背景技术
乳酸菌为兼性厌氧的革兰氏阳性菌，具有的酶系较为单纯，缺乏许多有机物的合成能力，大多乳酸菌的营养需求复杂，需要在某些维生素、矿物质、氨基酸、肽、嘌呤，嘧啶及衍生物等生长因子丰富的培养基中才会生长。如果培养基中营养缺乏，则所乳酸菌的发酵生产效率会降低，且菌体活力低，存活率低。大豆蛋白胨是微生物发酵中常用的营养源之一，本发明将大豆分离蛋白通过温和的酶法水解可以最大程度保留大豆蛋白的营养成分，且通过均衡的生长因子添加后制备大豆蛋白胨，产品可以满足乳酸菌发酵生产对营养的要求。大豆蛋白胨为植物来源，避免了动物源原料所带来的动物疫病的风险。
生产方法
将大豆分离蛋白与水以比例1∶10混合，得到10％的大豆蛋白水溶液；调节大豆蛋白溶液的温度至45℃，pH值8.5，加入大豆蛋白质量2％的蛋白酶，保温水解3h后得到水解液；将水解液通过离心分离，得到上清液；将生长因子(Vb1盐酸硫胺素200ppm，Vb6盐酸吡哆醇200ppm，Vb3烟酰胺500‑ppm，Vb12钴胺素0.01ppm，生物素10ppm，叶酸40ppm，泛酸300ppm)溶于水得到生长因子混 合溶液；将生长因子混合溶液与上清液混合，然后浓缩，浓缩液的固形物浓度为20％；将浓缩液通过0.5μm微滤膜过滤，过滤压力3bar，将滤液浓缩后喷雾干燥得到淡黄色粉末产品大豆蛋白胨，干燥温度为165℃[1]。
应用研究
微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术目前在土木工程领域得到广泛研究与应用。产脲酶菌的培养是MICP技术成功应用的前提,但目前缺少关于蛋白胨配方和纯度方面的研究。赵志峰等人选用的巴氏芽孢杆菌培养基中包含胰蛋白胨和大豆蛋白胨。首先在蛋白胨用量不变的前提下,研究蛋白胨的配方和纯度对菌液浓度、活性和碳酸钙生成量的影响;然后采用MICP注浆法加固粉土,研究蛋白胨配方和纯度对加固效果的影响。溶液试验表明,纯胰蛋白胨组的培养效果相对较差,大豆蛋白胨的加入有利于微生物的培养和脲酶活性提高，相对于高纯度蛋白胨,使用低纯度蛋白胨生成的碳酸钙更多。粉土试验结果发现,蛋白胨配方对土体加固效果存在明显影响，当胰蛋白胨和大豆蛋白胨的质量比为1∶1时,试样的碳酸钙生成量和加固强度均较高;而且低纯度蛋白胨组获得的加固强度更高，采用低纯度等比例蛋白胨配方时,蛋白胨总用量过高或过低均会导致加固强度下降,当蛋白胨总用量为15g/L时的效果最好。因此,在MICP的产脲酶菌培养中,采用低纯度蛋白胨替代高纯度蛋白胨完全可行且有利于大幅度降低成本[2]。
参考文献
[1] 常州欣柏生物科技有限公司. 一种适合营养严苛型微生物发酵的大豆蛋白胨的生产技术:CN202211077312.3[P]. 2024-03-12.
[2] 赵志峰,韩劭恒. 蛋白胨对微生物诱导碳酸钙沉积的影响[J]. 林业工程学报,2025,10(6):127-133. DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202409031.