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2021年度江苏省粮油学会科学成果奖二等奖 大豆的蛹拟青霉生物转化关键技术及产品研发 | |||
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(1)本项目属于食品加工技术、食品发酵与酿造技术及农产品深加工技术领域。属于食品微生物学、食品发酵与酿造技术、食品生物技术等学科研究范畴。 (2)主要内容:①利用原生质体诱变技术、化学诱变、软 X 射线诱变技术、低能离子束诱变技术、交配型选育等现代先进手段对蛹拟青霉高产草素菌株进行了选育,获得的高产虫草素菌株,发酵菌丝体虫草素含量达11.924mg/g,比原始出发菌株增长 30%; ②利用固体发酵技术进行了单因素和多因素正交试验和响应面法试验,优化了蛹拟青霉转化大豆的关键技术条件参数,获得了蛹拟青霉转化大豆产多糖、虫草素等活性物质的关键技术参数; ③采用微波、超声波及协同萃取技术方法和超微粉碎技术等现代提取手段对活性物质虫草素和多糖进行了提取,并通过葡聚糖和羧甲基纤维素柱层析等方法进行了纯化; ④利用高效液相仪和氨基酸分析仪等现代分析仪器测定了纯化的蛹拟青霉转化大豆基质中的虫草素、多糖和氨基酸等主要活性成分数量和在发酵中的变化规律; ⑤通过体外环境实验条件研究获得了影响蛹拟青霉发酵大豆产品中活性物质稳定性的因素; ⑥采用小鼠体内和体外实验对活性物质抗氧化、抗疲劳等生理功能进行了研究; ⑦通过液态发酵技术、酶工程技术、真空气流细胞破壁技术、超微粉碎技术、陶瓷膜过滤、高压均质技术、喷雾干燥技术、冷冻干燥技术、超高温瞬时灭菌等方法,研发了蛹拟青霉转化大豆产物的保健食品5 个。 该成果申报国家发明专利3 件,在实质审查阶段,授权国家实用新型专利5 件、软件著作权6 件,授权澳大利亚革新专利 3 件,发表国内核心学术期刊文章4 篇,获得徐州市科技进步三等奖和中国国际博览会高校展区优秀展品奖。
(1) 通过现代生物育种手段获得了蛹拟青霉高产虫草素菌株; (2)通过固体单因素和多因素实验获得了蛹拟青霉转化大豆产生活性物质的关键技术参数; (3)掌握了蛹拟青霉发酵大豆过程中发酵基质主要活性成分变化规律; (4)获得了蛹拟青霉发酵大豆过程中产生的活性物质在功能性食品加工过程中影响其活性稳定的条件因素; (5)首创蛹虫草——蛹拟青霉发酵大豆产品,开发了5 种蛹拟青霉发酵大豆功能性产品。 本研究使大豆发酵基质中获得了蛹虫草无形性——蛹拟青霉的虫草素和虫草多糖等活性物质成分,对大豆产品的精深加工带来革命性的影响,满足了特定人群对健康的需求,使特定人群通过摄取本研究成果中的蛹虫草豆奶、豆浆、蛹虫草豆腐、蛹虫草豆粉、蛹虫草大豆肽等系列产品的途径,获得与冬虫夏草虫体、蛹虫草子实体等昂贵产品类似的具有增强免疫力、抗疲劳、抗氧化等保健功效。本研究成果为蛹虫草和大豆的深加工开辟了新路径,同时解决了液体发酵产生废弃物污染环境的问题,并以低成本解决人类健康问题,对提高人们健康水平和生活质量具有重要的意义。
目前国内外有很多大豆发酵产品,但利用虫生真菌蛹虫草的无形性——蛹拟青霉作为发酵菌种发酵大豆并研发功能食品的还很少见(具体见科技查新报告)。本研究首次将原生质体诱变、氯化锂诱变、低能离子束诱变用于蛹拟青霉菌株的选育,并首次探讨了蛹拟青霉固体发酵大豆生物转化的技术条件,分析检测了蛹拟青霉转化大豆中活性物质的含量和变化规律,研究了活性物质的生物学功效,探讨了功能性食品加工过程中影响活性物质稳定性的因素,开发了5 种蛹拟青霉转化大豆产品。(蛹虫草发酵豆奶、豆浆、豆腐、速溶粉、小肽)。 我们研究的部分产品已申报国家发明专利并在实质审查阶段,在成果形成过程中研制了检测、加工等设备,并授权国家实用新型专利,同时开发了相应的技术控制和检测软件,已经授权国家软件著作权。本成果技术先进,国内领先,填补了国内该产品的空白。在本项目实施过程中,申报并受理发明专利 3 件,授权实用新型专利 5 件,授权澳大利亚革新专利 3 件,软件著作权 6 项,本成果并荣获中国国际工业博览会优秀展品奖1 项,徐州市科技进步三等奖1 项。 本项技术不仅打破了现有的蛹虫草开发技术瓶颈,而且加工过程不影响产品生物活性及功效的发挥,提升了蛹虫草深加工产品的科技附加值和市场竞争力,稳健壮大了新资源食品—蛹虫草产品市场,促进了地方经济的发展,更为其它虫生真菌及食、药用菌资源的开发提供了理论支撑,经济社会效益前景广阔。
本项目在2020 年 1 月相关专家对该成果进行了验收,形成的验收意见如下:为了充分利用大豆资源,开发高值化大豆产品,在保留大豆原有成分基础上,通过固态发酵技术以蛹虫草对大豆进行生物转化,使大豆得到全利用。采用高新生物技术和检测技术选育了蛹虫草高产虫草素菌株、研究了发酵技术条件、测定了发酵产品活性成分含量和变化规律、研究了蛹虫草大豆产品精深加工技术工艺,开发了蛹虫草大豆系列产品。该项目完成了合同约定的各项任务指标,一致同意通过验收。具体内容见附件该项目的验收证书和科技查新报告。
本研究成果技术专利在实质审查阶段,尚未进行推广应用。 本研究成果属于低碳减排绿色加工技术,生产工艺先进、生产耗能低,而且产品极大限度地保留了蛹虫草和大豆中的活性物质成分,产品品质好、性状稳定、口感细腻,具有增强免疫力、抗氧化、抗疲劳等功效,一经生产销售,定会深受消费者的喜爱,市场前景广阔。 联系人:朱蕴兰 电话:13813453856 |
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