[发明专利]利用黑曲霉发酵桔皮粉和豆渣生产柚苷酶的培养基及方法

说明书

技术领域

本发明属于生物制造领域，更具体涉及一种利用黑曲霉发酵桔皮粉和豆渣生产柚苷酶的培养基及方法。

背景技术

柑橘类果汁由于含有丰富的营养成分并具有保健功效，目前已成为消费量较大的果汁产品且在世界市场中占有67%左右的份额。当前国内生产的柑橘类水果用于加工的量仅为总量的5%，这使得国内果汁加工产业发展较为滞后。国际市场上销售的橙汁主要来自巴西和美国，其中美国主要集中葡萄柚汁的生产。葡萄柚(Grapefruit)又称为西柚，起源于亚洲，主要产于亚、非和拉丁美洲等地。葡萄柚从植物分类学上与我国原产的柚十分相似，为芸香科柑桔属植物，与宽皮柑橘类、柠檬类、甜橙类构成世界柑橘四大类群。目前市场上主要的葡萄柚品种为Marsh、Duncan、Thompson三类。随着人们对葡萄柚独特风味和营养价值的认知，葡萄柚的消费量不断上升。

但柑橘类果实的海绵层和种籽在加工成果汁过程中，会产生大量的苦味物质。此外，柑桔属果实的果汁在静置过程中会出现“后苦味”现象。目前认为苦味是由两大类物质引起的：一类是以柚皮苷(Naringin)为代表的黄酮类化合物，主要存在于葡萄柚等柚子果实中，在柚子皮以及果实囊衣中的柚皮苷含量可占到80%；另一大类是以柠檬苦素(Limonoids)为代表的三萜类衍生物，其中柠碱是产生“后苦味”现象的主要苦味物质。“后苦味”的形成是由于果实中存在柠碱酸盐A-环内酯，是一种非苦味物质的前体；在果汁加工过程中，果汁中的非苦味前体被相应的水解酶催化产生柠碱，而使得果汁变苦。

当前去除柑桔类果汁苦味的方法主要为：酶法脱苦，如利用柚苷酶和柠碱苦素酶脱苦；吸附脱苦法，如采用活性炭或醋酸纤维吸附柱；代谢脱苦法，如采用三乙胺衍生物或乙烯气体处理果实与果树。此外还有加热脱苦法、β-环糊精脱苦以及超临界CO₂处理等。

酶法脱苦技术是利用由微生物产生的不同的酶分别处理柚皮苷和柠碱，降低其在果汁中的含量，达到适宜的感官承受范围。由假单胞菌属和节杆菌属产生的柠碱苦素酶主要用于降解柠碱；曲霉发酵产生的柚苷酶则主要用于柚皮苷的降解。柚苷酶是由鼠李糖苷酶和葡萄糖苷酶构成，可将柚皮苷最终降解为无苦味的柚配质。由于酶法脱苦较为温和，节省能源，且克服了其它脱苦技术的缺点，保留了柑橘类果汁原有的风味和营养物质，因而成为当前果汁加工行业的研究热点。国内外学者对柠碱苦素酶的代谢通路及其脱苦路径的研究较为广泛深入，而对柚苷酶的研究则较少。

发明内容

本发明提供了一种利用黑曲霉发酵桔皮粉和豆渣生产柚苷酶的培养基及方法，以提高柚苷酶的产量。

本发明首先提供了一种利用黑曲霉发酵桔皮粉和豆渣生产柚苷酶的培养基，所述培养基为：桔皮粉2.0-3.0%，豆渣 0.5-2.5%，酵母膏0.2%，KH₂PO₄ 1.0%，Na₂HPO₄ 0.1%，MgSO₄^.7H₂O 1.0-2.5mmol/L，FeCl₃ 0.5-1.0mmol/L，CaCl₂ 1.0-5.0mmol/L，培养基初始pH5.0-6.0。

所述桔皮粉的制作方法为：收集新鲜的桔皮，烘干，粉碎后过30~120目筛网，得到桔皮粉。

本发明还提供了一种利用黑曲霉发酵桔皮粉和豆渣生产柚苷酶的方法，以黑曲霉为出发菌株，对其进行发酵培养，采用的培养基为：桔皮粉2.0-3.0%，豆渣 0.5-2.5%，酵母膏 0.2%，KH₂PO₄ 1.0%，Na₂HPO₄ 0.1%，MgSO₄^.7H₂O 1.0-2.5mmol/L，FeCl₃ 0.5-1.0mmol/L，CaCl₂ 1.0-5.0mmol/L，培养基初始pH5.0-6.0；培养条件为：接种量5.0-9.0%，培养温度30-33℃，装液量 30-50mL/250mL，摇床转速180 r/min。