專利名稱:同時提取大豆油脂和大豆蛋白的微生物發(fā)酵方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大豆油脂和大豆蛋白的提取方法，尤其涉及擠壓膨化預(yù)處理后的大豆經(jīng)微生物發(fā)酵同時提取油脂和蛋白的方法，屬于大豆油脂和大豆蛋白的提取領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前大豆油脂制取工藝有兩種，一種是溶劑浸出法，另一種是機械壓榨法。
溶劑浸出法，出油率較高，粕中殘油率低(< 1 %，干基)，但是溶劑會有一些殘留， 對人體有著較大傷害，而且濕粕在高溫脫溶過程中蛋白變性嚴重，有機溶劑的使用增加了工藝的繁瑣性，設(shè)備投資大，能耗大，降低生產(chǎn)的安全性，造成環(huán)境污染。
壓榨法制油，油、餅質(zhì)量差，豆粕中殘油率高(5% 7%，干基)；粕中蛋白變性嚴重，只能用作肥料，造成大量優(yōu)質(zhì)植物蛋白浪費。
在上世紀50年代國外學者把生物技術(shù)(酶)應(yīng)用于油脂以探求更科學、健康、安全的提取方法。到上世紀90年代，由于水酶法技術(shù)不僅可以克服常規(guī)制油工藝在經(jīng)濟、環(huán)境、安全等多方面的弊端，且在提取油的同時可以有效的回收油料中其他營養(yǎng)物質(zhì)，因此引起國內(nèi)外學者的關(guān)注。水酶法提取研究逐步成為當前國內(nèi)外食品工業(yè)的熱點，水酶法提取技術(shù)是利用油料同時得到油脂和蛋白最理想方法，但也是研究難度較大的工藝方法，特別是低含油量的油料，最典型的是大豆，具有得油率較低的特點，以及酶解后蛋白與油脂所形成的乳狀液難以破乳分離等技術(shù)難題。
1973-1977年意大利科學家Montedoro，G和Petruccioli，G對酶法提取橄欖油進行相關(guān)的研究。1983年美國Fullbook用酶從菜籽與大豆中提取油與蛋白質(zhì)，取得了預(yù)期的效果。1986年McGlone，ο. C.和Canales，A. L. M，利用新的酶法技術(shù)成功的提取椰子油。 1987年馬來西亞科學家Cheah，S. C.，Augustin，M. Α.利用酶法成功的提取了棕櫚油。1988 年泰國科學家01sen，H. S.研究了多種植物種子水酶法制油初探。1993年Dominguez等對利用水酶法從大豆和向日葵籽中提取油脂進行相關(guān)研究，1995年他們又對酶處理后正己烷浸提大豆油脂進行相關(guān)研究。1994年意大利科學家Ranalli，A，和CostantinLN.利用生物技術(shù)提取橄欖油，1995年Ranalli，A，和Costantini，N利用當時已有的技術(shù)和研究成果進一步研究了引入蛋白水解酶對橄欖油提取率的影響，1996年他們分析了蛋白水解酶制取橄欖油的物理和化學特性并且提出了工藝參數(shù)對橄欖油數(shù)量和質(zhì)量的影響，并且針對蛋白酶的添加量對橄欖油得率的影響進行了分析。1997年巴西科學家Pereira-Freitas、Hartman 和Couri等首次將軋坯后濕法擠壓膨化技術(shù)應(yīng)用于水酶法提取大豆油當中，他們指出經(jīng)過熱塑性擠壓過程，有利于酶對細胞結(jié)構(gòu)的破壞作用，減少非水化磷脂和促進蛋白質(zhì)變性，減少乳液穩(wěn)定性，從而提高提油率，使總油提取率達到88%左右。1997年P(guān)icuric-Jovanovic 和K，Vrvaski等利用水酶法成功的提取李子核仁油，并且在第二年他們又研究水酶法提取油脂的工藝條件對李子核仁油的氧化穩(wěn)定性的影響。2001年Y. B. Che Man和Suhardiyono 等用Alcalase蛋白酶通過水酶法成功的提取了米糠油，并且通過響應(yīng)面尋優(yōu)的方法和驗證實驗得到了最大提油率為79%和蛋白提取率為68%。[0007]綜合國外研究報道，水酶法制油大多局限于高含油作物，而對于低含油的大豆研究較少。
中國對水酶法提油技術(shù)研究相對國外較晚。1992年自無錫輕工大學首次對酶法從全脂豆粉中同時制取大豆油和大豆水解蛋白的工藝進行初步研究。路線包括三步第一，采取水提法將大豆中的蛋白質(zhì)和油脂與不溶性殘渣分離從而達到初步提取蛋白質(zhì)和油的目的；第二步是采取酶法將與蛋白質(zhì)相結(jié)合的油脂分離出來；第三步是通過破乳從乳化油中制備高質(zhì)量的油脂。原料沒有進行預(yù)處理且在提取油脂過程中經(jīng)過兩次酶解，由于當時生物酶技術(shù)的限制，所以只采用了堿性蛋白酶和中性蛋白酶進行水解，不僅工藝復(fù)雜，而且油脂提取率僅能達到65%左右。由于預(yù)處理技術(shù)、生物酶技術(shù)以及破乳技術(shù)不成熟等限制，自 1994年后中國國內(nèi)未見相關(guān)論文發(fā)表。2000年浙江大學何國慶教授指導博士研究生錢俊青對水酶有機溶劑提取大豆油進行了系統(tǒng)研究，經(jīng)過研究得到了最佳酶的選擇以及最佳酶解工藝條件和萃取條件，大豆油提取率達到84%左右，但由于當時技術(shù)的限制并沒有擺脫有機溶劑的使用，以至從根本上解決水酶法提取大豆油的難點。
目前，國內(nèi)外還沒有人對微生物發(fā)酵同時提取大豆油和蛋白進行相關(guān)的報道。
微生物發(fā)酵法提取大豆油脂和蛋白相對于現(xiàn)有的水酶法技術(shù)有如下優(yōu)勢
優(yōu)勢一成本低
微生物發(fā)酵較水酶法的優(yōu)勢在于利用微生物在全脂豆粉中生長產(chǎn)酶的同時分解蛋白，同時提取油脂及蛋白，避免了商品酶成本高，難保存的缺點，并且水解蛋白更充分，釋放的游離油脂更多。
優(yōu)勢二 所得蛋白品質(zhì)好及工藝簡單
在植物油料中，油脂存在于油料細胞內(nèi)，并通常與其他大分子(蛋白質(zhì)和碳水化合物)結(jié)合在一起，構(gòu)成脂多糖、脂蛋白等復(fù)合體。水酶法提油工藝是在機械破碎的基礎(chǔ)上，利用酶進一步破壞細胞，分解脂蛋白、脂多糖等，從而使油從非油相中釋放出來，從而同時得到蛋白與油脂。
蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下被水解成多肽或者氨基酸，這不僅有利于組織中含氮物質(zhì)的提取回收，且由于蛋白質(zhì)被水解溶出，引起細胞中與蛋白質(zhì)相關(guān)的細胞質(zhì)結(jié)構(gòu)的崩潰以及包圍著油脂的蛋白膜的破壞，從而釋放出了油脂。不同酶在各自的最適作用條件下對油料作物中蛋白質(zhì)的水解效果有很大差異，由于堿性蛋白酶對蛋白的水解能力最強，破壞程度最大，因而大多數(shù)水酶法都采用單一的堿性蛋白酶去提取油脂與蛋白，還沒有人用多種蛋白酶系提取油與蛋白取得較好的效果。
公開號CN101401658A的發(fā)明專利公開了一種水酶法從花生中提取油與水解蛋白的中試方法，該方法采用水酶法從花生中提取油與水解蛋白的中試方法，它以花生為原料， 用單一的堿性蛋白酶——Alcalase堿性內(nèi)切蛋白酶進行酶解，引入三相分離機同時分離油、油水混合物和不溶殘渣，并使用碟片式離心機對分離得到的油水混合物進一步分離，得到乳狀液和水解液。此方法適用于花生這種高含油作物提取制油工藝，因此提油較易，工藝相對來說較簡單。
公開號CN101602979A的發(fā)明專利公開了一種水酶法從大豆中提取油與蛋白的方法，該方法采用單一酶法從大豆中提取油與蛋白，所用的商品酶為Alcalase堿性內(nèi)切蛋白酶。[0018]以上兩項專利采用的Al ca Iase堿性內(nèi)切蛋白酶僅能從蛋白肽鏈內(nèi)部水解蛋白， 共同的缺點是生產(chǎn)的蛋白有苦味，并且在水酶法過程中為了保持酶良好的作用條件，需不斷向豆粉溶液中滴加堿液，以保持恒定的PH值，但這樣所產(chǎn)生的后果便是終產(chǎn)品蛋白中含有大量的鹽，增加了工藝操作步驟(需除鹽)；
優(yōu)勢三對乳狀液的定量及油得率的計量方式更科學
公開號CN101602979A發(fā)明專利的提油率是以總油提取率為標準的，這是不能作為實際提油率的指標來使用，不能說明總油提取率是多少實際提油率就是多少；
公開號CN101602979A發(fā)明專利沒有對酶解離心后各相中的油脂分布進行分析， 未對乳狀液中的油脂含量進行測定，因此也就沒有對最終實際所得油進行定量，本發(fā)明不僅對乳狀液進行了定量，且對其油脂含量進行了測定，并對最終實際油得率進行了計量，因此更科學和準確。
優(yōu)勢四破乳效果更徹底
在水酶法工藝中，評價提油與提蛋白的效果不能簡單地僅以總油得率與水解蛋白得率作為考察指標。因為油料在提取的過程中將不可避免的形成乳狀液(油包裹在乳狀液中)，為提高總游離油得率，必須對所形成的乳狀液進行破乳。因此評價生物法提取油脂的效果，必須綜合考慮游離油得率、水解蛋白得率以及工藝中形成的乳狀液的穩(wěn)定性。
假如所選用的方法能使形成的乳狀液非常不穩(wěn)定易于破乳，經(jīng)過破乳操作以后， 可以使總游離油得率達到相當高的水平，這樣的工藝是最具有實際意義，易于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的。
公開號CN101401658A的發(fā)明專利乳狀液經(jīng)冷凍解凍破乳后得到破乳油，優(yōu)化后的工藝為冷凍解凍的最適宜條件是_16°C凍結(jié)15h，35°C解凍2h，3500rpm離心20min，此時乳狀液中油回收率達到92. 16%。
公開號CN101602979A的發(fā)明專利并未對所產(chǎn)的乳狀液的破乳工藝進行闡述，只籠統(tǒng)提到“經(jīng)破乳處理”；因此所得的油為乳化油，而非真正意義上的游離油。
微生物發(fā)酵法是利用微生物在全脂豆粉中一邊生長一邊發(fā)酵產(chǎn)酶水解大豆原料， 提油條件溫和，油料蛋白的性能幾乎不發(fā)生變化，油脂不經(jīng)精煉過程就能得到高品質(zhì)的油。 但是以水為溶劑生物提取植物油的方法應(yīng)用于向大豆這樣低含油量的油料，效果較差，油脂提取率低。而大豆中所含的蛋白不僅量多，而且質(zhì)量優(yōu)異，是植物蛋白中的精品，因此，解決低含油量大豆油料生物法提取油脂的難題，意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有大豆油和蛋白提取方法所存在的設(shè)備復(fù)雜、污染嚴重，所得大豆油存在溶劑殘留，營養(yǎng)價值低，大豆蛋白變性程度高等缺陷，提供一種同時提取大豆油脂和蛋白的微生物發(fā)酵方法，該方法設(shè)備簡單、操作安全、污染少；所得大豆油無溶劑殘留，分離得到的乳化油經(jīng)破乳后無需精煉即可獲得高品質(zhì)的油，油中有益成分破壞少，營養(yǎng)價值高；大豆蛋白變性程度低，可利用價值高且投資少。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
一種同時提取大豆油脂和蛋白的微生物發(fā)酵方法，包括以下步驟(1)將大豆預(yù)處理；(2)預(yù)處理后的大豆粉與KH2P04等配制成液體培養(yǎng)基；(3)豆粉液體培養(yǎng)基滅菌；(4)將活化后的微生物菌種接入到步驟(3)的液體培養(yǎng)基中進行發(fā)酵；(5)將發(fā)酵產(chǎn)物離心，分別得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣；將乳狀液破乳，獲得游離油；(6)調(diào)節(jié)水解液 PH值，離心，沉淀用水清洗后再離心，將沉淀用水溶解后調(diào)節(jié)PH值，噴霧干燥或冷凍干燥， 獲得大豆分離蛋白。
其中，步驟(1)中大豆預(yù)處理的方式可以是擠壓膨化、超聲波或磨碎；本發(fā)明分別采用擠壓膨化、超聲波或磨碎等方式對大豆進行預(yù)處理，試驗結(jié)果顯示不同預(yù)處理條件下微生物發(fā)酵提取豆粉中油脂和蛋白，擠壓膨化的效果最好，其次是超聲波和磨碎的物料。這是因為物料在經(jīng)過擠壓機出口時，由于瞬間的高溫高壓作用，物料細胞壁破碎，大豆細胞內(nèi)的蛋白與油脂充分暴露出來，這樣就有利于微生物充分接觸利用豆粉，同時發(fā)酵產(chǎn)生的酶也可直接水解蛋白，釋放油脂；而在超聲波處理過程中產(chǎn)生的“空化效應(yīng)”，會釋放巨大能量，產(chǎn)生高達幾百個大氣壓的局部瞬間壓力，形成沖擊波，使介質(zhì)受到極大的沖擊力，這個能量足以使細胞破裂以達到破壁的目的，因此同樣有利于發(fā)酵酶解的進行。與未接種的擠壓膨化豆粉相比，接種膨化豆粉的總油和總蛋白提取率明顯要高出許多，說明發(fā)酵有利于油與蛋白的提取。
本發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)不同溫度滅菌和時間處理后，大豆總油與總蛋白的提取率是不同的，采用80-105°C滅菌15-30分鐘這一條件基本可達到本發(fā)明的效果。 其中，未優(yōu)化前的豆粉溶液在121°C，濕熱滅菌15min時的總油與總蛋白提取率最高，分別為89%和80. 3%，而在65°C條件下加熱40min時，總油和總蛋白提取率僅為65. 3%和 61. 74%，80°C，加熱30min時分別達到87. 和77. 7%，有了明顯提高。超過80°C后各提取率增長趨勢減弱。說明加熱有效地提高了油和蛋白的提取率。這是因為加熱處理不僅起到了滅菌的作用，同時也是對原料的一次濕熱處理，在這個加熱過程中，細胞中的一部分可溶性物質(zhì)溶入水中，溶出越多，則細胞組織結(jié)構(gòu)越疏松，細胞組織結(jié)構(gòu)破壞的程度也就隨之越大，在隨后的發(fā)酵產(chǎn)酶過程中，酶與底物的接觸面積就越大，酶解也就越易進行。但由于熱處理溫度越高，時間越長，蛋白質(zhì)降解的程度也越高，變性程度也就越大，影響后期提取的大豆分離蛋白功能性，因此綜合考慮滅菌效果及蛋白和油的提取率，選用80°C濕熱滅菌 30mino
無機鹽的含量對總油和總蛋白提取率有著重要影響，KH2P04的添加可起到緩沖的作用，KH2P04的添加量可以為0. 03-0. 15wt%，本發(fā)明人通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，當KH2P04 的濃度達到0. 09%時總油提取率達到92%，蛋白提取率達到84%，而不加KH2P04的總油提取率只有87 %，蛋白提取率也僅為77 %，因此KH2P04的添加有益于蛋白與油脂的提取， 而當KH2P04的濃度超過0. 09%時，雖然蛋白提取率還稍有增加，但提油率卻下降，這是因為，雖然加大KH2P04的濃度有利于蛋白的溶出，但是離子強度過強，抑制了酶的活性，從而限制了水解提取效果。綜合考慮各因素，KH2P04的添加量優(yōu)選為0. 075-0. 12wt%，更優(yōu)選為 0. 09wt%o
豆粉濃度對總油與總蛋白提取率有著較大影響。豆粉濃度過高，使發(fā)酵溶液中的氧溶解不足，造成菌種呼吸困難，生長代謝不完全，產(chǎn)酶量極劇減少，不利于油脂與蛋白的提??；豆粉溶液濃度過低，使原料利用率較低，造成水資源的浪費，生產(chǎn)成本過大。本發(fā)明通過大量的試驗發(fā)現(xiàn)，豆粉濃度為4-10wt%時，可以兼顧到總油與總蛋白提取率和生產(chǎn)成本的控制，其中，當豆粉濃度為7. 4wt%時，效果為最好。[0035]在各個外部培養(yǎng)條件中，發(fā)酵培養(yǎng)基的起始PH值直接影響菌體的生長和水解酶類的水解活性，只有在合適的范圍內(nèi)，菌體才能生長良好同時產(chǎn)生水解酶類，酶解蛋白的反應(yīng)才能高效進行，才有利于油脂的釋放。大豆蛋白質(zhì)主要由大豆球蛋白和伴球蛋白組成，全部的球蛋白易溶于稀堿溶液中，蛋白質(zhì)溶解度隨PH升高而增大，隨著蛋白質(zhì)的溶出，油也溶出，也就越利于酶的水解。如圖6所示，蛋白質(zhì)與油提取率隨pH升高而增大。但當體系 PH超過8以后再提高體系pH值，總蛋白質(zhì)提取率呈下滑趨勢，而總油提取率在pH9時最高。 綜合考慮總油與總蛋白得率，步驟(3)中所述的液體培養(yǎng)基組成為按重量百分比計，大豆粉 4-10%，KH2P040. 075-0. 12%，吐溫 80 0. 1_1%，余量為水；pH 值為 6. 9-10 ；優(yōu)選為大豆粉 7. 4%, KH2P040. 09%，吐溫 800. 5% ；pH 值為 8. 4。
步驟(4)中所述的微生物菌種優(yōu)選為枯草芽孢桿菌菌種；菌種接種量的多少影響著菌種發(fā)酵產(chǎn)酶能力，從而間接影響總油與總蛋白提取率。接種量過高，菌種發(fā)酵產(chǎn)酶增加不明顯，增加成本；接種量過低，不利于發(fā)酵產(chǎn)酶的進行，進而影響蛋白與油脂的提取。本發(fā)明通過大量實驗最終確定所述的接種量按ν/ν計，優(yōu)選為4-8%，更優(yōu)選為5. 4% ；
步驟(4)中所述的發(fā)酵溫度優(yōu)選為37°C，所述的發(fā)酵時間優(yōu)選為30-45小時，更優(yōu)選為36小時。
其中，步驟(5)中還可以將得到的殘渣進行如下處理將殘渣用水洗后離心分別得到乳化層、水洗液和殘渣；合并乳狀液與乳化層，破乳，獲得游離油；
步驟(5)中將乳狀液優(yōu)選在以下任意一種所述的條件下進行破乳65°C加熱2小時、80°C加熱40分鐘或95°C加熱15-20分鐘；
步驟(6)中將水解液pH值調(diào)節(jié)至4. 5，離心(3000-5000rpm/min離心15min)后沉淀用水清洗，再離心，其沉淀用水溶解調(diào)節(jié)至PH值為7，進行噴霧干燥或冷凍干燥，獲得大豆分離蛋白。
本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵前處理和發(fā)酵條件的優(yōu)化選擇及最佳破乳條件的建立，最終從大豆中提取油脂和蛋白。本發(fā)明對微生物提取大豆油和蛋白進行了全面而系統(tǒng)的研究，以總油和總蛋白提取率，兼顧游離油為考察指標，確定最佳發(fā)酵豆粉提油條件及破乳條件，使原料中的油脂實際得率(總游離油得率)達到80%以上，蛋白得率達到80%以上。
本發(fā)明所采用的微生物發(fā)酵全脂豆粉提取油脂和蛋白，蛋白水解更充分，所得蛋白無苦味，且在發(fā)酵過程中無需再滴加堿液，因此終產(chǎn)品中的蛋白含鹽量較低，減輕了后繼工藝操作步驟的工作量。
本發(fā)明全脂豆粉通過微生物發(fā)酵后，釋放的游離油更多，乳狀液更易破乳。豆粉發(fā)酵離心后(破乳前)可直接得到原料中70%以上的游離油，只有少部分殘留在乳狀層中，通過加熱處理即可實現(xiàn)100%破乳，即乳狀液中的油全部得到回收，這是目前國內(nèi)外任何水酶法提油所不能實現(xiàn)的(采用水酶法提取油脂過程中所形成的乳狀液通過加熱方法僅能回收到30-40%的游離油)。此外，本發(fā)明破乳工藝相較于冷凍破乳操作簡單，生產(chǎn)成本低，更容易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1不同預(yù)處理原料在濕熱條件下的總油和總蛋白提取率。
圖2不同無機鹽含量對總油和總蛋白提取率的影響[0046]圖3不同發(fā)酵時間對總油和總蛋白提取率。
圖4不同豆粉濃度對總油和總蛋白提取率的影響。
圖5不同接種量對總油和總蛋白提取率的影響。
圖6不同pH對總油和總蛋白提取率的影響。
圖7各因素對考察指標的降維分析圖。
圖 8Y = f (xl, x2)的響應(yīng)面。
圖 9Y = f(x2，x3)的響應(yīng)面
圖 IOY = f (xl, x3)的響應(yīng)面。
圖11油在各相中的分布。
圖12蛋白在各相中的分布。
圖13本發(fā)明方法的工藝流程圖。
圖14本發(fā)明的工藝步驟流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施案例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施案例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術(shù)方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
試驗例1
1試驗材料與方法
1.1試驗材料
1. 1. 1 菌種
枯草芽孢桿菌(Bacillus Subtilis)購自中國工業(yè)微生物菌種保藏中心(ATCC 20524)；
1.1.2 原料
大豆，含油率為21%，蛋白質(zhì)含量為31. 1%，貯存于4°C的冰箱中。
1.1.3 培養(yǎng)基
種子培養(yǎng)基蛋白胨1%，牛肉膏0.5%，氯化鈉0.5%，pH7. 2-7.4，121°C滅菌 20mino
全脂豆粉培養(yǎng)基6wt%全脂豆粉，0. 5wt%吐溫80，pH9，115°C滅菌15min ；
平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基胰蛋白胨0. 5 %，酵母浸膏0. 25%，葡萄糖0. 1 %，瓊脂 1. 5%, pH7. 0士0. 2，121°C滅菌 15min。
1. 1. 4主要儀器設(shè)備
電子分析天平梅勒特-托利多儀器(上海)有限公司
消化儀上海纖檢儀器有限公司
錘片式粉碎機中國天津泰斯特儀器有限公司
8索氏抽提器
剖分式雙螺桿擠壓機MYl 4 6x2 TU-1901型雙光束紫外可見分光光度計 HZQ-XIOO型振蕩培養(yǎng)箱 LDZX-50FB型立式壓力蒸汽滅菌器無菌操作臺
Z 3 6HK型高速恒溫離心機
PHS-3C型酸度計
1. 1.5測試方法
蛋白含量的測定凱氏定氮法
乳中油脂含量的測定哥特_羅紫法
殘渣中的油脂含量索氏抽提法
豆粉溶液中的菌落總數(shù)的測定GB/T 4789. 2-2010菌落總數(shù)測定
1. 1. 6計算公式
權(quán)利要求
1.一種同時提取大豆油脂和大豆蛋白的微生物發(fā)酵方法，包括以下步驟(1)將大豆預(yù)處理；(2)預(yù)處理后的大豆粉與KH2PO4配制成液體培養(yǎng)基；(3)豆粉液體培養(yǎng)基滅菌；(4) 將活化后的微生物菌種接入到步驟(3)的液體培養(yǎng)基中進行發(fā)酵；(5)將發(fā)酵產(chǎn)物離心，分別得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣；將乳狀液破乳，獲得游離油；(6)調(diào)節(jié)水解液pH值， 離心，用水清洗沉淀后再離心，將沉淀用水溶解后調(diào)節(jié)PH值，噴霧干燥或冷凍干燥，獲得大豆分離蛋白。
2.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于步驟(1)中大豆預(yù)處理的方式是擠壓膨化、超聲波或磨碎。
3.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于步驟(3)中所述滅菌為采用 80-105°C滅菌15-30分鐘；優(yōu)選為80°C滅菌30分鐘。
4.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于，步驟(2)中所述的液體培養(yǎng)基組成為按重量百分比計，大豆粉4-10% ,KH2PO4O. 075-0. 12%，吐溫80 0. 1_1%，余量為去離子水，PH值為6. 9-10 ；優(yōu)選的，液體培養(yǎng)基組成為大豆粉7.4%，KH2PO4O. 09%，吐溫80 0. 5% ；pH 值為 8. 4。
5.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于步驟(4)中所述的微生物菌種為枯草芽孢桿菌(Bacillus Subtilis)菌種。
6.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于按體積比計，步驟(4)中所述的微生物菌種的接種量為4-8%，優(yōu)選為5. 4%。
7.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于步驟(4)中所述的發(fā)酵溫度為 37°C。
8.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于步驟(4)中所述的發(fā)酵時間為30-45小時，優(yōu)選為36小時。
9.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于步驟(5)中將所得到的殘渣進行如下處理將殘渣用水洗后離心分別得到乳化層、水洗液和殘渣；合并乳狀液與乳化層，破乳，獲得游離油；步驟(6)中調(diào)節(jié)水解液pH值至4. 5，離心后所得沉淀用水清洗，再次離心，將沉淀用水溶解后調(diào)節(jié)PH值至7，噴霧干燥或冷凍干燥，獲得大豆分離蛋白。
10.按照權(quán)利要求
1所述的微生物發(fā)酵方法，其特征在于步驟(5)中將乳狀液在以下任意一種所述條件下進行破乳65°C加熱2小時、80°C加熱40分鐘或95°C加熱15-20分鐘。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種同時提取大豆油脂和蛋白的微生物發(fā)酵方法，包括(1)大豆預(yù)處理；(2)預(yù)處理后的大豆粉與KH2PO4等配制成液體培養(yǎng)基；(3)豆粉液體培養(yǎng)基滅菌；(4)將活化后的微生物菌種接入到步驟(3)中進行發(fā)酵；(5)發(fā)酵產(chǎn)物離心，分別得到游離油、乳狀液、水解液和殘渣；乳狀液破乳，獲得游離油；(6)調(diào)節(jié)水解液pH值，離心后用水清洗沉淀，再離心，將沉淀用水溶解后調(diào)節(jié)pH值，噴霧干燥或冷凍干燥。本發(fā)明以總油、總蛋白提取率為考察指標，兼顧游離油得率指標，確定豆粉發(fā)酵提取油脂最佳條件及破乳最佳條件，使原料中的油脂實際得率達到80％以上，蛋白得率達到80％以上。所得蛋白無苦味，蛋白中含鹽量較低。
文檔編號C12P21/06GKCN102329825SQ201110226714
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月9日
發(fā)明者吳海波, 吳海濤, 吳霞, 張平, 張清春, 朱秀清, 李揚, 江連洲, 許晶, 趙英, 邢常瑞 申請人:東北農(nóng)業(yè)大學, 國家大豆工程技術(shù)研究中心導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan