專利名稱：芝麻粕與大豆粕聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無鹽復(fù)合氨基酸粉的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種以芝麻粕與大豆 粕為原料聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法。
背景技術(shù)：
芝麻粕是芝麻籽實(shí)取油的副產(chǎn)物，粗蛋白質(zhì)平均含量在42. 59Γ47. 9%，是制備氨基 酸的優(yōu)質(zhì)資源。一方面，與蠶蛹、血粉等相比，采用芝麻粕可使氨基酸粉的生產(chǎn)成本大為降 低；另一方面，芝麻粕的必須氨基酸品質(zhì)優(yōu)良、含量豐富，如蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸和精氨 酸含量都高于豆餅、棉籽餅和菜籽餅，僅蛋氨酸含量就高出豆餅40%，其他幾種氨基酸如蘇 氨酸、亮氨酸也幾乎與豆餅含量一樣。但不足之處是賴氨酸含量偏低，僅是0. 91%，賴氨酸與 精氨酸的比例為100 :440，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 100 120的理想值。如果在實(shí)際應(yīng)用與豆粕搭配使 用，兩者起到氨基酸互補(bǔ)，在生產(chǎn)中同樣可以產(chǎn)生好的效果。氨基酸水解技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)，目前主要有酸水解、堿水解和酶水解三種。酸 水解法雖然水解速度快且比較徹底，不引起消旋作用，但缺點(diǎn)是使色氨酸全部破壞，含羥基 的絲氨酸、酪氨酸及蘇氨酸部分破壞，水解后形成的大量廢酸需要處理。堿水解法對氨基酸 有消旋作用，從而使氨基酸喪失其營養(yǎng)價(jià)值。此外，酸水解法和堿水解法都存在著酸堿中和 的過程，因而產(chǎn)品中含有大量的鹽分。目前生產(chǎn)的含鹽氨基酸粉的含鹽量為2(Γ50%。大量 的鹽的存在，一方面降低了產(chǎn)品中的氨基酸純度，另一方面使得產(chǎn)品的使用范圍大大縮小。 無鹽氨基酸粉具有比含鹽氨基酸粉更為廣闊的市場，是優(yōu)質(zhì)的單體氨基酸制備前體和醫(yī)藥 級、食品級的良好添加劑，市場價(jià)格為含鹽氨基酸粉的5倍左右。目前市場上缺少無鹽的氨 基酸粉，缺口很大。生產(chǎn)無鹽氨基酸粉，目前常采用脫除含鹽氨基酸粉的鹽分方法，該法會 造成環(huán)境污染和生產(chǎn)成本的大幅度提高。酶法生產(chǎn)氨基酸酶水解的特點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和，效率高，用極少量的酶可以水解 成千上萬倍的底物。但由于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異及酶水解的專一性，用一種蛋白酶不易水解 徹底，致使酶解過程的廣泛使用受到限制。本項(xiàng)目采用“同時(shí)酶解發(fā)酵法”，將纖維素酶酶解、復(fù)合蛋白酶酶解和酵母發(fā)酵同 時(shí)進(jìn)行，解決了芝麻餅粕和大豆餅粕混合發(fā)酵制備無鹽氨基酸粉的難點(diǎn)，具有明顯的優(yōu)點(diǎn) (1)與酸水解法和堿水解法相比較，成本低，無環(huán)境污染，產(chǎn)品活性高，不含鹽，市場需求更 廣，生產(chǎn)的下腳料還可以加工成飼料；(2)與單獨(dú)進(jìn)行芝麻粕原料相比較，產(chǎn)品的氨基酸組 成更加合理，能大大提高產(chǎn)品的氨基酸得分；(3)大豆餅粕具有豆腥味，芝麻粕具有芝麻香 味，兩者復(fù)配后，得到的氨基酸產(chǎn)品的感官得分提高；(4)與單獨(dú)酶解法相比較，本專利采 用的同時(shí)酶解發(fā)酵法產(chǎn)品純度更高，還可以生產(chǎn)副產(chǎn)物酒精。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)氨基酸過程中含有大量的鹽，并且氨基酸組成 單一的不足，以芝麻粕和大豆粕為原料，經(jīng)過原料預(yù)處理、同時(shí)酶解發(fā)酵、過濾、濃縮、噴霧
3干燥等工序得到無鹽氨基酸粉。本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種以芝麻粕與大豆粕為原料聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸 粉的方法包括如下步驟
(1)將芝麻粕和大豆粕混合料粉碎至40飛0目，按照1:3 10的重量比加水，加熱至 70^900C，每千克混合料加耐高溫的a-淀粉酶9(Γ150單位，保持3(T90min，冷卻至60°C時(shí)， 按照每克混合料加入糖化酶100單位，保持3(T90min ；冷卻至4(Γ50度，按照每克混合料加 入纖維素酶10(Γ200單位，保溫2h，然后冷卻至28、0°C，按照每克混合料加入100(Γ2000 單位的復(fù)合蛋白酶；按照混合料的重量計(jì)0. 029Γ0. 08%的量，加入耐高溫釀酒高活性干酵 母，進(jìn)行同時(shí)酶解和發(fā)酵；
(2)保溫酶解發(fā)酵Γ7天后，進(jìn)行第一次過濾，除去不溶性雜質(zhì)；向?yàn)V過液中加入濾液 重量廣4%的活性炭，在沸騰狀態(tài)下脫色2 4h，第二次過濾；濾過液采用真空濃縮的方法在 真空度0. oro. 08MPa下濃縮到25 28波美度；
(3)濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度160-200°C，出風(fēng)口溫度大7(Tl00°C ，進(jìn)料速度根據(jù)設(shè)備不同，通過出風(fēng)口溫度設(shè)定。其中步驟(1)中所述的芝麻粕和大豆粕混合料中的重量比為芝麻粕大豆粕=1 廣4。其中步驟(1)其中所述的復(fù)合蛋白酶由中性蛋白酶、酸性蛋白酶、堿性蛋白酶和木 瓜蛋白酶4種蛋白酶組成，其混合重量比例為1 :1 1 :1。上述步驟(1)中的芝麻粕，如果是水代法產(chǎn)生的芝麻粕，可以不經(jīng)干燥，直接與大 豆粕混合，加水，至混合料含水量重量比例達(dá)到75、5%。其中上述步驟(2)中蒸餾液可以進(jìn)一步在酒精回收塔中回收酒精。本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法有如下特點(diǎn)
(1)制備方法簡單，條件溫和。本方法采用發(fā)酵法和酶解法，在常溫常壓下操作，不使用 有毒有害的化學(xué)試劑，不會造成環(huán)境污染。( 2 )在酶解的同時(shí)進(jìn)行酵母發(fā)酵。本發(fā)明在將酶解過程中，進(jìn)行酵母發(fā)酵，將酶解 后的小分子可發(fā)酵糖發(fā)酵成酒精，這樣一方面會在后續(xù)的濃縮操作中得到酒精產(chǎn)品，另一 方面使得氨基酸產(chǎn)品的純度得以提高。(3)產(chǎn)品中草酸和植酸等營養(yǎng)抑制因子得以除去。本發(fā)明在氨基酸酶解制備過程 中，經(jīng)過高溫濃縮處理，草酸和植酸等營養(yǎng)抑制因子會形成沉淀，經(jīng)過過濾后得以去除。(4)產(chǎn)品質(zhì)量好。由于本發(fā)明在加工過程中不使用有毒有害化學(xué)試劑，所產(chǎn)生的 無鹽氨基酸粉無豆腥味，具有芝麻特有的香味和口味，色澤呈白色，氨基酸含量達(dá)到60%以 上。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中實(shí)用的耐高溫a-淀粉酶(活力2X104 U/mL，諾維信公司)；糖化酶(活力 5 X IO4 U/mL)肇東國科酶制劑有限公司；纖維素酶(酶活1.5 X IO4 U /g，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑 有限公司，);木瓜蛋白酶(活力8X105u/g，上南寧龐博生物工程有限公司)沖性蛋白酶為枯 草桿菌中性蛋白酶ASl. 398 (活力1.0X106u/g，，無錫酶制劑廠);酸性蛋白酶為酸性蛋白酶 537 (活力6X103u / mL)，堿性蛋白酶為2709堿性蛋白酶(活力2X IO4 U/mL)，無錫酶制劑 廠)；耐高溫釀酒高活性干酵母，購自安琪酵母股份有限公司。
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實(shí)施例1
(1)芝麻粕干粉0.5kg，大豆粕0.5kg，混合，粉碎至40目，加3 kg的水，加熱至90°C， 耐高溫的a-淀粉酶150單位，保持90min，冷卻至60°C時(shí)按照每克混合料加入糖化酶100 單位，保持90min。冷卻至50度每克混合料加入纖維素酶200單位，保溫2h，然后冷卻至 40°C，按照每克混合料加入2000單位的復(fù)合蛋白酶。以混合料的重量為基準(zhǔn)，加入0. 08% 的耐高溫釀酒高活性干酵母，進(jìn)行同時(shí)酶解和發(fā)酵。其中所述的復(fù)合蛋白酶由中性蛋白酶、 酸性蛋白酶、堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶4種蛋白酶組成，其混合重量比例為1 :1 1 :1。(2)同時(shí)酶解發(fā)酵4天，過濾。得到濾液3. 2kg，濾渣1.6kg。添加活性炭20g，加熱 沸騰，保溫?cái)嚢杳撋?h，過濾，濾餅經(jīng)過Ikg水洗滌過濾，合并濾液在真空度0. oro. OSMPa 下進(jìn)行濃縮到28波美度。得到蒸餾液2. 1kg，酒精體積比達(dá)到1. 7%，可以進(jìn)一步精餾得到 工業(yè)酒精。(3)濃縮液采用噴霧法干燥，噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度16(Γ200，出風(fēng)口溫度在 70^100,得到復(fù)合無鹽氨基酸粉0. 66kg，氨基酸含量經(jīng)過茚三酮法分析，氨基酸含量達(dá)到 61.3%，根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氯化鈉的測定方法GB/T 12457-90》測定產(chǎn) 品含鹽量為零。實(shí)施例2
(1)芝麻粕干粉0. 2kg，大豆粕0. 8kg，混合，粉碎至60目，加IOkg的水，加熱至700C， 耐高溫的a-淀粉酶70單位，保持30min，冷卻至60°C時(shí)按照每克混合料加入糖化酶100單 位，保持30min。冷卻至50度每克混合料加入纖維素酶100單位，保溫2h，然后冷卻至28°C， 按照每克混合料加入1000單位的復(fù)合蛋白酶。以混合料的重量為基準(zhǔn)，加入0. 02%的耐高 溫釀酒高活性干酵母，進(jìn)行同時(shí)酶解和發(fā)酵。(2)同時(shí)酶解發(fā)酵7天，過濾。得到濾液9. 3kg，濾渣1. 5kg。添加活性炭30g，加 熱沸騰，保溫?cái)嚢杳撋?h，過濾，濾餅經(jīng)Ikg水洗滌過濾后，合并濾液在0. oro. OSMPa下進(jìn) 行濃縮到繼續(xù)濃縮到25波美度，蒸餾液7. 6kg，酒精體積百分比達(dá)到0. 7%，可以進(jìn)一步精餾 得到工業(yè)級酒精。(3)噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度160 200，出風(fēng)口溫度在7(Γ 00 ，得到復(fù)合無鹽氨基 酸粉0. 82kg，氨基酸含量經(jīng)過茚三酮法分析，氨基酸含量達(dá)到65. 7%。根據(jù)《中華人民共和 國國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氯化鈉的測定方法GB/T 12457-90》測定產(chǎn)品含鹽量為零。實(shí)施例3
(1)芝麻粕干粉0. 3kg，大豆粕0. 7kg，混合，粉碎至50目，加5kg的水，加熱至80°C，耐 高溫的a-淀粉酶120單位，保持90min，冷卻至60°C時(shí)按照每克混合料加入糖化酶100單 位，保持60min。冷卻至50度每克混合料加入纖維素酶150單位，保溫2h，然后冷卻至35°C， 按照每克混合料加入2000單位的復(fù)合蛋白酶。以混合料的重量為基準(zhǔn)，加入0. 06%的耐高 溫釀酒高活性干酵母，進(jìn)行同時(shí)酶解和發(fā)酵。(2)同時(shí)酶解發(fā)酵6天，過濾。得到濾液4. 5kg，濾渣1. 3kg。添加活性炭10g，加 熱沸騰，保溫?cái)嚢杳撋?h，過濾，濾液在0. 04、. OSMPa下進(jìn)行濃縮到繼續(xù)濃縮到27波美度， 蒸餾液2. 3kg酒精體積百分比達(dá)到1. 2%，可以進(jìn)一步精餾得到工業(yè)級酒精。(3)噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度160 200，出風(fēng)口溫度在70 100，得到復(fù)合無鹽氨基酸 粉0. 76kg，其中氨基酸含量達(dá)到64. 3%，根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氯化鈉的測定方法GB/T 12457-90》測定產(chǎn)品含鹽量為零。
權(quán)利要求
芝麻粕與大豆粕聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法,包括如下步驟(1)將芝麻粕和大豆粕混合料粉碎至40~60目，按照13~10的重量比加水，加熱至70~90℃，每千克混合料加耐高溫的a 淀粉酶90~150單位，保持30~90min，冷卻至60℃時(shí)，按照每克混合料加入糖化酶100單位，保持30~90min；冷卻至40~50度，按照每克混合料加入纖維素酶100~200單位，保溫2h，然后冷卻至28~40℃，按照每克混合料加入1000~2000單位的復(fù)合蛋白酶；按照混合料的重量計(jì)0.02%~0.08%的量，加入耐高溫釀酒高活性干酵母，進(jìn)行同時(shí)酶解和發(fā)酵； (2)保溫酶解發(fā)酵4~7天后，進(jìn)行第一次過濾，除去不溶性雜質(zhì)；向?yàn)V過液中加入濾液重量1~4%的活性炭，在沸騰狀態(tài)下脫色2~4h，第二次過濾；濾過液采用真空濃縮的方法在真空度0.04~0.08MPa下濃縮到25~28波美度；(3)濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)口溫度160 200℃，出風(fēng)口溫度大70~100℃ ，進(jìn)料速度根據(jù)設(shè)備不同，通過出風(fēng)口溫度設(shè)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻粕與大豆粕聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法，其中步 驟(1)中所述的芝麻粕和大豆粕混合料中的重量比為芝麻粕大豆粕=1 :廣4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻粕與大豆粕聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法，其中步 驟(1)其中所述的復(fù)合蛋白酶由中性蛋白酶、酸性蛋白酶、堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶4種蛋 白酶組成，其混合重量比例為1 :1 1 :1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻粕與大豆粕聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法，其中 上述步驟(1)中的芝麻粕，如果是水代法產(chǎn)生的芝麻粕，可以不經(jīng)干燥，直接與大豆粕混合， 加水，至混合料含水量重量比例達(dá)到75、5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻粕與大豆粕聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法，其中 其中上述步驟(2 )中蒸餾液可以進(jìn)一步在酒精回收塔中回收酒精。
全文摘要
本發(fā)明以芝麻粕與大豆粕為原料聯(lián)合生產(chǎn)無鹽復(fù)合氨基酸粉的方法，涉及一種復(fù)合氨基酸粉的生產(chǎn)方法。包括如下步驟(1)將芝麻粕和大豆粕混合料粉碎加水，分別加淀粉酶、糖化酶、纖維素酶和復(fù)合蛋白酶；并加入耐高溫釀酒高活性干酵母，進(jìn)行同時(shí)酶解和發(fā)酵；(2)保溫酶解發(fā)酵4~7天后，進(jìn)行第一次過濾；向?yàn)V過液中加入濾液重量1~4%的活性炭，在沸騰狀態(tài)下脫色2~4h，(3)濃縮液進(jìn)行噴霧干燥。本發(fā)明與酸水解法和堿水解法相比較，無環(huán)境污染，生產(chǎn)的下腳料還可以加工成飼料；產(chǎn)品的氨基酸組成更加合理，能大大提高產(chǎn)品的氨基酸得分；大豆餅粕具有豆腥味，芝麻粕具有芝麻香味，兩者復(fù)配后，得到的氨基酸產(chǎn)品的感官得分提高。
文檔編號C12P13/00GK101974576SQ20101052150
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者任曉鋒, 孫亞釗, 王振斌, 馬曉珂, 馬海樂 申請人:江蘇大學(xué)