專利名稱：一種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及ー種蛋白酶制劑，尤其涉及ー種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，本發明還涉及了該蛋白酶制劑的制備方法。
背景技術：
在廣式醬油的行業內的現行釀造エ藝里，醬油都是采用曬露發酵生產的，通常產出的生醬油分為頭抽醬油(又稱頭油)和ニ抽醬油(又稱ニ油)。其中，頭油為由醬油大曲和鹽水的稀態混合物，即醬醪，在經曬露發酵半年后所直接抽出的生醬油，故名為頭抽醬油，簡稱頭抽或頭油，由于醬油大曲中含有大量可分解黃豆和面粉等大曲原料的酶系，該酶系在醬醪中繼續發揮分解作用，將大豆蛋白質分解成小分子氨基酸，將面粉中的淀粉分解成糖類，從而賦予頭油的鮮味和甜味。而醬醪抽出頭油后剩下的醬渣，又稱頭油渣，通常用于ニ油的制備。鹽水對于可分解大曲原料的酶系有著抑制作用，且隨浸泡時間的延長酶系的酶活力衰退，故雖經過半年以上的曬露發酵，醬油大曲原料的分解是有限。經檢測，頭油渣中的粗蛋白指標含量的檢測結果一般為干基干重的四17%，頭油渣中的中性蛋白酶和酸性蛋白酶卻已衰退殆盡，已不能再分解頭油渣中的蛋白質，可見醬油大曲原料的蛋白質利用率仍然存在大幅度提升的空間。但是，大豆中的蛋白質種類較多，易被大曲中的酶系所分解的蛋白質已在頭油的浸泡階段中被降解成為頭油中的氨基酸態氮。而在頭油渣中殘存的蛋白質則為難以被大曲中的酶系所分解的部分。目前，圍繞醬油渣的再利用報道多為蛋白質飼料方向、肥料、種曲、食用菌、提取營養成分、再發酵醬油等方面。在酶制劑方面，只有使用枯草芽孢桿菌和液態發酵對皮革進行發酵制備蛋白酶、以木霉和酵母為菌種制備飼用酶制劑等相關報道，而利用醬油渣制備酶制劑的報道較少。

發明內容
本發明的目的之一旨在ー種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，該酶制劑具有較高的酶活，不僅可以用于ニ抽醬油的生產，還可以應用于飼料等領域中。本發明的目的之ニ旨在提供上述蛋白酶制劑的制備方法。本發明的第一個目的是通過以下技術方案來實現一種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，其由以下方法制備而成
(1)以干頭油渣為培養基的主料，加水混勻，然后將菌種接種至培養基上，混合均勻成發酵原料；
(2)發酵原料在35 39°C下發酵M 72小吋，得到蛋白酶制劑。本發明的第二個目的是通過以下技術方案來實現的一種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑的制備方法，其包括以下步驟(1)以干頭油渣為培養基主料，加水混勻，然后將菌種接種至培養基，混合均勻成發酵原料；
(2)發酵原料在35 39°C下發酵M 72小吋，得到蛋白酶制劑。微生物產酶的主要目的是為了將其所處環境中的大分子營養物質降解成小分子， 而后才能將營養吸收和利用，達到自身生長和繁殖的終極目的。故在不同環境下，同種微生物所產出的酶系及比例是不同的。例如單以面粉為培養基，其主要成分為淀粉，另含少量蛋白質，則菌種主要分泌用于分解淀粉的液化酶和糖化酶，因環境中蛋白質較少而致蛋白酶產量低；若單以豆粕為培養基，主要成分為蛋白質，另含少量碳水化合物，則菌種主要分泌用于分解蛋白質的蛋白酶，因環境中淀粉較少而致液化酶和糖化酶產量低。同理，在不同的蛋白質環境下，菌種所分泌的蛋白酶系的種類和比例也將依據所處環境中蛋白質的特性而在一定范圍內自行調整。由于在頭油發酵制備中蛋白質的利用率僅為四 37%，則干頭油渣中還含有豐富的未被利用的蛋白質，且均是醬油大曲原料的酶系難以分解的蛋白質。故以干頭油渣為主要原料制備酶制劑，則因菌種所接觸的蛋白質為醬油大曲蛋白酶系難以分解的部分，故菌種將分泌能較好的分解頭油渣殘存蛋白質的酶系，因而該酶系更加適合用于頭油渣發酵制備ニ抽醬油，可以充分地分解頭油渣中的蛋白質，提高了ニ抽醬油中的全氮濃度，提高了制備醬油的原材料利用率。本發明所述步驟(1)中的干頭油渣為醬油釀造エ藝中的醬醪抽出頭油后經過脫鹽干燥處理的醬渣。該干頭油渣中含有12 15wt%的水分，8 10g/100g的鹽分。本發明的步驟(1)中所述的菌種的接種量為培養基總重量的0.廣1%。。盡管干頭油渣經過脫鹽處理，但其中仍含有少量的鹽，鹽分過高抑制菌種的生長， 菌種無法正常代謝產酶，而且會對菌種的發酵所得的酶產生抑制作用，降低酶活力，故所述步驟(1)所述的培養基還包括輔料，所述水的添加量為培養基總重量的50飛0%，使干醬渣中的鹽分降低于5g/100g，讓菌種能夠正常代謝產酶，且所得的酶的活性較高。作為本發明的實施方式，所述的輔料包括麥麩、玉米粉、土豆粉、面粉和豆餅粉中的ー種或兩種以上的混合，可以為菌種的發酵提供更加充足的碳源、氮源以及其他養分。本發明中，當培養基中包括輔料時，所述的干頭油渣的重量百分比含量為50飛0%， 所述的輔料的重量百分比含量為4(Γ50%。而作為本發明的其中一種實施方式當培養基中包括麥麩時，所述的步驟(1)具體操作如下麥麩與菌種拌勻后，加水拌勻，然后再加入干頭油渣或者干頭油渣和其余輔料中，拌勻得到發酵原料。由于麥麩在吸水后仍可保持較好的松散程度，故最先將麥麩和菌種拌勻可讓用量較少的菌種得到均勻的分布。而干頭油渣和其它輔料直接與水接觸后將形成大量團塊，水分不均勻現象嚴重，菌種會分布不均勻，故干頭油渣和其它輔料需最后添加。本發明所述的步驟⑴中所述的菌種采用黑曲霉、米曲霉、醬油曲霉以及適用于醬油生產的其他霉菌中的ー種或兩種以上的混合。干頭油渣的PH偏酸性，即本發明的酶制劑是將要添加到酸性環境中的，黑曲霉所分泌的蛋白酶系以酸性蛋白酶為主，米曲霉和醬油曲霉所分泌的蛋白酶系以中性蛋白酶為主，因此，所述菌種優選至少要包括黑曲霉，這樣所制備的酶制劑在頭油渣中的使用效果更佳。本發明所述的步驟O)的發酵在厚層通風制曲池進行，發酵原料在制曲池中的鋪料厚度在0.廣1.0m范圍之間，在此厚度下，不僅培養基的透風性合適，在發酵期間能為發酵提供充足的氧氣，而且還能將培養基的熱量控制在合適的菌種生長的溫度范圍內。本發明所述的發酵可以采用常規的發酵エ藝。本發明還可以采用以下發酵エ藝進行處理
發酵時間是對、他，則所述的步驟O)的發酵エ藝為
①發酵的O 他時間段，控制發酵原料的料溫在37 39°C之間；
②發酵的9 20h時間段，控制料溫在35 36°C之間，且在l(Tllh的時間段和18 20h 時間段各翻曲一次；
③發酵的2(Γ4 !時間段，控制料溫36 38°C，在Μ、》ι時出曲，得到用于醬油釀造中 ニ抽醬油制備用的酶制劑。采用該エ藝耗能低，但所得的酶制劑水分較高，但不利于存放， 需要立即使用或在2天內使用。若發酵時間在49ゥ池范圍內，則所述的步驟⑵的發酵エ藝為
①發酵的0 他時間段，控制發酵原料的料溫在37 39°C之間；
②發酵的9 20h時間段，控制料溫在35 36°C之間，且在l(Tllh時間段和18 20h時間段各翻曲一次；
③發酵的2(Γ4 !時間段，控制料溫在36 38°C之間；
④發酵的48 7 時間段，控制料溫在38 39°C之間，在第49 7池時出曲，得到用于醬油釀造中二抽醬油制備用的酶制劑。采用該エ藝雖能耗高，但是所得的酶制劑不僅酶活力高，且存放時間較長，室溫下可存放3天，最多5天。本發明所得的酶制劑的水分18 25%，酸性蛋白酶活75(Tl000U/g干基，中性蛋白酶活9(Tl30U/g干基。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果
(1)本發明的蛋白酶制劑具有較強的酶活力，其中酸性蛋白酶活75(Tl000U/g干基， 中性蛋白酶活9(Tl30U/g干基，可以分解頭油渣中的剰余的大豆蛋白質，可用于ニ抽醬油的生產，使ニ抽醬油的生產亦如頭油ー樣進行了酶解過程，提高ニ抽醬油中的氮含量，也提高頭油渣中的蛋白質的利用率及淀粉質原料的利用率。(2)本發明針對頭油渣中所含成分的種類及其偏酸性的性質，選擇既可以產酶， 又可以在頭油渣環境中生長的菌種，使之在頭油渣發酵中的使用效果更佳。(3)本發明蛋白酶制劑的制備中，接種時采用分步混合，使菌種能夠均勻地分布在培養基中，菌種在發酵期間可以充分地利用培養基中的營養成分。(4)本發明為用于食品方向酶制劑，是以醬油渣為原料，添加黑曲霉、醬油曲霉以及米曲霉等進行固體發酵所得，不含有枯草芽孢桿菌和木霉等未通過食品安全驗證的菌種。(5)本發明的蛋白酶制劑的酶活強，開可以應用至動物飼料等領域中。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明作進ー步描述，但不作為對本發明的限定。實施例一
(1)以干頭油渣為培養基，將醬油曲霉As. 3495按干頭油渣重量的0. 6%。進行添加，拌勻后加水，加水量為干頭油渣重量的陽％，混勻成發酵原料；(2)發酵原料下料至厚層通風制曲池中，鋪料厚度0. 2m，在37°C下發酵55小吋，得到蛋白酶制劑，所得的酶制劑的水分25%，酸性蛋白酶活750U/g干基，中性蛋白酶活130U/g干實施例ニ
(1)發酵原料制備
①培養基配方干頭油渣50%，麥麩50%，菌種采用黑曲霉AS. 3350。②麥麩和黑曲霉拌勻，黑曲霉AS. 3350的接種量為干頭油渣和麩皮總重的 0. 5%0。③在麥麩和黑曲霉的混合料中加水拌勻，水的用量為干頭油渣和麩皮總重的 60%。④麩皮、黑曲霉和水的混合料與干頭油渣拌勻成發酵原料。(2)發酵發酵原料下料至厚層通風制曲池中，鋪料厚度1.0m。按以下發酵エ藝進行發酵
①發酵的0 他時間段，控制發酵原料的料溫在37 39°C之間；
②發酵的9 20h時間段，控制料溫在35 36°C之間，且在l(Tllh時間段和18 20h時間段各翻曲一次；
③發酵的2(Γ4 !時間段，控制料溫在36 38°C之間，在第4 時出曲，得到蛋白酶制劑， 所得的酶制劑的水分25%，酸性蛋白酶活900U/g干基，中性蛋白酶活90U/g干基。實施例三
(1)發酵原料制備
①培養基配方干頭油渣60%，麥麩40%，菌種采用黑曲霉AS. 3350。②麥麩和黑曲霉拌勻，黑曲霉AS. 3350的接種量為干頭油渣和麩皮總重的 0. 4%0。③在麥麩和黑曲霉的混合料中加水拌勻，水的用量為干頭油渣和麩皮總重的 57%。④麩皮、黑曲霉和水的混合料與干頭油渣拌勻成發酵原料。(2)發酵發酵原料下料至厚層通風制曲池中，鋪料厚度0.6m。按以下發酵エ藝進行發酵
①發酵的0 他時間段，控制發酵原料的料溫在37 39°C之間；
②發酵的9 20h時間段，控制料溫在35 36°C之間，且在l(Tllh時間段和18 20h時間段各翻曲一次；
③發酵的2(Γ4 !時間段，控制料溫在36 38°C之間，在第4 時出曲，得到蛋白酶制劑， 所得的酶制劑的水分24%,酸性蛋白酶活1000U/g干基，中性蛋白酶活90U/g干基。實施例四
(1)發酵原料制備
①培養基配方干頭油渣55%，麥麩45%，菌種采用黑曲霉AS. 3350。②麥麩和黑曲霉拌勻，黑曲霉AS. 3350的接種量為干頭油渣和麩皮總重的
0. O /00 O③在麥麩和黑曲霉的混合料中加水拌勻，水的用量為干頭油渣和麩皮總重的50%。④麩皮、黑曲霉和水的混合料與干頭油渣拌勻成發酵原料。(2)發酵發酵原料下料至厚層通風制曲池中，鋪料厚度0.9m。按以下發酵エ藝進行發酵
①發酵的0 他時間段，控制發酵原料的料溫在37 39°C之間；
②發酵的9 20h時間段，控制料溫在35 36°C之間，且在l(Tllh時間段和18 20h時間段各翻曲一次；
③發酵的2(Γ4 !時間段，控制料溫在36 38°C之間，
④發酵的48 7池時間段，控制料溫39°C，在第7 時出曲，得到蛋白酶制劑，所得的酶制劑的水分18%，酸性蛋白酶活900U/g干基，中性蛋白酶活95U/g干基。實施例五
(1)發酵原料制備
①培養基配方干頭油渣53%，麥麩47%，菌種采用黑曲霉AS. 3350。②麥麩和黑曲霉拌勻，黑曲霉AS. 3350的接種量為干頭油渣和麩皮總重的 0. 35%0。③在麥麩和黑曲霉的混合料中加水拌勻，水的用量為干頭油渣和麩皮總重的 60%。④麩皮、黑曲霉和水的混合料與干頭油渣拌勻成發酵原料。(2)發酵發酵原料下料至厚層通風制曲池中，鋪料厚度0.85m。按以下發酵エ藝進行發酵，
①發酵的0 他時間段，控制發酵原料的料溫在37 39°C之間；
②發酵的9 20h時間段，控制料溫在35 36°C之間，且在l(Tllh時間段和18 20h時間段各翻曲一次；
③發酵的2(Γ4 !時間段，控制料溫在36 38°C之間，在第4 時出曲，得到蛋白酶制劑， 所得的酶制劑的水分25%，酸性蛋白酶活930U/g干基，中性蛋白酶活90U/g干基。實施例六
(1)發酵原料制備
①培養基配方干頭油渣53%，麥麩47%，菌種采用米曲霉As. 3951。②麥麩和米曲霉As. 3951拌勻，米曲霉As. 3951的接種量為干頭油渣和麩皮總重的 0. 3%0。③在麥麩和米曲霉As. 3951的混合料中加水拌勻，水的用量為干頭油渣和麩皮總重的60%。④麩皮、米曲霉As. 3951和水的混合料與干頭油渣拌勻成發酵原料。(2)發酵發酵原料下料至厚層通風制曲池中，鋪料厚度0.細。按以下發酵エ藝進行發酵，
①發酵的0 他時間段，控制發酵原料的料溫在37 39°C之間；
②發酵的9 20h時間段，控制料溫在35 36°C之間，且在l(Tllh時間段和18 20h時間段各翻曲一次；
③發酵的2(Γ4 !時間段，控制料溫在36 38°C之間，在第4 時出曲，得到蛋白酶制劑，所得的酶制劑的水分對％，酸性蛋白酶活750U/g干基，中性蛋白酶活130U/g干基。實施例七
(1)發酵原料制備
①培養基配方干頭油渣50%，麥麩35%，豆餅粉5%，面粉10%，菌種采用米曲霉 As. 3951。②麥麩和米曲霉As. 3951拌勻，米曲霉As. 3951的接種量為干頭油渣和麩皮總重的 0. 3%0。③在麥麩和米曲霉As. 3951的混合料中加水拌勻，水的用量為干頭油渣、麩皮、 豆餅粉和面粉總重的60%。④麩皮、米曲霉As. 3951和水的混合料與干頭油渣、豆餅粉及面粉拌勻成發酵原料。(2)發酵發酵原料下料至厚層通風制曲池中，鋪料厚度0.加。按以下發酵エ藝進行發酵，
①發酵的0 他時間段，控制發酵原料的料溫在32 34°C之間；
②發酵的8 1 時間段，控制料溫在34 36°C之間，且在l(Tllh時間段和18 20h時間段各翻曲一次；
③發酵的16 24h時間段，控制料溫在36 37°C之間，在第2 時出曲，得到蛋白酶制劑，所得的酶制劑的水分25%，酸性蛋白酶活760U/g干基，中性蛋白酶活130U/g干基。本發明可用其他的不違背本發明的精神或主要特征的具體形式來概述。本發明的上述實施例都只能認為是對本發明的說明而不是限制，因此凡是依據本發明的實質技術對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.ー種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，其特征在干，由以下方法制備而成(1)以干頭油渣為培養基的主料，加水混勻，然后將菌種接種至培養基上，混合均勻成發酵原料；(2)發酵原料在35 39°C下發酵M 72小吋，得到蛋白酶制劑。
2.根據權利要求1所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，其特征在干， 所述的步驟(1)中所述的菌種的接種量為培養基總重量的0.廣1%。。
3.根據權利要求1所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，其特征在干， 所述步驟(1)所述的培養基還包括輔料，而所述水的添加量為培養基總重量的50飛0%。
4.根據權利要求3所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，其特征在干， 所述的培養基中干頭油渣的重量百分比含量為50飛0%，輔料的重量百分比含量為4(Γ50% ； 所述的輔料包括麥麩、玉米粉、土豆粉、面粉和豆餅粉中的ー種或兩種以上的混合。
5.根據權利要求3或4所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，其特征在干，所述的菌種采用黑曲霉、米曲霉和醬油曲霉中的ー種或兩種以上的混合。
6.ー種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑的制備方法，其特征在干，其包括以下步驟(1)以干頭油渣為培養基主料，加水混勻，然后將菌種接種至培養基上，混合均勻成發酵原料；(2)發酵原料在35 39°C下發酵M 72小吋，得到蛋白酶制劑。
7.根據權利要求6所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑的制備方法，其特征在干，所述的步驟(1)中所述的菌種的接種量為培養基總重量的0.廣1%。。
8.根據權利要求6或7所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑的制備方法，其特征在干，所述步驟(1)所述的培養基還包括輔料，而所述水的添加量為培養基總重量的50 60%。
9.根據權利要求8所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑的制備方法，其特征在干，所述的培養基中干頭油渣的重量百分比含量為5(Γ55%，輔料的重量百分比含量為45飛0% ；所述的輔料包括麥麩、玉米粉、土豆粉、面粉和豆餅粉中的ー種或兩種以上的混ム I=I ο
10.根據權利要求9所述的利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑的制備方法， 其特征在干，所述的菌種采用黑曲霉、米曲霉和醬油曲霉中的ー種或兩種以上的混合。
全文摘要
本發明公開了一種利用醬油釀造中的頭油渣制備的蛋白酶制劑，由以下方法制備而成(1)以干頭油渣為培養基的主料，加水混勻，然后將菌種接種至培養基上，混合均勻成發酵原料；(2)發酵原料在35~39℃下發酵24~72小時，得到蛋白酶制劑。本發明所得的酶制劑具有較強的酶活力，其中，酸性蛋白酶活750~1000U/g干基，中性蛋白酶活90~130U/g干基。本發明還公開了該蛋白酶制劑的制備方法。
文檔編號C12R1/66GK102533703SQ20121000201
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月6日 優先權日2012年1月6日
發明者李娜, 李寶莉, 楊明泉, 梁亮, 胡鋒, 賈愛娟 申請人:廣東美味鮮調味食品有限公司