技术领域
本发明涉及一种利用微生物发酵法提取海藻蛋白的工艺，属于食品加工领域。
背景技术
海藻类食物包括:发菜、紫菜、海带、海白菜、裙带菜等。全球水产业每年的海藻产量是6.5×106t,主要被开发成食品添加剂和海洋蔬菜类食品。在亚洲国家,海藻经常被人们当作海洋蔬菜来食用。日本是主要的消费国,平均每人每年食用1.6kg(干重)。在欧洲,海藻尤其是棕海藻主要是用于生产食品添加剂或者粗粉。
海藻因其特殊的组成及功能性有着广泛的用途。海藻中含有一定量的蛋白质与较多的多糖纤维素,少量脂肪,丰富的无机盐和维生素。海藻所含矿物质为钙、铁、钠、镁、磷、碘等。现代科学认为,常食海藻食品可有效地调节血液酸碱度,避免体内碱性元素(钙、锌)因酸性中和而被过多消耗。海藻能选择性地清除汞、镉、铅等重金属致癌物。女性由于生理原因,往往造成缺铁性贫血,多食海藻可有效补铁。常食海藻食品还可使干性皮肤光泽,油性皮肤改善油脂分泌。海藻中丰富的维生素,可维护上皮组织健康生长,减少色素斑点。此外,海藻属于低热量食品,尤其适合于老年人以及患高血压、心脏病、糖尿病病人和便秘者食用。
目前我国海藻蛋白提取工艺仍以碱提法、酸提法等方法为主，蛋白提取率较低，且强酸、强碱极易造成蛋白活性物质失活，丧失原有功能活性，在海藻蛋白提取过程中仍需进一步提升工艺技术水平。
发明内容
本发明针对海藻蛋白提取工艺中的弊端，利用微生物发酵技术，根据海藻营养成分变化及必需氨基酸、乳酸等有益代谢产物的积累情况，提高海藻蛋白的提取率及水溶性蛋白比例，从而提高海藻蛋白的营养价值。
本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：
本发明提供一种利用微生物发酵法提取海藻蛋白的工艺，其特征在于具体包括以下步骤：
（1）预处理：选取无霉变的海藻，清洗干净后粉碎过40目筛；
（2）酶解：向预处理后的海藻中加入10倍质量比的纯净水，调整pH4.0～5.0,加入海藻质量比2～3%蛋白酶、1～2%非淀粉多糖酶，在40～60℃条件下酶解2～3h；
（3）配制液体培养基：向酶解后的海藻中加入海藻质量比3～5%糖蜜、1～1.5%硫酸铵、0.1～0.2%磷酸二氢钾，调整培养基初始pH为7.0；
（4）产朊假丝酵母活化：将产朊假丝酵母接到YPD培养基中，30℃，180r/min转速下恒温摇瓶24小时；然后以1:100比例，将种子液接到YPD培养基中，得到产朊假丝酵母液体种子；
（5）枯草芽孢杆菌活化：采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体种子；
（6）一步液体发酵：将产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按1～2%、2～3%接种比例接种至培养基，28℃条件下通风培养6～10h；
（7）二步液体发酵：将固体乳酸菌粉按1～2%的接种比例接种至一步液体发酵后的培养基，26～30℃厌氧培养4～6h；
（8）固液分离：过滤分离固体和液体，得蛋白提取液；
（9）浓缩：将蛋白提取液浓缩；
（10）干燥：发酵浓缩后低温通风干燥；
（11）粉碎：将干燥后的海藻蛋白粉碎即得成品。
本发明提供一种利用微生物发酵法提取海藻蛋白的工艺，极大的提升了食品营养价值，发酵后海藻蛋白提取率达到103.8%，分析原因在发酵过程中产生了水溶性菌体蛋白；测定分析蛋白含量组成，多肽、氨基酸含量达到63.4%；且海藻蛋白中含有海藻多糖、水溶性膳食纤维、益生菌等活性成分。
本发明提供一种利用微生物发酵法提取海藻蛋白的工艺，其优点在于：（1）通过海藻复合酶解处理，将微生物不易利用的纤维素、木聚糖等降解为还原糖，还原糖含量提高为微生物的生长繁殖提供了充足的碳源；（2）采用多菌混菌发酵，组合菌株发酵增加了发酵中的许多基因功能,通过不同代谢能力的组合,完成单个菌种难以完成的复杂代谢作用，通过微生物之间的互惠和偏利生提高生产效率，产朊假丝酵母的存在和大量繁殖增加了产品中的菌体蛋白，枯草芽孢杆菌提高了产品中益生菌含量，提高了产品的功效；乳酸菌产生乳酸等则可改善发酵后海藻蛋白的适口性。协同发酵形式对各种原料的有效转化、蛋白饲料的品质提高起到了重要的积极作用；（3）采用分段发酵，发酵菌株对温度、pH、通氧等要求不同，不同的反应控制条件，提高了菌体的生长速率，缩短了发酵时间，提升了发酵效果；（4）产品中富含海藻蛋白、多肽、氨基酸、益生菌、维生素、多糖等营养成分，食品营养价值显著高于现有技术。
具体实施方式
实施例1：
一种利用微生物发酵法提取海藻蛋白的工艺，具体制备步骤如下：
（1）预处理：选取无霉变的海藻，清洗干净后粉碎过40目筛；
（2）酶解：向预处理后的海藻中加入10倍质量比的纯净水，调整pH4.0～5.0,加入海藻质量比3%蛋白酶、2%非淀粉多糖酶，在40～60℃条件下酶解2h；
（3）配制液体培养基：向酶解后的海藻中加入海藻质量比5%糖蜜、1.5%硫酸铵、0.2%磷酸二氢钾，调整培养基初始pH为7.0；
（4）产朊假丝酵母活化：将产朊假丝酵母接到YPD培养基中，30℃，180r/min转速下恒温摇瓶24小时；然后以1:100比例，将种子液接到YPD培养基中，得到产朊假丝酵母液体种子；
（5）枯草芽孢杆菌活化：采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体种子；
（6）一步液体发酵：将产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按2%、3%接种比例接种至培养基，28℃条件下通风培养6h；
（7）二步液体发酵：将固体乳酸菌粉按2%的接种比例接种至一步液体发酵后的培养基，26～30℃厌氧培养4h；
（8）固液分离：过滤分离固体和液体，得蛋白提取液；
（9）浓缩：将蛋白提取液浓缩；
（10）干燥：发酵浓缩后低温通风干燥；
（11）粉碎：将干燥后的海藻蛋白粉碎即得成品。
实施例2：
一种利用微生物发酵法提取海藻蛋白的工艺，具体制备步骤如下：
（1）预处理：选取无霉变的海藻，清洗干净后粉碎过40目筛；
（2）酶解：向预处理后的海藻中加入10倍质量比的纯净水，调整pH4.0～5.0,加入海藻质量比2%蛋白酶、1%非淀粉多糖酶，在40～60℃条件下酶解3h；
（3）配制液体培养基：向酶解后的海藻中加入海藻质量比3%糖蜜、1%硫酸铵、0.1%磷酸二氢钾，调整培养基初始pH为7.0；
（4）产朊假丝酵母活化：将产朊假丝酵母接到YPD培养基中，30℃，180r/min转速下恒温摇瓶24小时；然后以1:100比例，将种子液接到YPD培养基中，得到产朊假丝酵母液体种子；
（5）枯草芽孢杆菌活化：采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体种子；
（6）一步液体发酵：将产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按1%、2%接种比例接种至培养基，28℃条件下通风培养10h；
（7）二步液体发酵：将固体乳酸菌粉按1%的接种比例接种至一步液体发酵后的培养基，26～30℃厌氧培养6h；
（8）固液分离：过滤分离固体和液体，得蛋白提取液；
（9）浓缩：将蛋白提取液浓缩；
（10）干燥：发酵浓缩后低温通风干燥；
（11）粉碎：将干燥后的海藻蛋白粉碎即得成品。
实施例3：
一种利用微生物发酵法提取海藻蛋白的工艺，具体制备步骤如下：
（1）预处理：选取无霉变的海藻，清洗干净后粉碎过40目筛；
（2）酶解：向预处理后的海藻中加入10倍质量比的纯净水，调整pH4.0～5.0,加入海藻质量比2.5%蛋白酶、1.5%非淀粉多糖酶，在40～60℃条件下酶解2.5h；
（3）配制液体培养基：向酶解后的海藻中加入海藻质量比4%糖蜜、1.2%硫酸铵、0.15%磷酸二氢钾，调整培养基初始pH为7.0；
（4）产朊假丝酵母活化：将产朊假丝酵母接到YPD培养基中，30℃，180r/min转速下恒温摇瓶24小时；然后以1:100比例，将种子液接到YPD培养基中，得到产朊假丝酵母液体种子；
（5）枯草芽孢杆菌活化：采用LB培养基在28～32℃条件下培养24h，制得液体种子；
（6）一步液体发酵：将产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌按1.5%、2.5%接种比例接种至培养基，28℃条件下通风培养8h；
（7）二步液体发酵：将固体乳酸菌粉按1.5%的接种比例接种至一步液体发酵后的培养基，26～30℃厌氧培养5h；
（8）固液分离：过滤分离固体和液体，得蛋白提取液；
（9）浓缩：将蛋白提取液浓缩；
（10）干燥：发酵浓缩后低温通风干燥；
（11）粉碎：将干燥后的海藻蛋白粉碎即得成品。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。