麦胚酵素的制备方法及麦胚酵素

本发明属于生物发酵领域，涉及一种麦胚酵素的制备方法及麦胚酵素，尤其涉及一种基于复合酶解以及乳酸菌发酵麦胚酵素的制备方法及发酵得到的麦胚酵素。

背景技术：

1、我国小麦产量居全球之首，河南是小麦的主产区，麦胚产出量每年达1500万吨。麦胚中含有丰富而优质的蛋白质、脂肪、多种维生素、矿物质等营养素，而且还蕴含谷光甘肽、黄酮类物质、麦胚凝集素以及二十八烷醇等生理活性物质。因此，麦胚被誉为“人类天然的营养宝库”。然而，麦胚中的油脂易氧化酸败，其多酚氧化酶易与酚类物质反应，导致面粉色泽发黑甚至影响面粉保质期。因此，在小麦加工过程中，麦胚常作副产物被废弃或作饲料，造成优质资源浪费。

2、随着药食同源产品功能研究的不断深入和乳酸菌对人体健康作用机制的不断揭示，国内外益生菌乳酸菌的研究和保健食品的开发已成为食品科学领域的热点。另一方面，小麦胚芽作为一种历史悠久的两用植物，在人类营养和保健方面具有巨大的价值。具有预防心脑血管疾病、提高机体免疫系统调节肠道功能、健脾肺、降血糖血脂、抗衰老抗肿瘤等功能。此外，科学家通过研究发现，小麦胚芽中所含的一部分淀粉经过酶水解后可以转化为可发酵糖，使微生物易于利用。

3、乳酸菌是一种非孢子革兰氏阳性菌，可以发酵糖产生乳酸。它们具有调节肠道微生物群和增强人体免疫力等多种功能。目前，国内外研究人员已将各种商业乳酸菌用于单一或复合果蔬汁的发酵，以改善其营养和感官特性。利用乳酸菌发酵果蔬，不仅将乳酸菌的益生菌功能与果蔬的营养功能有效结合，还赋予了果蔬新的风味，提高了果蔬的生物活性。然而，关于乳酸菌在小麦胚芽汁发酵中的应用报道较少，现有文献大多集中在抗氧化活性的研究上，而没有提及营养功能成分和风味物质的变化。

4、通过多酶复合酶解技术可以有效的制备麦胚发酵液，进而通过组合乳酸菌发酵技术可以制备高营养价值的麦胚酵素。已有的研究报道了通过枯草芽孢杆菌以及混菌(酵母菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉)发酵制备麦胚酵素，但基于复合酶解技术协同乳酸菌发酵制备麦胚酵素的研究仍未报道。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能实现麦胚的高值化利用以及无需耐高温和高压设备的麦胚酵素的制备方法及麦胚酵素。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述麦胚酵素的制备方法包括以下步骤：

4、1)制备麦胚水溶液以及获取组合菌株培养液；

5、2)采用复合酶解的方式将步骤1)制备得到的麦胚水溶液制备麦胚发酵液；

6、3)将步骤1)获取得到的组合菌株培养液接种至步骤2)制备得到的麦胚发酵液中进行混合发酵，得到麦胚酵素。

7、优选地，本发明所采用的步骤1)中麦胚水溶液的制备方式是：

8、a1)获取麦胚蛋白；

9、a2)将麦胚蛋白与水按重量体积比是1：5-10的比例混合均匀，获得混合液；

10、a3)在28-32℃的温度下，将步骤a2)得到的混合液置于140-180r/min摇床中振荡20-30min，得到麦胚水溶液。

11、优选地，本发明所采用的步骤1)中组合菌株包括植物乳杆菌、副干酪乳杆菌以及保加利亚乳杆菌。

12、优选地，本发明所采用的组合菌株培养液的制备方式是：

13、b1)选取植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和保加利亚乳杆菌；

14、b2)将步骤b1)选取得到的菌株共同接种至mrs培养基中，在28-32℃的温度下，在180-220r/min的摇床中培养不低于28h，获得组合菌株培养液。

15、优选地，本发明所采用的步骤2)中复合酶解中采用的复合酶是α-淀粉酶以及高温糖化酶。

16、优选地，本发明所采用的步骤2)的具体实现方式是：

17、2.1)采用α-淀粉酶对麦胚水溶液进行液化处理；

18、2.2)采用高温糖化酶对麦胚水溶液进行糖化处理。

19、优选地，本发明所采用的步骤2.1)中α-淀粉酶的添加量是麦胚粉量×70％×20/20000ml，所述液化处理过程是在90-95℃下不断搅拌2-3h；所述液化处理的ph是6.0～7.0；所述液化处理过程的ph是通过柠檬酸调节的；

20、所述步骤2.2)中高温糖化酶的添加量是麦胚粉量×70％×200/100000ml，所述糖化处理的终点是在40℃糖化至葡萄糖浓度不再增高；所述糖化处理的ph是4.6；所述糖化处理ph是通过柠檬酸调节的。

21、优选地，本发明所采用的步骤3)中组合菌株培养液的接种量是麦胚发酵液总体积的3-9％；优选地，所述组合菌株培养液中植物乳杆菌、副干酪乳杆菌以及保加利亚乳杆菌的使用比例是1-3：1-3：1-3；优选地，所述步骤3)中混合发酵是在37℃的条件下，在200r/min摇床发酵不低于48h。

22、一种基于如前所述的麦胚酵素的制备方法制备得到的麦胚酵素。

23、优选地，本发明所提供的麦胚酵素中活菌数不低于8.5×108cfu/ml；优选地，所述麦胚酵素中总糖含量是5.52g/l；所述麦胚酵素中总蛋白含量是8.93g/l；所述麦胚酵素中可溶性膳食纤维含量是315.12mg/l；所述麦胚酵素中总酚含量是26.23mg/l。

24、本发明的优点是：

25、本发明提供了一种麦胚酵素的制备方法及麦胚酵素，该制备方法包括：1)制备麦胚水溶液以及获取组合菌株培养液；2)采用复合酶解的方式将步骤1)制备得到的麦胚水溶液制备麦胚发酵液；3)将步骤1)获取得到的组合菌株培养液接种至步骤2)制备得到的麦胚发酵液中进行混合发酵，得到麦胚酵素。本发明是以小麦胚芽汁为原料，筛选适用于麦胚发酵的微生物菌株，同时进一步通过营养功能成分分析和风味物质的测定发现通过复合酶解技术协同乳酸菌发酵制备的麦胚酵素具有较高的营养价值。本发明所提供的制备方法，与一般的化工生产相比，微生物发酵法在比较温和的条件下进行，一般在常温常压下即可进行，故无需耐高温和高压设备，设备投资较小；且微生物发酵是在微生物自行调控下由酶催化的生物代谢反应，通过化学方法无法轻易得到的产物，但可通过微生物发酵生物合成得到。本发明在酶解制备发酵液以及组合微生物发酵工艺实现了方法上的创新，联合多酶体系和微生物发酵的优势，实现麦胚的高值化利用，实验内容极具创新探究性，为后续研究进展提供了较为广阔的研究思路。本发明首次系统性利用多酶复合体系制备麦胚发酵液，然后结合多种食品安全级微生物菌株(植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和保加利亚乳杆菌)对麦胚发酵液进行发酵来制备麦胚酵素，最后对制备的麦胚酵素进行营养物质测定和风味分析，不仅能够深度开发和利用麦胚蛋白资源，而且为麦胚酵素在未来食品中的开发应用提供理论依据，具有重要经济和社会的意义。

技术特征：

1.一种麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述麦胚酵素的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中麦胚水溶液的制备方式是：

3.根据权利要求2所述的麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中组合菌株包括植物乳杆菌、副干酪乳杆菌以及保加利亚乳杆菌。

4.根据权利要求3所述的麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述组合菌株培养液的制备方式是：

5.根据权利要求1-4任一项所述的麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中复合酶解中采用的复合酶是α-淀粉酶以及高温糖化酶。

6.根据权利要求5所述的麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤2)的具体实现方式是：

7.根据权利要求6所述的麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤2.1)中α-淀粉酶的添加量是麦胚粉量×70％×20/20000ml，所述液化处理过程是在90-95℃下不断搅拌2h-3h；所述液化处理的ph是6.0～7.0；所述液化处理过程的ph是通过柠檬酸调节的；

8.根据权利要求7所述的麦胚酵素的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中组合菌株培养液的接种量是麦胚发酵液总体积的3-9％；优选地，所述组合菌株培养液中植物乳杆菌、副干酪乳杆菌以及保加利亚乳杆菌的使用比例是1-3：1-3：1-3；优选地，所述步骤3)中混合发酵是在37℃的条件下，在180-220r/min摇床发酵不低于48h。

9.一种基于如权利要求1-8任一项所述的麦胚酵素的制备方法制备得到的麦胚酵素。

10.根据权利要求9所述的麦胚酵素，其特征在于：所述麦胚酵素中活菌数不低于8.5×108cfu/ml；优选地，所述麦胚酵素中总糖含量是5.52g/l；所述麦胚酵素中总蛋白含量是8.93g/l；所述麦胚酵素中可溶性膳食纤维含量是315.12mg/l；所述麦胚酵素中总酚含量是26.23mg/l。

技术总结本发明属于生物发酵领域，涉及一种麦胚酵素的制备方法及麦胚酵素，其中，该制备方法包括：1)制备麦胚水溶液以及获取组合菌株培养液；2)采用复合酶解的方式将步骤1)制备得到的麦胚水溶液制备麦胚发酵液；3)将步骤1)获取得到的组合菌株培养液接种至步骤2)制备得到的麦胚发酵液中进行混合发酵，得到麦胚酵素。本发明提供了一种能实现麦胚的高值化利用以及无需耐高温和高压设备的麦胚酵素的制备方法及麦胚酵素。技术研发人员：潘龙,黄继红,廖爱美,侯银臣,马盼盼受保护的技术使用者：许昌学院技术研发日：技术公布日：2024/6/5