[发明专利]一种联合超声波辅助酶解和微生物发酵麸皮制备阿魏酸的工艺

摘要

本发明公开了一种联合超声波辅助酶解和微生物发酵麸皮制备阿魏酸的工艺，利用麸皮为原料，通过超声波辅助酶解和微生物发酵法联合制备阿魏酸，提取率得到极大提高，检测结果表明麸皮中阿魏酸的提取率达到95%以上，显著高于目前已报到技术水平。本发明优势在于：一是采用复合微生物发酵+超声波辅助酶解+二步醇提相结合的工艺降解麸皮中的纤维素、木质素等，打破阿魏酸酯键与多糖和木质素的交联，提高阿魏酸的提取率；二是在去淀粉和蛋白过程中采用了超声波辅助酶解，缩短了酶解时间，提升了去除效果；三是工艺生产成本较低，耗能高的干燥环节少，无水乙醇可回收利用，利于工业化生产。

主权项

一种联合超声波辅助酶解和微生物发酵麸皮制备阿魏酸的工艺，其特征在于具体包括以下步骤：（1）麸皮预处理：将麸皮粉碎，过100目筛，以料液质量比1:5～10的量加入蒸馏水，加热灭酶，得麸皮悬浮液；（2）超声波辅助酶解去淀粉：调整麸皮悬浮液的pH至5.5～7.5，按麸皮质量比3～5%的比例加入α‑淀粉酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度70～80℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，利用碘液检查至淀粉完全水解为止；酶解结束后过滤，滤液为淀粉水解液，向麸皮残渣中加入3～5倍质量比的蒸馏水，得悬浮液，备用；（3）超声波辅助酶解去蛋白：调整悬浮液的pH至8.0～9.0，按麸皮质量比2～3%的比例加入碱性蛋白酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度50～60℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，酶解时间为60～90min；酶解结束后灭酶，过滤，滤液为蛋白水解液，向滤渣中加入3～5倍质量比的蒸馏水冲洗2～3次，过滤得麸皮残渣；（4）生物发酵剂制备：取8～10份吸附剂、3～5份磷酸二氢钙、6～8份葡萄糖、10～15份米糠、10～15份玉米粉、3～5份菜籽饼、10～15份麸皮、2～3份里氏木霉、1～2份黑曲霉、1‑2份枯草芽孢杆菌，混合搅拌均匀；然后用含有2%糖蜜的水溶液将水分调整为35～40%，25℃～30℃下厌氧发酵7～10d；（5）混料：按质量比麸皮残渣100份、生物发酵剂3～5份、纤维素酶0.5～1份、木聚糖酶0.5～1份比例混合均匀，调整水分至35～40%；（6）厌氧发酵：将混合后的混合物控温厌氧发酵2～3d，温度28～32℃，定期搅拌；（7）超声波辅助酶解：发酵结束后向发酵渣中加入3～5倍水，加入发酵渣质量份数0.5～1%的木聚糖酶，在超声波辅助作用下酶解，酶解温度50～60℃，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌，酶解时间为20～30min；（8）离心：酶解结束后过离心，离心转速3000～5000rpm，分离上清液和固体残渣；（9）浓缩干燥：将上清液浓缩、真空干燥得到阿魏酸粗品；（10）二步醇提：向固体残渣用3～5倍无水乙醇，在超声波辅助作用下醇提20～30min，超声功率300W，期间采用搅拌机匀速搅拌；（11）离心：醇提结束后离心，离心转速3000～5000rpm，分离得上清液和固体残渣；（11）醇洗：将上述固体残渣用无水乙醇冲洗3～5次，合并上清液得醇提液；（12）纯化：将步骤9得到的阿魏酸粗品用步骤11得到的醇提液溶解，离心除去沉淀，得到透明的淡黄色上清液；（13）浓缩干燥：将上清液浓缩、真空干燥得到纯度较高的阿魏酸。