行活化,活化时间为3天,当OD超过2.0后,转至新的培养基,然后在10000rpm条件下离心或者灭菌后的0.22μM滤膜过滤后收集。

所培养的酵母可以按照体积比3:1加入味精氨基酸发酵部分的工艺进行使用;剩余所培养的两种酵母转至第二阶段培养,准备获得多肽(p1)与多肽提取剩余物(p2)。

b.贝酵母的二次培养

活化后的贝酵母(Saccharomyces bayanus)采用A2培养基进行培养,主要获取活性短多肽。首先,酵母接种于A2培养基中在5000ml锥形瓶中进行有氧培养。监测培养过程中酵母数量与营养物、pH指标变化。当pH下降至5,COD去除率达到50~60%,细胞密度大于等于1.5~2×10

进行蛋白质与细胞监测,蛋白质采用考马斯亮蓝测定蛋白含量与细胞计数法计算酵母数量,当酵母蛋白含量增幅超过(与第一天比较)200%~250%,且细胞密度大于等于2.5~3×10

c.将收获的酿酒酵母进行清洗,加入适量的灭菌后的纯净水进行2~3次清洗并转移到新的滤膜,用原培养体积1/10的灭菌后的纯净水复溶。将所述酵母混合物加热至25~35℃,加入溶壁酶溶解酵母细胞壁,浓度为1~2%(质量体积W/V),酶解时间为1~2h;然后,加入超声探头,以400~500w,35~50kHz,超声30s,然后停止30~50s,再次启动超声,以同样条件循环2~3个周期,然后以400~500w,50~60kHz,超声60s,破碎酵母细胞壁。再加热至45~50℃并加入1M氢氧化钠,加入量按质量比1%~2%,震荡裂解细胞,提取粗蛋白,反应时间0.5~1h,然后调节pH至中性7.0,经7500rpm离心处理,所得上清液为酵母蛋白上清液(p1),经离心、干燥处理,得到酵母提取剩余物(p2);酵母提取剩余物(p2)重新返回液体氨基酸生产阶段。

贝酵母蛋白上清液(p1)在4℃下与95%乙醇混合,静置5~7h后离心,所得沉淀为酵母粗蛋白;酵母粗蛋白按质量分数20~30%配成溶液,调整pH至3.0~5.0,加入按质量分数加入3~5%胃蛋白酶、1~3%真菌酸性蛋白酶混合酶解处理2.5~5h,得到所述酵母多肽混合物。

升温至70~90℃,加热20~30min使酶灭活,在离心机中以5000~7500rpm的转速离心5~10min,收集第一上清液,得到酶解产物。将酶解产物通过过滤系统对酶解液进行分离,收集第二上清液。再以400~500w,50~60kHz,超声60s,重复3~5周期。采用切向流过滤系统进行分离,采用截留分子量100~1000D膜对酶解液进行分离,收集上清液,得到酵母短多肽。超声的作用是在于在一定规律的频次下,完成对多肽的整形,以获得较短的多肽序列。酵母提取剩余物与多肽经过0.22μm滤膜抽滤与超高温瞬时灭菌121℃,4~6s,然后保存备用。

实施例2一种液体多肽味精的制备(包含长多肽+短多肽)

本实施例采用半成品发酵的工艺,生产以氨基酸发酵液(麸酸)的纯化开始制作味精。

S1:谷氨酸发酵:

1.制糖阶段

使用玉米淀粉等含糖较高的材料为原材料,用双酶法发酵淀粉,产生单糖(制备葡萄糖)供谷氨酸发酵用。

具体做法如下:

1)淀粉经过均一、过筛等前处理后,按1:15开水溶解配制成淀粉乳浆,在设备中以400rpm搅拌。

2)双酶法采用耐高温α-淀粉酶进行液化;用淀粉糖化酶对液化后完成,其中加酶量为125μ/g淀粉,酶活力为93800μ/ml,加入66t纯干淀粉。

3)加入6.5L的淀粉酶3L/100m

2.发酵提取工序

1)制备发酵培养基进行发酵,经过连续灭菌消毒后打入空罐消毒好的发酵罐,接入提前培育好的二级谷氨酸菌种液进行谷氨酸发酵。谷氨酸菌种液按常规进行准备。

具体配方如下:谷氨酸发酵:发酵培养基配料为双酶法生产的葡萄糖25.5%,自来水74%,玉米浆0.32%,氯化钾0.05%,硫酸镁0.04%,磷酸0.06%,桔水0.03%的料液经连续灭菌,降温到32℃,接入成熟的二级种培养液。二级种子培养基配料为:双酶法生产的葡萄糖6.0%~6.3%,自来水89%~92%,磷酸二氢钾0.18%~0.195%,硫酸镁0.09%~0.17%,玉米浆3.2%~3.8%,桔水1.2%~1.5%,二级种培养基经实罐灭菌升温到120℃,保压10min,降温32℃接入成熟的一级种培养液,通风培养12h,菌体净长1.05后,成为成熟的二级种菌种液接入到有已灭菌大罐培养基中进行谷氨酸发酵生产一级种为菌种室选育的优良菌种,一级种培养基为:试剂葡萄糖2.5%,尿素0.5%,磷酸氢二钾0.1%,玉米浆3.0%,硫酸镁0.06%,水93.84%。

经过对发酵温度、pH值、通风量、流加糖量等工艺条件的控制,获得较高产酸率与糖酸转化率的谷氨酸发酵液,发酵生产菌种是短杆菌FM518经过选种第三代,简成FM518-3。

2)谷氨酸菌种在营养丰富的培养基中利用无菌空气进行好氧的谷氨酸发酵。谷氨酸菌在细胞体内通过新陈代谢合成谷氨酸,经过发育不全的细胞壁将细胞体内合成谷氨酸不断排出细胞体外,发酵30~32h。

3)发酵液中含有的谷氨酸经过高温杀菌后使用0.22μm的陶瓷膜过滤,将谷氨酸发酵液中菌体杂除去,利用谷氨酸在pH6.2~6.4等电点时溶解度最小的原理,将已冷冻降温发酵液中谷氨酸结晶析出来,经过高速离心机进行固液分离后,得出谷氨酸湿晶体(简称湿麸酸)。

S2:然后把谷氨酸(湿麸酸)中和罐中放入少量的水,启动搅拌,开始倒入谷氨酸,然后添加纯碱液中和,此时边倒入谷氨酸,边添加纯碱液继续中和,中和温度63℃,pH为7,波美度25Be。

S3:在调配罐内加水2200L,启动搅拌加活性炭130kg,助滤剂40kg,搅拌均匀后,脱色搅拌时间45min得脱色液,在反应完全的中和液中加入配制好的脱色液脱色,脱色1h后,经过压滤机过滤,得出谷氨酸滤液,透光率为99%,采用超临界纯化法,对谷氨酸钠母液中有效成分进行纯化,CO

S4:设备继续升温,当溶液温度升至65℃时停循环,搅拌升温,在23min内升温至93±2℃,保温18min。

待温度降至50~60℃以下,搅拌速度75rpm,搅拌时间40min,暂停搅拌4min,然后再启动搅拌,重复脉冲式进行混合。关上排渠制再打开层锅底阀然后才能开齿轮泵,温度升至55~60℃时均匀缓慢地加入配方量食盐1.5%、谷氨酸钠42%、呈味核苷酸二钠0.3%,搅拌至全部溶解,然后加入0.2%经过处理的长多肽、0.1%短多肽,其余为水。继续均匀混合溶液,搅拌速度35~100rpm,至全部溶解。

随后,液体味精进入灭菌阶段,溶液继续升温,温度升至70℃时停循环,搅拌升温,在20min内升温至93℃±2℃,保温15min,最后经冷却系统降至温度70℃~75℃,即得多肽液体味精。

实施例3一种液体多肽味精的制备(包含长多肽)

S1:谷氨酸发酵:

1.制糖阶段

使用玉米淀粉等含糖较高的材料为原材料,用双酶法发酵淀粉,产生单糖(制备葡萄糖)供谷氨酸发酵用。

具体做法如下:

1)淀粉经过均一、过筛等前处理后,按1:20开水溶解配制成淀粉乳浆,在设备中以500rpm搅拌。

2)双酶法采用耐高温α-淀粉酶进行液化;用淀粉糖化酶对液化后完成,其中加酶量为150μ/g淀粉,酶活力为93000μ/ml,加入60t绝干淀粉。

3)加入6L的淀粉酶3L/100m

2.发酵提取工序

1)制备发酵培养基进行发酵,经过连续灭菌消毒后打入空罐消毒好的发酵罐,接入提前培育好的二级谷氨酸菌种液进行谷氨酸发酵。谷氨酸菌种液按常规进行准备。

具体配方如下:谷氨酸发酵:发酵培养基配料为双酶法生产的葡萄糖21%,自来水78%,玉米浆0.35%,氯化钾0.2%,硫酸镁0.14%,磷酸0.1%,桔水0.21%的料液经连续灭菌,接入成熟二级种,二级种子培养基配料为:双酶法生产的葡萄糖6.0%~6.3%,自来水89%~92%,磷酸二氢钾0.18%~0.195%,硫酸镁0.09%~0.17%,玉米浆3.2%~3.8%,桔水1.2%~1.5%。二级种培养基经实罐灭菌升温到120℃,保压10min,降温到32℃接入成熟的一级种培养液,通风培养12h,菌体净长1.05后,成为成熟的二级种菌种液接入到有已灭菌大罐培养基中进行谷氨酸发酵生产一级种为菌种室选育的优良菌种。

一级种为菌种室选育的优良菌种,一级种培养基为:试剂葡萄糖2.5%,尿素0.5%,磷酸氢二钾0.1%,玉米浆3.0%,硫酸镁0.06%,水93.84%。

经过对发酵温度、pH值、通风量、流加糖量等工艺条件的控制,获得较高产酸率与糖酸转化率的谷氨酸发酵液,用FM518-3菌种进行发酵。

2)谷氨酸菌种在营养丰富的培养基中利用无菌空气进行好氧的谷氨酸发酵。谷氨酸菌在细胞体内通过新陈代谢合成谷氨酸,经过发育不全的细胞壁将细胞体内合成谷氨酸不断排出细胞体外,发酵30~32h。

3)发酵液中含有的谷氨酸经过高温杀菌后使用0.22μm的陶瓷膜过滤,将谷氨酸发酵液中菌体杂除去,利用谷氨酸在PH6.2~6.4等电点时溶解度最小的原理,将已冷冻降温发酵液中谷氨酸结晶析出来,经过高速离心机进行固液分离后,得出谷氨酸湿晶体(简称湿麸酸)。

S2:然后把谷氨酸(湿麸酸)中和罐中放入少量的水,启动搅拌,开始倒入谷氨酸,然后添加纯碱液中和,此时边倒入谷氨酸,边添加纯碱液继续中和,中和温度65℃,pH计7.5,波美度26Be。

S3:在调配罐内加水2500L,启动搅拌加活性炭160kg,助滤剂60kg,搅拌均匀后,脱色搅拌时间60min得脱色液,在反应完全的中和液中加入配制好的脱色液脱色,脱色1h后,经过压滤机过滤,得出谷氨酸滤液,透光率为91%,采用超临界纯化法,对谷氨酸钠母液中有效成分进行纯化,CO

S4:设备继续升温,当溶液温度升至65℃时停循环,搅拌升温,在23min内升温至93±2℃,保温20min。

待温度降至60℃以下,搅拌速度100rpm,搅拌时间30min,暂停搅拌2~5min,然后再启动搅拌,重复脉冲式进行混合。关上排渠制再打开层锅底阀然后才能开齿轮泵,温度升至55~60℃时均匀缓慢地加入配方量食盐1.5%、谷氨酸钠42%搅拌至全部溶解,然后加入经过处理的长多肽配方0.3%,其余为水。继续均匀混合溶液,搅拌速度35rpm,至全部溶解。

随后,液体味精进入灭菌阶段,溶液继续升温,温度升至70℃时停循环,搅拌升温,在20min内升温至93℃±2℃,保温15min,最后经冷却系统降至温度70℃~75℃,即得多肽液体味精。

实施例4一种液体多肽味精的制备(短多肽)

S1:谷氨酸发酵:

1.制糖阶段

使用玉米淀粉等含糖较高的材料为原材料,用双酶法发酵淀粉,产生单糖(制备葡萄糖)供谷氨酸发酵用。

具体做法如下:

1)淀粉经过均一、过筛等前处理后,按1:5开水溶解配制成淀粉乳浆,在设备中以250rpm搅拌。

2)双酶法采用耐高温α-淀粉酶进行液化;用淀粉糖化酶对液化后完成,其中加酶量为100μ/g淀粉,酶活力为93200μ/ml,加入50t绝干淀粉。

3)加入6.5L的淀粉酶3L/100m

2.发酵提取工序

1)制备发酵培养基进行发酵,经过连续灭菌消毒后打入空罐消毒好的发酵罐,接入提前培育好的二级谷氨酸菌种液进行谷氨酸发酵。谷氨酸菌种液按常规进行准备。

具体配方如下:谷氨酸发酵:发酵培养基配料为双酶法生产的葡萄糖13.5%~25.5%,自来水86%~73%,玉米浆0.32%~0.54%,氯化钾0.05%~0.28%,硫酸镁0.04%~0.17%,磷酸0.06%~0.16%,桔水0.03%~0.35%的料液经连续灭菌,接入种子培养基配料为:双酶法生产的葡萄糖5.0%~6.7%,自来水92%~86%,磷酸二氢钾0.19%~0.22%,硫酸镁0.09%~0.14%,玉米浆1.88%~5.0%,桔水0.84%~1.94%的成熟二级种。二级种培养基经实罐灭菌升温到120℃,保压10min,降温32℃接入成熟的一级种培养液,通风培养12h,菌体净长1.05后,成为成熟的二级种菌种液接入到有已灭菌大罐培养基中进行谷氨酸发酵生产一级种为菌种室选育的优良菌种。一级种为菌种室选育的优良菌种,一级种培养基为:试剂葡萄糖2%~2.5%,尿素0.5%~0.55%,磷酸氢二钾0.1%~0.12%,玉米浆2.5%~3.0%,硫酸镁0.05%~0.06%,经过对发酵温度、pH值、通风量、流加糖量等工艺条件的控制,获得较高产酸率与糖酸转化率的谷氨酸发酵液,发酵菌种是FM518-3菌种。

2)谷氨酸菌种在营养丰富的培养基中利用无菌空气进行好氧的谷氨酸发酵。谷氨酸菌在细胞体内通过新陈代谢合成谷氨酸,经过发育不全的细胞壁将细胞体内合成谷氨酸不断排出细胞体外,发酵30~32h。

3)发酵液中含有的谷氨酸经过高温杀菌后使用0.22μm的陶瓷膜过滤,将谷氨酸发酵液中菌体杂除去,利用谷氨酸在pH6.2~6.4等电点时溶解度最小的原理,将已冷冻降温发酵液中谷氨酸结晶析出来,经过高速离心机进行固液分离后,得出谷氨酸湿晶体(简称湿麸酸)。

S2:然后把谷氨酸(湿麸酸)中和罐中放入少量的水,启动搅拌,开始倒入谷氨酸,然后添加纯碱液中和,此时边倒入谷氨酸,边添加纯碱液继续中和,中和温度60℃,pH为6.5,波美度25Be。

S3:在调配罐内加水1000L,启动搅拌加活性炭80kg,助滤剂20kg,搅拌均匀后,脱色搅拌时间50min得脱色液,在反应完全的中和液中加入配制好的脱色液脱色,脱色1h后,经过压滤机过滤,得出谷氨酸钠滤液,透光率为95%,进行上柱脱色处理。

其中上柱脱色工艺流程如下:

新炭柱(树脂)的预处理→浸水→洗干净炭(树脂)→落碱→水洗→落盐酸→水洗→谷氨酸一钠液→上柱脱色→谷氨酸一钠液(白晶)。

A.新炭柱(树脂)的预处理

a)浸柱:装入新的K-15颗粒炭、除铁树脂,首先用水浸透,然后用水顺洗至清,再让水浸1h,再顺洗,然后反洗,将K-15颗粒炭及除铁树脂反松即可。

b)碱液解杂质的色素:用4°Be′碱液9000L(55℃~60℃),浸柱5h,用60℃的水洗至pH8以下。

c)盐酸处理:用2°Be′盐酸,约3000L处理,然后用水洗至pH中性。

B.上柱脱色:具体应根据上柱前脱色的透光度及上柱流出液之透光度

控制流速为Φ1.2m柱:白晶液透光控制95%以上,一次针母液透光控制80%以上,流速3000L/h。

具体操作同新炭柱(树脂)的处理操作。

新炭柱(树脂)预处理后,将压滤后的谷氨酸一钠滤液经过炭柱(树脂)进行二次脱色后,得出谷氨酸钠滤液,透光率为98%。

采用超临界纯化法,对谷氨酸钠母液中有效成分进行纯化,CO

S4:设备继续升温,当溶液温度升至60℃时停循环,搅拌升温,在20min内升温至93±2℃,保温15min。

待温度降至50℃以下,搅拌速度35pm,搅拌时间45min,暂停搅拌2min,然后再启动搅拌,重复脉冲式进行混合。关上排渠制再打开层锅底阀然后才能开齿轮泵,温度升至55℃时均匀缓慢地加入配方量食盐1.5%、谷氨酸钠42%搅拌至全部溶解,然后加入经过处理短多肽0.2%,其余为水。继续均匀混合溶液,搅拌速度100rpm,至全部溶解。

随后,液体味精进入灭菌阶段,溶液继续升温,温度升至70℃时停循环,搅拌升温,在20min内升温至93℃±2℃,保温15min,最后经冷却系统降至温度70℃~75℃,即得多肽液体味精。

实施例5多肽性能检测

对实施例1中所得酵母多肽进行性能检测。

1)含量测定参照中华人民共和国轻工行业标准QB/T2653-2004大豆肽粉中关于大豆肽的测定。样品滤液中的酸溶蛋白质含量减去游离氨基酸含量即为肽的含量。其中,上清液中可溶蛋白质的含量测定按照GB/T 22492-2008附录B肽含量的测定方法进行测定,游离氨基酸含量测定参照GB/T 5009.124-2003标准测定。

测定结果见图1,所获得到的酵母短多肽产品中多肽纯度为92%,多肽得率为20.7%,分子量在1000D以下的多肽含量为89%。所获得到的酵母长多肽产品中多肽纯度为91%,多肽得率为22.7%,分子量在2000D以上的多肽含量为87%。

2)对实施例1中获得的长、短多肽分别进行抗氧化与免疫实验,结果见图2,可以看出显示获得的长多肽、短多肽具有较高的抗氧化、免疫活性。

3)经过吸附与氨基保护后的长肽与原始长肽进行抗氧化活性对比。

NO是最具有代表性的生物活性信息递质之一,能介导机体免疫、炎症等多种生理和病理过程。现代研究表明,人体获得性免疫、自身免疫疾病等都与NO的分泌密切相关。就巨噬细胞而言,一方面,NO可以作为一种细胞毒性成分释放,直接杀伤侵入有机体的微生物;另一方面,通过多种信号传导,NO能够启动级联免疫反应,阻止肿瘤细胞繁殖与扩散。

对所提取的多肽进行免疫实验,具体的方法为细胞中羟基自由基清除实验,DPPH实验,将1.5ml样品液添加到1.5ml含0.1mmol/LDPPH的95%乙醇中,混合,振荡,在室温下放置30min,然后在波长517nm处检测最大吸收峰。结果见图3,显示对NO释放有相当促进能力,在较高浓度的几种多肽分子均对NO的免疫过程有直接的刺激作用。

4)安全性检测

对实施例中获得的多肽进行安全实现,具体检测结果见表1,显示符合国家食品中添加成份的要求。

表1多肽安全性检测

实施例6多肽液体味精的检验

对实施例2中的多肽液体味精进行检测,所依据的指标为:

外观指标:呈淡黄色液体。

感官指标:具有该产品特殊的鲜味,咸鲜适中,无异味,无肉眼可见外来杂质。

理化指标:理化指标符合表2的规定。

表2理化指标

卫生指标:卫生指标符合表3的规定。

表3卫生指标

实施例7制备工艺检测

将液体味精和传统味精的制备工艺进行比较。

1、传统的味精生产需要经过从发酵,到液体然后再结晶的10道以上的工序,液体味精采用重新设计与研发的全程液体化工艺,缩减为投料(中和、脱色)、灭菌、谷氨酸钠溶液配置、抽检、包装的5道工序,减少50%工序的环节。

2、由于节省了工艺环节,尤其减少了结晶分离与干燥两个环节,生产时间减少,具体结果见图4,可以看出每批生产至少减少10.5~15h,固体味精由中和开始生产味精的总时数为30h液体味精的生产总时数为8h。从麸酸开始生产,固体味精工艺至少需要30h每批,液体味精需要8h,因此,本工艺能极大缩短生产耗时达60%以上。

3、由于节省了工艺环节,尤其减少了结晶分离与干燥两个能耗环节,本发明液体味精生产在物料与能耗方面均比传统工艺有优势。其中耗水量下降,由于减少了从结晶开始到干燥的冷却用水,以及减少冲洗脱色等环节的用水量,具体结果见图5,可以看出本工艺用水减少为0.1吨/吨味精,相比固体味精的工艺的2吨/吨味精,节省约95%的用水,同时,排放的废水也减少了70~80%以上,效益明显。

4、在蒸气使用与用电量方面,由于减少了结晶、干燥等加热的环节,蒸汽使用和电量使用均大大降低,具体结果见图6和图7。从图6可以看出,液体味精的工艺流程用蒸气0.5吨/吨味精,比固体味精工艺的2吨/吨味精减少75%的蒸气;从图7可以看出,从用电的角度计算,液体味精的工艺耗电仅为6度/吨味精,对比固体味精工艺的78度/吨味精减少90~92%的用电。

5、本发明的液体味精由于全程采用液体原料-液体产品,基本无排污环节,所产生的废水排放量极少,具体数据见图8。可以看出对比固体味精的废水排放量约为每吨味精排放废水2吨,COD约为3000mg/L计算,能大大减轻废水处理的压力,减少环境的污染。因此本工艺具有节能、节水与环保的多重特性。

以上实施例仅为介绍本发明的优选案例,对于本领域技术人员来说,在不背离本发明精神的范围内所进行的任何显而易见的变化和改进,都应被视为本发明的一部分。

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