本發明屬于生物發酵工程技術領域，涉及玉米浸泡的生產，尤其是一種嗜熱型乳酸桿菌及人工添加該嗜熱型乳酸桿菌的玉米浸泡方法。
背景技術：
玉米淀粉的制備分干法和濕法兩種。所謂干法是指靠磨碎篩分風選的方法，分出胚芽和纖維，而得到低脂肪的玉米粉。濕法是指“一浸二磨三分”，即將玉米溫水浸泡，粗磨、細磨、分離胚芽、纖維素和蛋白質，而得到高純的淀粉。為獲得高純度的玉米淀粉，一般都采用封閉式濕法工藝進行。
玉米漿含有豐富的氨基酸和維生素，在谷氨酸發酵生產中作為廉價的有機氮源促進菌體生長，影響發酵的產酸率和糖酸轉化率。在實際生產中，由于受到玉米質量和浸泡時間短造成玉米漿質量不穩的影響，溫敏型谷氨酸發酵的生產受到嚴重制約。
通過檢索，發現如下兩篇與本專利申請相關的專利公開文獻：
1、一種用于提高玉米浸泡效果的乳酸菌接種法(公開號102942632B)，涉及一種用于提高玉米浸泡效果的乳酸菌接種法，使循環浸漬罐組中老酸通過壓差進入該新增的老酸罐，該老酸在該新增老酸罐中放置7～9個小時，溫度50℃，乳酸含量達到2.2％～2.6％；對SO2值在100ppm～200ppm的浸泡罐添加新增的老酸罐中的培養后的老酸，按照浸漬液：培養后老酸＝30:1的重量比例加入，且保持老酸罐液位不變，得到了大生產中提高浸泡液中乳酸含量最佳方法，提高了浸泡效果和淀粉收率。
2、玉米淀粉酶法浸泡生產方法(專利號：200610016774)，涉及農副產品精深加工，特別是涉及玉米淀粉酶法浸泡生產方法。它克服了傳統的濕法玉米淀粉生產工藝存在著浸泡時間過長、水和能源消耗大、二氧化硫污染環境等不足。其生產工藝步驟是：第一步，選育適宜玉米浸泡液乳酸菌種，將其發酵培養后加入在玉米浸泡液中，以縮短有效的乳酸濃度達到的時間，使玉米籽粒胚乳吸水膨脹軟化，細胞壁遭到破壞；第二步，將初浸的玉米破碎成4－6瓣，分離胚芽，為乳酸及蛋白酶的透入創造更好的條件；第三步，在破碎的玉米浸泡液中加入植物蛋白酶，以充分降解蛋白基質釋放淀粉，進一步縮短浸泡時間。
通過對比，本發明專利申請與上述專利公開文獻存在本質的不同。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，為了解決目前玉米浸泡方法存在的玉米浸泡時間短、乳酸含量低導致玉米漿質量差的現象，提出一種嗜熱型乳酸桿菌及人工添加該嗜熱型乳酸桿菌的玉米浸泡方法，該方法操作簡單、控制方便，能有效解決玉米浸泡過程中玉米漿質量差，有效提高谷氨酸產酸速率，降低生產成本的生產方法。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的：
一種嗜熱型乳酸桿菌，名稱為C15，分類名稱為芽孢桿菌Bacillus sp.，保藏編號為：CGMCC No.13471，保藏日期：2016年12月19日，北京市朝陽區北辰西路1號院3號，保藏單位：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心。
而且，所述嗜熱型乳酸桿菌分離自玉米浸泡水中，分離步驟如下：
a.制備平板分離培養基、斜面培養基：葡萄糖0.2％，酵母膏1％，蛋白胨0.5％，豆粕水解液0.5％，碳酸鈣0.5％，瓊脂2％，余量為水，121℃滅菌30分鐘，上述百分數均為質量百分數；
b.取2mL常規方法制取的玉米浸泡水樣品接入250mL三角瓶內，充分振蕩15～20分鐘，然后取該菌液1mL，移入盛有9ml質量百分數0.9％的生理鹽水的試管內，搖勻，再從該試管中吸1mL移入下一支試管內搖勻，用同樣方法稀釋至第3支試管，取10-1、10-2、10-3三個稀釋度的菌液0.1～0.5mL，各涂于2只平板分離培養基內，用玻璃棒涂均勻，然后置于恒溫培養箱內48～50℃培養24～48小時；
從培養好的平板上在無菌條件下用接種環提取單個菌落，移植到菌種保藏斜面培養基內，50℃培養22～24小時后，即得嗜熱型乳酸桿菌，放置2～4℃冰箱內保藏。
一種人工添加嗜熱型乳酸桿菌的玉米浸泡方法，所述方法中添加了如權利要求1或2中所述的嗜熱型乳酸桿菌。
而且，步驟如下：
⑴向浸泡液中加入玉米，玉米和浸泡液的質量比例為1：2.5-3.0，得玉米浸泡混合液，并加入到玉米浸泡罐中；
⑵浸泡玉米，在玉米浸泡至20～26h、浸泡液中SO2值在100ppm與200ppm之間時，將OD值為0.5～0.9的嗜熱型乳酸桿菌的種子培養液按照種子培養液：玉米浸泡混合液的體積比為0.05～0.1：1的比例接入到玉米浸泡罐中，繼續浸泡至45小時后結束，得到玉米浸泡液，浸泡過程中溫度控制在50℃±2；pH為4.0±1.0。
而且，所述步驟⑵中種子培養液的活化方法如下：
⑴從斜面上接嗜熱型乳酸桿菌菌株于種子培養基中，50℃振蕩培養18～24h，OD值為0.3～0.8，得菌株活化液；
⑵將菌株活化液按體積比為0.05～0.2：1的比例接入種子培養基中，50℃振蕩培養18～24h，得種子培養液；
其中，所述嗜熱型乳酸桿菌的種子培養基為：葡萄糖20～35g/L，酵母膏5～20g/L，蛋白胨5～10g/L，玉米漿5～10g/L，糖蜜2～5g/L，K2HPO41.0～1.5g/L，MnSO40.00025～0.0015g/L，VB10.0001～0.0005g/L，Na2HPO41.5～2.5g/L，溶劑為水，純生物素0～30μg/L，碳酸鈣5～10g/L，pH為6.5，121℃滅菌20分鐘。
本發明取得的優點和積極效果是：
1、本發明方法通過在玉米浸泡液中添加一定量的嗜熱乳酸菌的方法，增強玉米籽粒浸泡效果，縮短了玉米浸泡時間，提高了玉米浸泡液的質量，保證了穩定性高的溫敏型谷氨酸發酵的產酸水平和轉化率，為味精生產提供良好的生產條件，降低了味精生產成本。
2、本發明方法利用了嗜熱型乳酸桿菌利用玉米浸泡液中的糖類經過發酵途徑產生乳酸，適量的經過發酵途徑產生的乳酸作用于玉米胚乳細胞壁上形成洞或坑，使浸泡水進入籽粒內部而作用于蛋白質網，促進玉米蛋白的軟化及膨脹，還能使分子質量相對高的可溶蛋白發生水解，從而減少浸泡水蒸發濃縮過程中泡沫的產生和膠體沉淀的工藝特點。方法操作簡單、控制方便。
3、本發明方法是通過進行嗜熱型乳酸菌的種子高密度擴大培養，結合玉米浸泡過程中浸泡液SO2值在100ppm與200ppm之間，因此添加時間和添加量容易控制，操作簡單，非常適合于工業化生產應用。
4、本發明方法的玉米淀粉生產工藝采用先進的濕磨閉路生產流程，在玉米淀粉生產加工過程中，玉米浸泡是頭道工序，玉米浸泡時亞硫酸濃度為0.10％～0.35％，浸泡溫度48～52℃，浸泡時間40～50h。浸泡目的：一是籽粒變軟，籽粒含水45％左右；二是使可溶性物質浸出，主要是礦物質、蛋白質和糖等；三是破壞蛋白質的網絡結構使淀粉和蛋白質分離；四是防止雜菌污染，阻止腐敗生物生長；五是具有漂白作用，可抑制氧化酶反應，避免淀粉變色。浸泡過程中，有1.0％～1.2％少量的嗜熱乳酸菌存在，利用浸泡液中的糖類經過發酵途徑產生乳酸，乳酸影響軟化籽粒，與浸泡液中的Ca2+、Mg2+生成絡合物，呈溶解狀態。玉米浸泡后得到的浸泡水，含干物質7％～9％，pH3.9～4.1，酸度11％以上，鏡檢乳酸桿菌菌體粗壯，經過3～4效蒸發器濃縮后制成玉米漿。玉米漿含有豐富的營養物質，一般含干物質≥40％，蛋白質≥40％，酸度9％～14％，亞硫酸≤0.3％，濃度22～240Be，,含維生素H(0.33mg/kg)等豐富的氨基酸。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此，不能以下述實施例來限定本發明的保護范圍。
下述實施實例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法；所使用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
本發明中所使用的玉米漿中玉米漿固形物含量的質量分數為30-50％，生物素質量含量為600～800μg/L；糖蜜中糖蜜固形物含量的質量分數為30-60％，生物素質量含量為2000～3000μg/L。
一種嗜熱型乳酸桿菌，名稱為C15，分類名稱為芽孢桿菌Bacillus sp.，保藏編號為：CGMCC No.13471，保藏日期：2016年12月19日，北京市朝陽區北辰西路1號院3號，保藏單位：中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心。
具體地，上述嗜熱型乳酸桿菌分離自玉米浸泡水中，分離步驟如下：
a.制備平板分離培養基、斜面培養基：葡萄糖0.2％，酵母膏1％，蛋白胨0.5％，豆粕水解液0.5％，碳酸鈣0.5％，瓊脂2％，余量為水，121℃滅菌30分鐘，上述百分數均為質量百分數；
b.取2mL常規方法制取的玉米浸泡水樣品接入250mL三角瓶內，充分振蕩15～20分鐘，然后取該菌液1mL，移入盛有9ml質量百分數0.9％的生理鹽水的試管內，搖勻，再從該試管中吸1mL移入下一支試管內搖勻，用同樣方法稀釋至第3支試管，取10-1、10-2、10-3三個稀釋度的菌液0.1～0.5mL，各涂于2只平板分離培養基內，用玻璃棒涂均勻，然后置于恒溫培養箱內48～50℃培養24～48小時；
從培養好的平板上在無菌條件下用接種環提取單個菌落，移植到菌種保藏斜面培養基內，50℃培養22～24小時后，即得嗜熱型乳酸桿菌，放置2～4℃冰箱內保藏。
一種人工添加嗜熱型乳酸桿菌的玉米浸泡方法，所述方法中添加了如上所述的嗜熱型乳酸桿菌。
具體地，步驟如下：
⑴向浸泡液中加入玉米，玉米和浸泡液的質量比例為1：2.5-3.0，得玉米浸泡混合液，并加入到玉米浸泡罐中；
⑵浸泡玉米，在玉米浸泡至20～26h、浸泡液中SO2值在100ppm與200ppm之間時，將OD值為0.5～0.9的嗜熱型乳酸桿菌的種子培養液按照種子培養液：玉米浸泡混合液的體積比為0.05～0.1：1的比例接入到玉米浸泡罐中，繼續浸泡至45小時后結束，得到玉米浸泡液，浸泡過程中溫度控制在50℃±2；pH為4.0±1.0。
實施例1：
本實施中例所使用的培養基有兩種：
⑴嗜熱型乳酸菌種子培養基：葡萄糖20g/L，酵母膏5g/L，蛋白胨5g/L，玉米漿5g/L，糖蜜2g/L，K2HPO41.0g/L，MnSO40.00025g/L，VB10.0001g/L，Na2HPO41.5g/L，溶劑為水，純生物素5μg/L，碳酸鈣5g/L。pH為6.5，121℃滅菌20分鐘；
(2)溫敏型谷氨酸發酵培養基：淀粉水解糖40g/L；玉米漿50ml/L；蛋白水解液10g/L；糖蜜5ml/L；磷酸氫二鈉7g/L；氯化鉀2g/L；硫酸鎂1.4g/L；消泡劑0.1ml/L，溶劑為水，pH為6.9～7.1，121℃滅菌20分鐘。
補加糖：補加糖液為葡萄糖的質量濃度為600g/L的葡萄糖液，115℃滅菌20分鐘。
一種人工添加嗜熱型乳酸桿菌的玉米浸泡方法，步驟如下：
(1)一環斜面培養基上的嗜熱型乳酸菌桿菌接入己滅菌的裝有250ml種子培養基的1L的三角瓶內，50℃振蕩培養24h，得菌株活化液(OD值為0.8)，置于4℃冰箱內冷藏備用；將活化后的嗜熱型乳酸菌桿菌的菌株活化液按活化液：種子培養基的體積比為0.05～0.2：1的比例接入種子培養基中，50℃振蕩培養24h，得種子培養液(OD值為0.8)；
(2)向浸泡液中加入玉米，玉米和浸泡液的質量比例為1：2.5-3.0，得玉米浸泡混合液，并加入到玉米浸泡罐中；
(3)浸泡玉米，在玉米浸泡至20～26h、浸泡液中SO2值在100ppm與200ppm之間時，將OD值為0.5～0.9的嗜熱型乳酸桿菌的種子培養液按照種子培養液：玉米浸泡混合液的體積比為0.05～0.1：1的比例接入到玉米浸泡罐中，繼續浸泡至45小時后結束，得到玉米浸泡液，浸泡過程中溫度控制在50℃±2；pH為4.0±1.0；
(4)將玉米浸泡液經蒸發濃縮后，制取成溫敏型菌株谷氨酸發酵用玉米漿。
將上述方法制取的玉米漿應用到溫敏型谷氨酸發酵用培養基生產谷氨酸的方法，步驟如下：
按15％的接種量將生產菌種子液(OD在0.8～1.2)接入發酵培養基，采用連續流加質量分數28％的氨水的方式補充氮源并控制發酵液的pH在6.8～7.2，根據需要流加適量泡敵至泡沫消失，流加質量濃度為600g/L的葡萄糖溶液(即補加糖液)將殘糖控制在發酵液中的質量分數為5～10g/L，發酵培養至32小時后發酵結束，即發酵得谷氨酸；
其中，所使用的微生物菌株為溫敏型谷氨酸菌；
發酵培養基：淀粉水解糖40g/L；玉米漿50ml/L；蛋白水解液10g/L；糖蜜5ml/L；磷酸氫二鈉7g/L；氯化鉀2g/L；硫酸鎂1.4g/L；消泡劑0.1ml/L，溶劑為水，pH為6.9～7.1，121℃滅菌20分鐘；
補加糖液：補加糖液為葡萄糖的質量濃度為600g/L的葡萄糖液，115℃滅菌20分鐘后備用。
經檢測，發酵產谷氨酸水平為180g/L，糖酸轉化率為68％。
實施例2：
本實施中例所使用的培養基有兩種：
⑴嗜熱乳酸菌種子培養基：葡萄糖20g/L，酵母膏10g/L，蛋白胨5g/L，玉米漿5g/L，糖蜜2g/L，K2HPO41.0g/L，MnSO40.00025g/L，VB10.0001g/L，Na2HPO41.5g/L，溶劑為水，純生物素5μg/L，碳酸鈣5g/L。pH為6.5，115℃滅菌20分鐘；
(2)溫敏型谷氨酸發酵培養基：淀粉水解糖50g/L；玉米漿55ml/L；蛋白水解液15g/L；糖蜜10ml/L；磷酸氫二鈉8g/L；氯化鉀3g/L；硫酸鎂1.5g/L；消泡劑0.2ml/L，溶劑為水，pH為6.9～7.1，121℃滅菌20分鐘。
補加糖：補加糖液為葡萄糖的質量濃度為600g/L的葡萄糖液，115℃滅菌20分鐘。
一種人工添加嗜熱型乳酸桿菌的玉米浸泡方法，所述方法中添加了如上所述的嗜熱型乳酸桿菌。
具體地，步驟如下：
⑴向浸泡液中加入玉米，玉米和浸泡液的質量比例為1：2.5-3.0，得玉米浸泡混合液，并加入到玉米浸泡罐中；
⑵浸泡玉米，在玉米浸泡至20～26h、浸泡液中SO2值在100ppm與200ppm之間時，將OD值為0.5～0.9的嗜熱型乳酸桿菌的種子培養液按照種子培養液：玉米浸泡混合液的體積比為0.05～0.1：1的比例接入到玉米浸泡罐中，繼續浸泡至45小時后結束，得到玉米浸泡液，浸泡過程中溫度控制在50℃±2；pH為4.0±1.0；
所述步驟⑵中種子培養液的活化方法如下：
⑴從斜面上接嗜熱型乳酸桿菌菌株于種子培養基中，50℃振蕩培養18～24h，OD值為0.3～0.8，得菌株活化液；
⑵將菌株活化液按體積比為0.05～0.2：1的比例接入種子培養基中，50℃振蕩培養18～24h，得種子培養液；
其中，所述嗜熱型乳酸桿菌的種子培養基為：葡萄糖20～35g/L，酵母膏5～20g/L，蛋白胨5～10g/L，玉米漿5～10g/L，糖蜜2～5g/L，K2HPO41.0～1.5g/L，MnSO40.00025～0.0015g/L，VB10.0001～0.0005g/L，Na2HPO41.5～2.5g/L，溶劑為水，純生物素0～30μg/L，碳酸鈣5～10g/L，pH為6.5，121℃滅菌20分鐘。
(3)將玉米浸泡液經蒸發濃縮后，制取成溫敏型菌株谷氨酸發酵用玉米漿。
利用上述方法制取的玉米漿應用到溫敏型谷氨酸發酵用培養基生產谷氨酸的方法，步驟如下：
按15％的接種量生產菌將種子液(OD在0.8～1.2)接入發酵培養基，采用連續流加質量分數28％的氨水的方式補充氮源并控制發酵液的pH在6.8～7.2；根據需要流加適量泡敵至泡沫消失，流加質量濃度為700g/L的葡萄糖溶液(即補加糖液)將殘糖控制在發酵液中的質量分數為5～10g/L，發酵培養至32小時后發酵結束，即發酵得谷氨酸；
其中，所使用的微生物菌株為溫敏型谷氨酸菌；
發酵培養基：淀粉水解糖50g/L；玉米漿55ml/L；蛋白水解液15g/L；糖蜜10ml/L；磷酸氫二鈉8g/L；氯化鉀3g/L；硫酸鎂1.5g/L；消泡劑0.2ml/L，溶劑為水，pH為6.9～7.1，121℃滅菌20分鐘；
補加糖液：補加糖液為葡萄糖的質量濃度為700g/L的葡萄糖液，115℃滅菌20分鐘后備用。
經檢測，發酵產谷氨酸水平為191g/L，糖酸轉化率為70％。
實施例3：
本實施例中所使用的培養基有兩種：
(1)嗜熱乳酸菌種子培養基：葡萄糖30g/L，酵母膏10g/L，蛋白胨5g/L，玉米漿5g/L，糖蜜2g/L，K2HPO41.0g/L，MnSO40.00025g/L，VB10.0001g/L，Na2HPO41.5g/L，溶劑為水，純生物素5μg/L，碳酸鈣5g/L。pH為6.5，115℃滅菌20分鐘；
(2)溫敏型谷氨酸發酵培養基：淀粉水解糖60g/L；玉米漿60ml/L；蛋白水解液20g/L；糖蜜15ml/L；磷酸氫二鈉9g/L；氯化鉀4g/L；硫酸鎂1.6g/L；消泡劑0.3ml/L，溶劑為水，pH為6.9～7.1，121℃滅菌20分鐘。
補加糖：補加糖液為葡萄糖的質量濃度為600g/L的葡萄糖液，115℃滅菌20分鐘。
一種人工添加嗜熱型乳酸桿菌的玉米浸泡方法及玉米漿的制取，步驟同實施例2。
利用上述方法制取的玉米漿應用到溫敏型谷氨酸發酵用培養基生產谷氨酸的方法，步驟如下：
按15％的接種量將生產菌種子液(OD在0.8～1.2)接入發酵培養基，采用連續流加質量分數28％的氨水的方式補充氮源并控制發酵液的pH在6.8～7.2；根據需要流加適量泡敵至泡沫消失，流加質量濃度為800g/L的葡萄糖溶液(即補加糖液)將殘糖控制在發酵液中的質量分數為5～10g/L，發酵培養至32小時后發酵結束，即發酵得谷氨酸；
其中，所使用的微生物菌株為溫敏型谷氨酸菌；
發酵培養基：淀粉水解糖60g/L；玉米漿60ml/L；蛋白水解液20g/L；糖蜜15ml/L；磷酸氫二鈉9g/L；氯化鉀4g/L；硫酸鎂1.6g/L；消泡劑0.3ml/L，溶劑為水，pH為6.9～7.1，121℃滅菌20分鐘；
補加糖液：補加糖液為葡萄糖的質量濃度為800g/L的葡萄糖液，115℃滅菌20分鐘后備用。
經檢測，發酵產谷氨酸水平為208g/L，糖酸轉化率為72％。
采用本發明所述的培養基發酵生產谷氨酸與采用公知培養基發酵生產谷氨酸的技術指標對比見表1:
表1本發明的培養基發酵生產谷氨酸與采用公知培養基發酵生產的谷氨酸的技術指標對比表
由表1的結果可以看出，用人工添加嗜熱乳酸菌進行玉米浸泡制取的玉米漿的方法，溫敏型谷氨酸發酵的各項生產指標未有明顯的降低，谷氨酸產酸率和糖酸轉化率也有所提高。證明本發明方法在溫敏型谷氨酸發酵工藝生產中全面推廣是可行的。