一種利用益生菌發(fā)酵生產(chǎn)酵母水解物的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備酵母水解物的新方法，具體是通過將枯草芽孢桿菌K1和酵母細胞混合發(fā)酵實現(xiàn)的。所述枯草芽孢桿菌K1的保藏編號為CCTCC NO:M 2014396。發(fā)酵48h后，添加枯草芽孢桿菌K1的發(fā)酵罐中酵母細胞的破壁率達到95%以上，取得了意料不到的技術(shù)效果。所述方法與傳統(tǒng)工藝相比，大大縮短了工藝過程，減少生產(chǎn)成本，且破壁效果顯著，應(yīng)用前景廣闊。CCTCC NO: M 20143962014.09.03
【專利說明】一種利用益生菌發(fā)酵生產(chǎn)酵母水解物的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及微生物應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用益生菌發(fā)酵生產(chǎn)酵母水解物 的方法。 技術(shù)背景
[0002] 酵母菌，尤其是啤酒酵母和面包酵母，是具有重要經(jīng)濟價值的單細胞真核微生物。 酵母細胞質(zhì)含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、核糖核酸、B族維生素以及豐富的氨基酸等，其 中的呈味核苷酸已經(jīng)被大量用于食品調(diào)味品和保健品原料，也被大量用于動物養(yǎng)殖的誘食 齊U。酵母細胞壁中的0-1，3葡聚糖能增強哺乳動物的免疫活力、降低膽固醇和血脂、促進 傷口愈合等，是一種良好的生物效應(yīng)調(diào)節(jié)劑。由于酵母細胞壁很厚，沒有經(jīng)過破壁的完整酵 母細胞，上述物質(zhì)無法釋放出來發(fā)揮作用，因此，如何高效地、低成本地將酵母細胞破壁是 各種酵母副產(chǎn)品深加工工藝要解決的首要問題。
[0003] 酵母細胞壁厚度約為0. 1-0. 3iim，結(jié)構(gòu)堅韌，從外向內(nèi)分三層，主要成分有葡聚 糖、甘露聚糖、蛋白質(zhì)、幾丁質(zhì)、脂類等。其中葡聚糖和甘露聚糖的含量分別占到細胞壁干重 的30%左右。常用的酵母細胞破壁方法有：酸堿水解破壁法、化學破壁法、機械法、自溶破壁 法、酶促水解法等。
[0004] ①酸堿水解法破壁是在酵母菌體中添加酸或堿后加水分解法，常用的酸、堿為鹽 酸、硫酸、NaOH等，這種方法價格低廉，氨基酸收率高，但是水解后的產(chǎn)品微量營養(yǎng)成分損 失大，口味差，色澤不好，環(huán)境污染大，在對食品的安全要求越來越高、環(huán)保壓力越來越的今 天，這種方法逐漸淘汰。
[0005] ②化學破壁法：以甲苯破壁效果最好，但毒性大，而氯仿、乙酸乙酯、對羥基苯甲酸 酯等破壁效果一般，且存在化學有毒物質(zhì)殘留的問題。
[0006] ③機械法：包括高壓勻漿、珠磨法、超聲波法等，其破壁效率可達90%以上，但對設(shè) 備條件要求高，且要在低溫下操作，以防剪切發(fā)熱而使蛋白質(zhì)變性，影響酶解效率，僅適合 于實驗室操作。
[0007] ④自溶破壁法：利用酵母菌體本身含有的各種酶(各種蛋白質(zhì)、葡聚糖酶、淀粉酶、 纖維素酶等)的綜合作用分解細胞壁的方法。由于酶的發(fā)揮作用需要一定條件，而且菌體內(nèi) 的酶多數(shù)處于酶原狀態(tài)，如果不將酶原激活的話，則酶也很難發(fā)揮作用。完全靠自溶需要較 低的溫度和較長的時間，約需3-7天，生產(chǎn)過程易染菌，嚴重影響產(chǎn)生質(zhì)量。
[0008] ⑤酶促破壁法：通過外加酶進行細胞壁分解。有資料表明，當0 -1，3葡聚糖酶和 木瓜蛋白酶結(jié)合使用時，93%的細胞壁被酶解。其中，0-1，3葡聚糖酶主要作用于細胞壁的 葡聚糖，導(dǎo)致細胞破裂，木瓜蛋白酶主要用于加速蛋白的水解。酶法破壁必須注意添加酶的 種類、比例和順序，才能實現(xiàn)好的酶解效果。
[0009] 在目前的實際生產(chǎn)中，以自溶破壁結(jié)合酶促破壁法應(yīng)用最廣，但這類方法仍然存 在諸多缺陷，如酶用量大、酶成本高，工藝過程復(fù)雜等，大大限制了酵母副產(chǎn)品的大規(guī)模生 產(chǎn)和應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，提供了一種利用益生菌發(fā)酵生產(chǎn)酵母水解物的方 法。所述方法是將枯草芽孢桿菌與酵母進行混合發(fā)酵，在發(fā)酵過程 中實現(xiàn)對酵母細胞的破壁處理，工藝過程簡單，效果明顯，能有效降低生產(chǎn)成本。
[0011] 申請人:從啤酒廠排污口的污泥中篩選到一株新型枯草芽孢桿菌，該菌株能有效破 除酵母細胞壁，從而促成本發(fā)明。
[0012] 本發(fā)明一方面提供了一種酵母細胞破壁的方法，是通過將枯草芽孢桿菌與酵母細 胞進行混合發(fā)酵來實現(xiàn)的。
[0013] 所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌K1 K1)，已于2014年 9月3日保藏于中國武漢武漢大學的中國典型培養(yǎng)物保藏中心，保藏編號為CCTCCN0:M2014396。
[0014] 所述混合發(fā)酵過程，具體為：首先將酵母懸液移入發(fā)酵罐中，然后分別加入已滅菌 的硫酸氨溶液、磷酸氫二氨溶液、葡萄糖溶液，使酵母懸液中的總還原糖濃度為2. 5%-5%， 氨氮的終濃度為〇. 5-1. 5% ;再按5-10%的體積比加入活化后的枯草芽孢桿菌K1，50°C發(fā)酵 36h-48h，即獲得酵母細胞破壁液。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種酵母水解物的制備方法，是將上述方法獲得的酵母破壁液進 行濃縮或噴霧干燥實現(xiàn)的。
[0016]有益效果 本發(fā)明篩選到的枯草芽孢桿菌K1能有效破除酵母細胞壁，通過將枯草芽孢桿菌K1和 酵母細胞混合發(fā)酵，48h后，添加枯草芽孢桿菌K1的發(fā)酵罐中酵母細胞的破壁率達到95%以 上，取得了意料不到的技術(shù)效果。本發(fā)明直接將枯草芽孢桿菌K1與酵母細胞混合發(fā)酵，對 酵母細胞壁進行破壁處理，與傳統(tǒng)工藝相比，大大縮短了工藝過程，減少生產(chǎn)成本，且破壁 效果顯著，應(yīng)用前景廣闊。

【具體實施方式】
[0017]實施例1以酵母細胞壁為營養(yǎng)物質(zhì)的菌株的篩選 1、培養(yǎng)基 1)固體選擇性培養(yǎng)基：酵母細胞壁粉1% (w/v)，酵母膏0. 05% (w/v)，磷酸二氫氨0. 1% (w/v)，硫酸氨 0.1% (w/v)，氯化鐵 0.01% (w/v)，硫酸鎂 0.01% (w/v)，瓊脂 1% (w/v)。
[0018] 按比例稱取上述組分，用自來水溶解，調(diào)節(jié)pH值6-7，121°C滅菌20min，制作固體 培養(yǎng)平皿備用。
[0019] 2)液體選擇性培養(yǎng)基：酵母細胞壁粉1% (w/v)，酵母膏0. 05% (w/v)，磷酸二氫氨 0.1% (w/v)，硫酸氨 0.1% (w/v)，氯化鐵 0.01% (w/v)，硫酸鎂 0.01% (w/v)。
[0020] 按比例稱取上述組分，用自來水溶解，調(diào)節(jié)pH值6-7,121°C滅菌20min。
[0021] 、篩選 樣品：山東省青島市青島啤酒廠排污口的污泥。
[0022] 1)富集培養(yǎng)：取樣品10g，加入250mL液體選擇性培養(yǎng)基，250rpm，55°C，恒溫振蕩 培養(yǎng)3-5天； 2)選擇培養(yǎng)：取上述富集培養(yǎng)后得到的培養(yǎng)液0.lmL，涂布固體選擇性培養(yǎng)基，55°C培 養(yǎng)48小時。根據(jù)菌落大小，共篩選出8株優(yōu)勢菌株，分別命名為K1，K2，K3，……，K8。
[0023] 實施例2破壁菌株的篩選 1)將取自青島啤酒廠的酵母泥1〇〇目紗娟過濾除雜，測定水分含量，調(diào)節(jié)水分獲得含 水70%-95%的酵母懸液。顯微鏡下檢測酵母細胞情況，結(jié)果顯示酵母懸液中99%以上的酵 母細胞很完整，未破壁。
[0024] 2)將K1，K2，K3, ......，K8菌株分別接種于100mL液體選擇培養(yǎng)基中，250rpm，55°C 恒溫振蕩培養(yǎng)48小時；然后加入上述酵母懸液50mL，250rpm，55°C恒溫振蕩培養(yǎng)48小時， 每8小時取少量培養(yǎng)液，在顯微鏡下觀察酵母細胞的破壁情況，計算酵母細胞的破壁率。同 時設(shè)置空白對照組，即l〇〇mL液體選擇培養(yǎng)基和酵母懸液50mL，不添加任何菌株。具體結(jié)果 見表1。
[0025] 表1 48h內(nèi)不同菌株對酵母細胞破壁率的影響

【權(quán)利要求】
1. 一種酵母細胞破壁的方法，其特征在于，是通過將枯草芽孢桿菌與酵母細胞進行混 合發(fā)酵來實現(xiàn)的。
2. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述枯草芽孢桿菌為枯草芽孢桿菌K1 K1)，保藏編號為 CCTCC NO M2014396。
3. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述混合發(fā)酵具體為：首先將酵母懸液移入發(fā) 酵罐中；然后分別加入已滅菌的硫酸氨溶液、磷酸氫二氨溶液、葡萄糖溶液，使酵母懸液中 的總還原糖濃度為2. 5%-5%，氨氮的終濃度為0. 5-1. 5% ;再按5-10%的體積比加入活化后的 枯草芽孢桿菌Kl，50°C發(fā)酵36h-48h，即獲得酵母細胞破壁液。
4. 一種酵母水解物的制備方法，是將權(quán)利要求3所述方法獲得的酵母破壁液進行濃縮 或噴霧干燥實現(xiàn)的。
【文檔編號】C12N1/06GK104342372SQ201410541496
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】茍萬里, 魏萬權(quán), 李冬冬, 陳琳 申請人:青島瑪斯特生物技術(shù)有限公司