[发明专利]用于发酵的棉籽蛋白及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种发酵技术领域的方法，具体是一种用于发酵的棉籽蛋白及其制备方法和应用。

背景技术

发酵技术是生物制药、化工产品、食品和饮料等生产或加工中的重要生产技术。发酵过程包括了菌体生长和产物生成两个阶段，对于以次级代谢产物为产品的微生物药物发酵生产过程而言，菌体生长和产物形成两个阶段往往是非偶联的。发酵前期为生长阶段，这一阶段以快速繁殖菌体为目的，当细胞繁殖达到一定数量、底物消耗和代谢产物到一定水平后，发酵过程逐渐迁移到以产物形成为主的生产阶段，在生产阶段，细胞生长处于维持状态，产物以稳定的速率生成，直到底物或产物或其他某些发酵参数成为限制因素而结束发酵。

工业微生物发酵培养基是影响发酵技术水平的关键因素，发酵培养基的设计和加工制造需要考虑尽可能加快菌体生长繁殖速率，缩短生长期；尽可能维持整个发酵过程中工艺参数的稳定性，延长生产期，最终达到提高发酵产量的目的。培养基配方组成中有机氮源是一类重要的营养因子，有机氮源种类多、来源广泛、成分复杂、质量波动大，对菌体生长和发酵工艺稳定性影响最为显著，倍受用户和生产企业关注。来源于棉籽深加工的棉籽蛋白、棉籽胨，由于有相对其他来源的有机氮源更集中的种植区域、相对单一的品种品质、更高的稳定性和较高的蛋白含量，而越来越受到制药领域发酵企业的青睐。棉籽蛋白作物一种非粮作物来源的原材料替代粮食作物来源的黄豆饼粉等原材料也是解决与人争粮的环境和资源问题的一条途径。

棉籽蛋白产品作为一种迟效氮源，有缓释特性，在维持生产阶段工艺参数的稳定方面发挥了重要作用，而在发酵前期，由于菌体浓度较低，释放各种水解酶数量和种类较少的情况下，利用速率较慢。因此，现在市场上的棉籽蛋白产品在缩短发酵过程的生长期方面没有优势，这也是其它有机氮源共同的特点，如黄豆饼粉、花生饼粉等都存在类似的问题。因此，需要在棉籽蛋白优良品种的基础上，设计和开发棉籽蛋白类产品，以使其能够兼顾发酵过程的生长期和生产期的不同需要，即在生长期能够促进菌体分离增殖，加快菌体生长，缩短生长期；而在生产期又能维持氮源的稳定释放，维持工艺参数的稳定性，延长生产期，最终提高发酵产量和综合指数。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1306078公开日2001-08-01，公开了一种棉籽的处理方法，该技术通过将棉籽壳仁分离后对棉仁进行预处理；烘干后的棉仁采用6#溶剂油一次浸出油脂，脱除溶剂后得到毛油；含溶湿粕采用甲醇萃取棉酚；沥干后的湿粕经机械挤压脱溶后进行烘干，得到棉籽蛋白；采用分离方法将脂溶性物质及固体杂质去除，干燥后得到粗品低聚糖。但该技术所得的棉籽蛋白与豆饼粉、花生粉等其它常用的迟效氮源一样，不利于发酵初期菌体的快速利用，导致延滞期较长；因此其发酵产量难以满足现阶段工业需求。[0006]中国专利文献号CN101665534公开日2010-03-10，公开了一种棉籽浓缩蛋白的制备方法及其加工生产线，该技术将脱酚棉籽蛋白原料经20～40目筛去除壳、绒，溶于6-8倍水，加入各占原料质量0.5～0.6‰、1.0～1.2‰和0.4～0.5‰的淀粉酶、纤维素酶和果胶酶，温度30～40℃，1～3H，升温至85～90℃灭酶15～20MIN;降温后用盐酸等调PH值至4.0～4.5，1～1.5H，再用NAOH或CA(OH)2调PH值至中性，1～1.5H;将物料在离心机(80-100目滤布)内分离:滤液真空浓缩至1/5～1/4体积后喷雾干燥，得到副产品(蛋白含量35-40%);滤饼真空烘干后粉碎，得到棉籽浓缩蛋白产品(蛋白含量65-70%)。该技术虽然可以去除棉籽蛋白中含有的少量未去除干净的壳、绒、淀粉、纤维等，提高蛋白的含量，但在促进菌体快速利用和缩短延滞期方面没有改善。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于发酵的棉籽蛋白及其制备方法和应用，能够保持现有棉籽蛋白产品在稳定发酵工艺的优势基础上促进菌体繁殖，提高细胞生长速率，增加生长期的生物量和缩短生长期；同时可以促进代谢产物从胞内向胞外释放，从而提高目标产物产量，甚至提升产品质量或缩短发酵周期。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明通过向湿棉粕上喷洒营养液后经烘干并去绒后得到棉籽蛋白。

所述的湿棉粕是指：棉籽经去壳、压胚、浸提棉籽油、脱酚并回收低聚糖、脱溶后，得湿棉粕。

所述的喷洒是指：采用喷淋器按照每公斤湿棉粕加入5-15mL营养液的比例均匀喷撒到湿棉粕上。