[发明专利]一种平板脉冲超声强化豆粕发酵的方法

说明书

本发明公开了一种平板脉冲超声强化豆粕发酵的方法，包括以下步骤：步骤S1、菌种活化与豆粕发酵；步骤S2、取所述步骤S1中接种后的发酵液进行平板脉冲超声处理，超声处理的条件为：发酵液至于超声波水浴中，超声温度28～36℃，设定超声脉冲间歇比为10s/5s，超声施加阶段为豆粕发酵的第2d、3d或4d，超声处理时间为1～3h，功率密度为0.04～0.14W/mL，频率28～40kHz。以发酵液生物量、可溶性蛋白和多肽含量为发酵效果评价指标，筛选出了最佳超声强化发酵工艺，超声强化效果显著。

技术领域

本发明属于食品发酵研究领域，具体涉及一种平板脉冲超声强化豆粕发酵的方法。

背景技术

我国大豆种植广泛，豆粕年产量可达5000万吨以上。并且豆粕营养价值及经济价值高，但是我国豆粕深加工程度很低。目前豆粕在我国主要用于饲料的配置与酱油的制作，豆粕利用率总体较低，豆粕资源迫切需要扩展并运用到其他领域来最大化地提高其潜在附加值。因此，豆粕如何高效地用作蛋白及多肽生产原料的研究逐渐成为学者们的研究热点。

水解蛋白制备多肽是目前豆粕多肽工业化生产最主要的方式。其中包括直接酶解法和菌种发酵法。直接酶解法水解时间短，效率高，但要先对豆粕原料进行蛋白提取，使用酶的范围窄，成本高，且得到的多肽有苦味，脱苦步骤繁琐。而菌种发酵法可直接利用原料进行自然发酵，代谢过程中产酶、酶解及脱苦步骤同步进行，大大简化生产工艺，并且还能充分降解豆粕中的抗营养因子。

传统微生物发酵法存在发酵效率较低的问题。于是本发明尝试在豆粕发酵过程中引入超声波技术，旨在刺激发酵微生物的生长，提高发酵效率，增加发酵产物得率。有相关研究表明，合适的超声波刺激能够改变细胞膜的通透性，增强物质运输，加速细胞代谢生长，刺激酶分泌，同时提高酶解的反应效率。超声波通过强化发酵液的微搅拌，改善其传质效果。现有技术中超声技术在发酵饲料上的应用较多，但是一些研究中并没有明确先定功率(有机肥发酵剂及其制备方法和使用方法，廖庄旺，CN201710523409.5)和频率(一种复合菌种发酵酒糟制备风味蛋白饲料的方法，关统伟，CN201710584855.7)。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种平板脉冲超声强化豆粕发酵的方法，并以生物量、多肽和可溶性蛋白指标来优化整个超声发酵过程。

本发明的技术方案是：一种平板脉冲超声强化豆粕发酵的方法，包括以下步骤：

步骤S1、菌种活化与豆粕发酵；

步骤S2、取所述步骤S1中接种后的发酵液进行平板脉冲超声处理，超声处理的条件为：发酵液至于超声波水浴中，超声波水浴温度为28～36℃，设定超声脉冲间歇比，超声施加阶段为豆粕发酵的第2d、3d或4d，超声处理时间为1～3h，功率密度为0.04～0.14W/mL，频率28～40kHz。

优选地，所述超声脉冲间歇比为超声10s/空歇5s。

所述菌种为枯草芽孢杆菌或菌种为热带假丝酵母等菌种。

当所述菌种为枯草芽孢杆菌时，优选地，所述超声波水浴温度为36℃，超声施加阶段为豆粕发酵的第3d，所述超声处理时间为1h，所述功率密度为0.08W/mL，所述频率为33kHz。

当所述菌种为热带假丝酵母时，优选地，所述超声波水浴温度为28℃，超声施加阶段为豆粕发酵的第2d，所述超声处理时间为2h，所述功率密度为0.14W/mL，所述频率为33kHz。