发酵原料:大豆类N源在发酵工业中的应用

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大豆通称黄豆,营养素比较全面,并且含量丰富,每100g大豆中约含蛋白质36.3g、脂肪18.4g、糖25.3g、钙367mg、磷571mg、铁11mg、胡萝卜素0.4mg、维生素B1 0.79mg、维生素B2 0.25mg、尼克酸2.1mg,基于大豆开发而成的各种产品能够作为碳氮源被利用,促进微生物生长发育和代谢,已被广泛地应用于发酵工业,下面就大豆加工而成的各种产品,如豆油、豆粕、黄豆饼粉、大豆蛋白胨进行分析简述。

豆油

豆油是从大豆中提取出来的油脂,具有一定粘稠度,呈半透明液体状,其颜色因大豆种皮及大豆品种不同而异,从浅黄色至深褐色,具有大豆香味。豆油中主要脂肪酸有5种成分,分别为棕榈酸(C16:0,含量6-8%)、硬脂酸(C18:0,含量3-5%)、油酸(C18:1,含量25-36%)、亚油酸(C18:2,含量48-65%)、亚麻酸(C18:3,含量2-3%)含量。目前在发酵工业方面,在以油脂作为微生物碳源时,豆油是一种较好的原物料。

一方面作为碳源促进菌丝生长,同时其长链在脂肪酶的作用下分解为小分子的脂肪酸作为前体促进抗生素的合成。

另一方面豆油还能够起到消泡的作用。在作为发酵碳源的同时,因为其各组分脂肪酸碳链的长短不同,被脂肪酶分解后的短链脂肪酸作为前体的利用率也不相同,对抗生素的生产有着重要影响。

黄豆饼粉

黄豆饼粉是发酵工业中使用最普遍的有机氮源,也是迄今认为红霉素、链霉素、赤霉素、棒酸、新霉素等抗生素发酵中最好的氮源。因加工工艺的不同,黄豆饼粉可分为全油黄豆饼粉(含油≥18%)、高油黄豆饼粉(含油4.5%-39.0%)和低油黄豆饼粉(含油≤2%)三种,其主要成分见附表1。也可分为全油黄豆饼粉、热榨黄豆饼粉(低油)、冷榨黄豆饼粉(高油)和冷萃黄豆饼粉(低油)四种。目前黄豆饼粉加工通常有压榨法和溶媒浸出获得。根据压榨温度不同,分为低温(40-50℃)、中温(80-90℃)和高温(100℃以上)。黄豆饼粉的加工方式对发酵工业的影响很大,如在四环素、土霉素、林可酶素、红霉素生产时运用热榨的黄豆饼粉较好,而在链霉素发酵时运用冷榨黄豆饼粉较好。

表1

豆粕

豆粕是大豆提取豆油后得到的一种副产品,又称“大豆粕”。按照提取的方法不同,可以分为一浸豆粕和二浸豆粕。其中以浸提法提取豆油后的副产品为一浸豆粕,而先以压榨取油,再经过浸提取油后所得的副产品称为二浸豆粕。在整个加工过程中,对温度的控制极为重要,温度过高会影响到蛋白质含量,从而直接关系到豆粕的质量和使用;温度过低会增加豆粕的水份含量,而水份含量高则会影响储存期内豆粕的质量。一浸豆粕的生产工艺较为先进,蛋白质含量高,是中国国内目前现货市场上流通的主要品种。豆粕作为微生物发酵用氮源,价格低廉,可以代替蛋白胨作为氮源,降低了生产成本,目前在芽孢杆菌发酵产酶产品中运用较多。

大豆蛋白胨

大豆蛋白胨是以豆粕为原料,经酶解、精滤、浓缩、喷雾干燥而成。本品经过分子量控制技术,确保产品分子量在1000以下,从而持续有效地为培养物提供有机氮源,促进产品的生成和累积。除此之外,大豆蛋白胨还含有少量的糖类、无机盐、维生素等,因此可以使微生物生长旺盛、迅速增长菌丝浓度。

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