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摘要：以豆粕粉为原料，以大豆多肽转化率为指标对固态发酵生产条件进行了优化，并对获得的13株蛋白酶产生菌株进一步筛选。结果表明：最佳发酵条件为基质含水量40%，接种量1%，初始pH值6.5，发酵时间 120 h，发酵温度28℃；各菌株对蛋白含量无明显影响，但蛋白水解度存在较大差异，其中米曲霉（Aspergillus oryzea）1001和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）发酵后大豆多肽含量可高达26.44%和25.46%。
关键词：固态发酵；大豆多肽；发酵条件优化；菌株筛选
中图分类号：TQ920.6文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）07-0078-04
AbstractWith soybean meal powder as raw material， the production situations of solid state fermentation were optimized using soybean peptide convert ratio as index， and the thirteen strains producing protease were further screened. The results showed that the optimum fermentation conditions were 40% of substrate water content， 1% of inoculation amount， 6.5 of the initial pH value，120 h of the fermentation time， and 28℃ of the fermentation temperature. There was no obvious effect on protein content of different strains，but the degrees of hydrolysis were quite different.The content of soybean polypeptides reached 26.44% and 25.46% respectively after fermentation with Aspergillus oryzea 1001 and Bacillus subtilis.
Key wordsSolid state fermentation； Soybean polypeptides； Optimization of fermentation condition； Strain screening
大豆是一种优良的植物性蛋白质来源， 经过加工制成的豆粕富含必需氨基酸，且具有较平衡的氨基酸配比。但由于大豆蛋白质分子结构复杂， 分子量较大（80%大豆蛋白质分子量超过100 kD），且含有多种抗营养因子，因此不利于消化和吸收。大豆多肽是大豆蛋白质水解后产生的由2～10个氨基酸残基组成的低肽混合物， 分子量范围为300～3 000 Da左右。与大豆蛋白质相比，大豆多肽具有多种独特的生理功能， 如易消化、易吸收、促进矿物质吸收、抗氧化、促进双歧杆菌和乳酸菌增殖、增强免疫力等[1，2]。目前，大豆多肽已广泛地应用于饲料行业， 其促进饲养动物生长和增强动物免疫力的功能已得到验证[3]。
大豆多肽的生产方法有直接酶解法和发酵法。直接酶解法成本较高，限制了其在生产中的应用；发酵法是把蛋白酶的发酵生产和大豆多肽的酶解生产结合在一起， 降低了大豆多肽的生产成本， 应用前景较好[4，5]。本文利用13株蛋白酶产生菌株进行固体发酵，用于生产饲用大豆多肽， 旨在为大豆多肽的固态发酵生产提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
2.7酸性蛋白酶水解对大豆蛋白和多肽含量的影响
采用饲用工业酸性蛋白酶，在其最适pH 4.0、40℃条件下水解2 h后，测定蛋白及多肽含量。结果发现豆粕经酸性蛋白酶水解后蛋白含量有一定提高，平均可达45%左右，大豆多肽含量平均可达11.82%。
3结论与讨论
通过固态发酵方法，以大豆多肽转化率为指标，确定豆粕最佳发酵工艺：培养料含水量为40%、接菌量为1%、发酵温度28℃、初始pH值为6.5、发酵时间为120 h。不同菌种发酵的蛋白含量无明显差异，但水解度差异较大。枯草芽胞杆菌和米曲霉1001蛋白水解度较高，可达25%以上；总状毛霉M-808、酵母菌和乳酸菌蛋白水解度较小，平均8%左右。相较于微生物发酵水解，酸性蛋白酶对豆粕的水解度较低且操作复杂，成本较高。
液体摇瓶发酵的豆粕蛋白水解度达60%，然而固体发酵法具有操作更为简便、生产成本较低等优点，是工业生产大豆多肽的一种很有潜力的方法。
真菌存在着广泛的肽酶谱系，且具有价格低廉、来源广泛、不易污染杂菌等优势，适用于固态发酵。另外通过改良发酵条件和复合菌种配比等方法可以提高蛋白水解度。本研究拟进一步选择一条操作简便、耗能低、投资少的固态发酵工艺。参考文献：
[1]余勃，陆兆新.发酵豆粕生产大豆多肽研究[J].食品科学，2007，28（2）： 189-192.
[2]李善仁，林新坚，蔡海松，等，混菌发酵豆粕制备大豆多肽的研究[J].中国粮油学报，2009，2（12）：53-57.
[3]张晶， 李牧， 单安山，等.大豆活性肽对14日龄早期断奶仔猪生长性能和甲状腺素分泌的影响[J].东北农业大学学报， 2005， 36（4）： 467-471.
[4]周伏忠，贾蕴丽，陈国参，等.豆粕发酵适宜菌株筛选及其发酵技术研究[J].河南科学，2007，25（3）：409-412.
[5]李理，潘进权，杨晓泉，等. 液体发酵法制备风味良好的大豆多肽[J]. 食品与发酵工业，2003， 29（1）： 23-26.
[6]陈嵘，关珊珊，吕国忠，等. 产蛋白酶毛霉菌株的初步筛选[J].微生物学通报， 2008（1）：101-104.
[7]莫重文，魏安池.酶法水解豆粕制备多肽味素的研究[J].河南工业大学学报，2007，28（3）：5-8.
[8]张雪，魏建春，李云芳.酶法水解植物蛋白技术研究[J].郑州牧业工程高等专科学校学报，2002，22（3）：246-247.
关键词：固态发酵；大豆多肽；发酵条件优化；菌株筛选
中图分类号：TQ920.6文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）07-0078-04
AbstractWith soybean meal powder as raw material， the production situations of solid state fermentation were optimized using soybean peptide convert ratio as index， and the thirteen strains producing protease were further screened. The results showed that the optimum fermentation conditions were 40% of substrate water content， 1% of inoculation amount， 6.5 of the initial pH value，120 h of the fermentation time， and 28℃ of the fermentation temperature. There was no obvious effect on protein content of different strains，but the degrees of hydrolysis were quite different.The content of soybean polypeptides reached 26.44% and 25.46% respectively after fermentation with Aspergillus oryzea 1001 and Bacillus subtilis.
Key wordsSolid state fermentation； Soybean polypeptides； Optimization of fermentation condition； Strain screening
大豆是一种优良的植物性蛋白质来源， 经过加工制成的豆粕富含必需氨基酸，且具有较平衡的氨基酸配比。但由于大豆蛋白质分子结构复杂， 分子量较大（80%大豆蛋白质分子量超过100 kD），且含有多种抗营养因子，因此不利于消化和吸收。大豆多肽是大豆蛋白质水解后产生的由2～10个氨基酸残基组成的低肽混合物， 分子量范围为300～3 000 Da左右。与大豆蛋白质相比，大豆多肽具有多种独特的生理功能， 如易消化、易吸收、促进矿物质吸收、抗氧化、促进双歧杆菌和乳酸菌增殖、增强免疫力等[1，2]。目前，大豆多肽已广泛地应用于饲料行业， 其促进饲养动物生长和增强动物免疫力的功能已得到验证[3]。
大豆多肽的生产方法有直接酶解法和发酵法。直接酶解法成本较高，限制了其在生产中的应用；发酵法是把蛋白酶的发酵生产和大豆多肽的酶解生产结合在一起， 降低了大豆多肽的生产成本， 应用前景较好[4，5]。本文利用13株蛋白酶产生菌株进行固体发酵，用于生产饲用大豆多肽， 旨在为大豆多肽的固态发酵生产提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
2.7酸性蛋白酶水解对大豆蛋白和多肽含量的影响
采用饲用工业酸性蛋白酶，在其最适pH 4.0、40℃条件下水解2 h后，测定蛋白及多肽含量。结果发现豆粕经酸性蛋白酶水解后蛋白含量有一定提高，平均可达45%左右，大豆多肽含量平均可达11.82%。
3结论与讨论
通过固态发酵方法，以大豆多肽转化率为指标，确定豆粕最佳发酵工艺：培养料含水量为40%、接菌量为1%、发酵温度28℃、初始pH值为6.5、发酵时间为120 h。不同菌种发酵的蛋白含量无明显差异，但水解度差异较大。枯草芽胞杆菌和米曲霉1001蛋白水解度较高，可达25%以上；总状毛霉M-808、酵母菌和乳酸菌蛋白水解度较小，平均8%左右。相较于微生物发酵水解，酸性蛋白酶对豆粕的水解度较低且操作复杂，成本较高。
液体摇瓶发酵的豆粕蛋白水解度达60%，然而固体发酵法具有操作更为简便、生产成本较低等优点，是工业生产大豆多肽的一种很有潜力的方法。
真菌存在着广泛的肽酶谱系，且具有价格低廉、来源广泛、不易污染杂菌等优势，适用于固态发酵。另外通过改良发酵条件和复合菌种配比等方法可以提高蛋白水解度。本研究拟进一步选择一条操作简便、耗能低、投资少的固态发酵工艺。参考文献：
[1]余勃，陆兆新.发酵豆粕生产大豆多肽研究[J].食品科学，2007，28（2）： 189-192.
[2]李善仁，林新坚，蔡海松，等，混菌发酵豆粕制备大豆多肽的研究[J].中国粮油学报，2009，2（12）：53-57.
[3]张晶， 李牧， 单安山，等.大豆活性肽对14日龄早期断奶仔猪生长性能和甲状腺素分泌的影响[J].东北农业大学学报， 2005， 36（4）： 467-471.
[4]周伏忠，贾蕴丽，陈国参，等.豆粕发酵适宜菌株筛选及其发酵技术研究[J].河南科学，2007，25（3）：409-412.
[5]李理，潘进权，杨晓泉，等. 液体发酵法制备风味良好的大豆多肽[J]. 食品与发酵工业，2003， 29（1）： 23-26.
[6]陈嵘，关珊珊，吕国忠，等. 产蛋白酶毛霉菌株的初步筛选[J].微生物学通报， 2008（1）：101-104.
[7]莫重文，魏安池.酶法水解豆粕制备多肽味素的研究[J].河南工业大学学报，2007，28（3）：5-8.
[8]张雪，魏建春，李云芳.酶法水解植物蛋白技术研究[J].郑州牧业工程高等专科学校学报，2002，22（3）：246-247.