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专利号: 2025103359851
申请人: 天津科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用固定化细胞法提取豌豆淀粉的方法,其特征在于,包括以下步骤:将豌豆籽粒去皮后磨粉制得豌豆粉,向所述豌豆粉中加入工艺用水,搅拌均匀后制得豌豆浆;

过滤所述豌豆浆中的豆渣,得到滤后豆浆,将所述滤后豆浆进行均质,得到豌豆粉浆;

获取复配菌种凝胶珠,并将所述复配菌种凝胶珠加入至所述豌豆粉浆进行发酵,搅拌均匀后制得发酵液;

回收所述发酵液中的所述复配菌种凝胶珠,并回收上清液,得到沉淀物;所述上清液用于制备下次提取所用的所述工艺用水;

干燥所述沉淀物,得到豌豆淀粉;

其中,所述复配菌种凝胶珠包括固定化载体和被包裹在所述固定化载体内的复配菌种,所述固定化载体为生物相容性多糖凝胶,所述复配菌种由乳杆菌和嗜热链球菌组成;所述复配菌种凝胶珠的类型包括累计使用次数零次的新制复配菌种凝胶珠和累计使用次数至少一次的回收复配菌种凝胶珠;

制备所述新制复配菌种凝胶珠,包括以下步骤:

取乳杆菌菌粉和嗜热链球菌菌粉,按质量比40%‑48%:40%‑48%混合,得到复配菌粉,其他配比物质为麦芽糊精;

配制1.5%海藻酸钠溶液,加热并搅拌溶解,冷却至室温;

将所述复配菌粉加入海藻酸钠溶液中,所述复配菌粉与海藻酸钠的质量比为1:0.5‑1:

5,搅拌至均匀悬浮,得到混合液;

将混合液逐滴滴入2%‑5%氯化钙溶液中,室温静置交联,形成初始凝胶珠;

用无菌水多次冲洗所述初始凝胶珠,以去除表面残留钙离子,得到新制复配菌种凝胶珠;该方法还包括以下步骤:在每次使用所述复配菌种凝胶珠进行发酵时,实时监测所述发酵液中的乳酸浓度,以计算本次发酵过程中的当前乳酸生成速率;

记录所述复配菌种凝胶珠的累计使用次数及对应的所述当前乳酸生成速率;

以所述累计使用次数为横坐标、所述当前乳酸生成速率为纵坐标,拟合生成乳酸生成速率衰减曲线;

基于所述乳酸生成速率衰减曲线及所述累计使用次数,生成凝胶珠标签,所述凝胶珠标签用于动态调整后续发酵过程中的发酵参数;所述发酵参数包括搅拌频率、发酵温度和发酵时长;

该方法还包括对活性等级为低活性且损耗等级为高损耗的所述复配菌种凝胶珠进行再生;

所述对活性等级为低活性且损耗等级为高损耗的所述复配菌种凝胶珠进行再生,包括以下步骤:将所述复配菌种凝胶珠浸泡于海藻酸钠的再生液中,施加高压均质处理,以修复所述复配菌种凝胶珠的表面裂纹,得到修复后凝胶珠;

将所述修复后凝胶珠转移至活化液中,振荡培养以恢复菌种代谢活性,得到活化后凝胶珠;所述活化液为含葡萄糖、酵母提取物及硫酸镁的磷酸盐缓冲液;

检测所述活化后凝胶珠的乳酸生成速率,若达到初始乳酸生成速率的第一比例区间,将所述活化后凝胶珠的凝胶珠标签标记为再生中活性‑中损耗,并限定其累计使用次数。

2.根据权利要求1所述的利用固定化细胞法提取豌豆淀粉的方法,其特征在于:所述基于所述乳酸生成速率衰减曲线及所述累计使用次数,生成凝胶珠标签,包括以下步骤:根据所述当前乳酸生成速率与所述复配菌种凝胶珠首次使用时的初始乳酸生成速率的百分比,确定活性等级;

根据所述累计使用次数,确定损耗等级;

将所述活性等级与所述损耗等级的组合作为凝胶珠标签。

3.根据权利要求2所述的利用固定化细胞法提取豌豆淀粉的方法,其特征在于:所述活性等级包括高活性、中活性、低活性,所述损耗等级包括高损耗、中损耗、低损耗;

所述回收所述发酵液中的所述复配菌种凝胶珠之后,还包括以下步骤:若所述复配菌种凝胶珠的所述活性等级为低活性且所述损耗等级为高损耗,则将所述复配菌种凝胶珠强制报废或再生后降级使用。

4.根据权利要求2所述的利用固定化细胞法提取豌豆淀粉的方法,其特征在于:所述将所述复配菌种凝胶珠加入至所述豌豆粉浆进行发酵,包括以下步骤:若所述复配菌种凝胶珠的所述活性等级为中活性且所述损耗等级为中损耗,则将所述复配菌种凝胶珠加入至所述豌豆粉浆,并根据实时乳酸生成速率动态补加碳源或辅酶因子。

5.根据权利要求2所述的利用固定化细胞法提取豌豆淀粉的方法,其特征在于:所述获取复配菌种凝胶珠,包括以下步骤:获取本次提取的目标工艺需求,所述目标工艺需求包括所需提取淀粉的目标淀粉纯度;

若所述目标淀粉纯度大于第一预设纯度,则选取所述新制复配菌种凝胶珠。

6.根据权利要求5所述的利用固定化细胞法提取豌豆淀粉的方法,其特征在于:所述获取本次提取的目标工艺需求之后,还包括以下步骤:若所述目标淀粉纯度小于或等于第一预设纯度,则根据所述目标淀粉纯度,选取对应的所述回收复配菌种凝胶珠。

7.根据权利要求6所述的利用固定化细胞法提取豌豆淀粉的方法,其特征在于:所述根据所述目标淀粉纯度,选取对应的所述回收复配菌种凝胶珠,包括以下步骤:若所述目标淀粉纯度小于第二预设纯度,则选取凝胶珠标签为低活性‑高损耗或累计使用次数第一预设次数的所述回收复配菌种凝胶珠;若所述目标淀粉纯度大于所述第二预设纯度且小于所述第一预设纯度,则选取凝胶珠标签为中活性‑中损耗且累计使用次数小于第二预设次数的所述回收复配菌种凝胶珠;

其中,所述第二预设纯度小于所述第一预设纯度,所述第一预设次数大于所述第二预设次数。