專利名稱：一種從生產(chǎn)甾醇后的廢棄酵母中提取海藻糖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體涉及酵母菌代謝產(chǎn)物提取。
背景技術(shù)：
海藻糖是一種非還原性雙糖，其獨(dú)特的保護(hù)功能能使生物大分子(如蛋白質(zhì)、核酸等)在外界高溫、脫水等惡劣環(huán)境下免受傷害。海藻糖的性質(zhì)和性能使其在食品、保健品、醫(yī)藥、化妝品、農(nóng)業(yè)等方面有著廣泛的應(yīng)用前景。在食品方面，海藻糖可以用來(lái)防止因干燥或冷凍引起的變性，也可作為一些調(diào)料、食品的品質(zhì)改良劑和調(diào)味劑。在保健品方面，海藻糖做凍干保護(hù)劑可以大大提高菌的凍干存活率，能使凍干制品在常溫下長(zhǎng)時(shí)間保存。在醫(yī)藥方面，海藻糖主要是作為試劑和診斷藥的穩(wěn)定劑；也可用于牙膏、內(nèi)服藥、糖衣片等作為甜味劑、品質(zhì)改良劑和穩(wěn)定劑，它有降血糖、保肝等作用，還可制成衍生物用于抗癌劑、抗腫瘤劑中。在化妝品方面，具有的保濕性海藻糖已被確認(rèn)為新的化妝品原料，用于皮膚化妝品中可抑制皮膚的干燥，也可用于口腔清涼劑、口腔芳香劑等。海藻糖在酵母中的含量可以達(dá)到20%，因此傳統(tǒng)的海藻糖生產(chǎn)方法主要是從酵母中提取。酵母在用非極性溶劑提取留醇后，一般作為廢棄物處理，很容易污染環(huán)境，但此時(shí)酵母本身的細(xì)胞壁已被粉碎，體內(nèi)的各種酶也已經(jīng)失活，除留醇外的大部分成分還保留在酵母體內(nèi)。本發(fā)明利用生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母為原料，從中提取海藻糖，既節(jié)約了原料費(fèi)用，變廢為寶，又能減少污染，保護(hù)環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了開(kāi)發(fā)一種從生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母中提取海藻糖的方法。本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種從生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母中提取海藻糖的方法，包括如下步驟(1)生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；(2)將酵母與重量百分比濃度為20 60%的酒精混合，加熱至60 90°C，浸提 30min 120min ；提取液離心除去酵母，所述的酵母與酒精重量比為1 (10 30)；(3)向步驟⑵離心后的提取液中加入活性碳，在pH為3. 5 4. 5，溫度25 35°C 的條件下，攪拌脫色，所述提取液與活性碳重量比為300 1 50 1;(4)將步驟C3)處理后的提取液流過(guò)陽(yáng)-陰離子樹(shù)脂串聯(lián)式交換柱以除去色素和
^rt.；(5)將步驟(4)處理后的提取液減壓濃縮，控制濃縮液中糖重量百分比濃度為 30% 60%，再向濃縮液中加入其4 6倍體積的95%乙醇，振蕩搖勻1 池；取出后靜置12 36h，得到海藻糖白色晶體。優(yōu)選地，所述步驟O)中酒精的重量百分比濃度為30 50%，溫度為70 80°C， 浸提時(shí)間為60min 90min;所述酵母與酒精重量比為1 20。優(yōu)選地，所述步驟(2)中酒精的重量百分比濃度為40%，溫度為75°C，浸提時(shí)間為75min。優(yōu)選地，所述步驟(3)中pH為4.0，溫度為30°C，攪拌時(shí)間為40min，所述提取液與活性碳重量比為100 1。優(yōu)選地，所述步驟(5)中濃縮液中糖重量百分比濃度為45%，所述乙醇的體積為濃縮液的5倍，振蕩搖勻池，靜置時(shí)間為Mh。優(yōu)選地，所述陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為001x7，陰離子交換樹(shù)脂為201x7。優(yōu)選地，步驟(3)所述攪拌時(shí)間為20 60min。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、現(xiàn)有的利用酵母生產(chǎn)留醇的工藝在提取完留醇后，酵母作為廢棄物處理，部分工廠直接排放至下水道中，造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。本發(fā)明合理地利用廢棄酵母進(jìn)行深加工， 原料廉價(jià)，而且有利于減少對(duì)環(huán)境的污染。2、以生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母為原料，從中提取海藻糖，由于酵母已經(jīng)進(jìn)行了破壁， 酶失活等工藝處理，本發(fā)明與利用干酵母生產(chǎn)海藻糖工藝比較，可以合理的銜接前處理工藝，節(jié)約生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例表述的范圍。實(shí)施例1生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；取IKg酵母與IOKg重量百分比濃度為20%的酒精混合，加熱至溫度為60°C，浸提30min ；提取液離心除去酵母， 向上述提取液中加入200g活性碳，在pH為3. 5，溫度為25°C，攪拌時(shí)間為20min條件下進(jìn)行脫色；提取液流過(guò)陽(yáng)-陰串聯(lián)式離子樹(shù)脂交換柱(柱為001x7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂200mL+201x7 陰離子交換樹(shù)脂200mL)以除去色素和鹽；流出液減壓濃縮，控制濃縮液中糖重量百分比濃度為30%，向200mL濃縮液中加入1200mL的95%乙醇，振蕩搖勻lh。取出后在室溫靜置 36h，得到海藻糖白色晶體58g。實(shí)施例2生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；取IKg酵母與30Kg重量百分比濃度為60%的酒精混合，加熱至溫度為80°C，浸提120min ；提取液離心除去酵母， 向上述提取液中加入IOOg活性碳，在pH為4. 5，溫度為35°C，攪拌時(shí)間為60min條件下進(jìn)行脫色；提取液流過(guò)陽(yáng)-陰串聯(lián)式離子樹(shù)脂交換柱001x7陰離子交換樹(shù)脂200mL+001x7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂200mL)以除去色素和鹽；流出液減壓濃縮，控制濃縮液中糖重量百分比濃度為60%，向濃縮液(140mL)中加入其4倍體積的95%乙醇，振蕩搖勻池。取出后在室溫靜置12h，得到海藻糖白色晶體81g。實(shí)施例3生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；取IKg酵母與15Kg重量百分比濃度為50%的酒精混合，加熱至溫度為70°C，浸提60min ；提取液離心除去酵母， 向上述提取液中加入IOOg活性碳，在pH為3. 8，溫度為，攪拌時(shí)間為30min條件下進(jìn)行脫色；提取液流過(guò)陽(yáng)-陰串聯(lián)式離子樹(shù)脂交換柱(柱為001x7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂300mL+201x7陰離子交換樹(shù)脂200mL)以除去色素和鹽；流出液減壓濃縮，控制濃縮液中糖重量百分比濃度為40%，向濃縮液Q40mL)中加入其6倍體積的95%乙醇，振蕩搖勻1.證。取出后在室溫靜置18h，得到海藻糖白色晶體93g。實(shí)施例4生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；取IKg酵母與25Kg重量百分比濃度為30%的酒精混合，加熱至溫度為80°C，浸提90min ；提取液離心除去酵母， 向上述提取液中加入200g活性碳，在pH為4. 2，溫度為32°C，攪拌時(shí)間為50min條件下進(jìn)行脫色；提取液流過(guò)陽(yáng)-陰串聯(lián)式離子樹(shù)脂交換柱(柱為001x7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂200mL+201x7 陰離子交換樹(shù)脂200mL+001x7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂IOOmL)以除去色素和鹽；流出液減壓濃縮， 控制濃縮液中糖重量百分比濃度為50%，向濃縮液QlOmL)中加入其4倍體積的95%乙醇，振蕩搖勻2.證。取出后在室溫靜置30h，得到海藻糖白色晶體98g。實(shí)施例5 生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；取IKg酵母與20Kg重量百分比濃度為40%的酒精混合，加熱至溫度為75°C，浸提75min ；提取液離心除去酵母， 向上述提取液中加入IOOg活性碳，在pH為4. 0，溫度為30°C，攪拌時(shí)間為40min條件下進(jìn)行脫色；提取液流過(guò)陽(yáng)-陰串聯(lián)式離子樹(shù)脂交換柱(柱為001x7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂200mL+201x7 陰離子交換樹(shù)脂200mL+001x7陽(yáng)離子交換樹(shù)脂IOOmL)以除去色素和鹽；流出液減壓濃縮， 控制濃縮液中糖重量百分比濃度為45%，向濃縮液Q35mL)中加入其5倍體積的95%乙醇，振蕩搖勻池。取出后在室溫靜置Mh，得到海藻糖白色晶體103g。濃縮液中糖重量百分比濃度檢測(cè)方法采用阿貝折光計(jì)測(cè)定法。海藻糖純度檢測(cè)方法儀器高效液相色譜儀(配有示差檢測(cè)器)；流動(dòng)相脫氣裝置及0. 45um微孔濾膜； 色譜柱氨基柱(4. 6mm X 300mm, 5um)；分析天平感量0. OOOlg ；微量進(jìn)樣器10uL。試劑二次蒸餾水；乙睛(色譜純)；海藻糖標(biāo)準(zhǔn)品(純度> 99. 5000)。步驟1、標(biāo)準(zhǔn)品制備標(biāo)準(zhǔn)品需在60°C電熱恒溫干燥箱中干燥證后用于稱量。稱取海藻糖標(biāo)準(zhǔn)品)約 0. 5g，精確至0. OOOlg，用水溶解并定容至50mL，搖勻。用0. 45um微孔濾膜過(guò)濾，收集濾液供測(cè)定用。2、樣品制備樣品需在60°C電熱恒溫干燥箱中干燥證后用于稱量。稱取海藻糖試樣約0. 5g， 精確至0. OOOlg，用水溶解并定容至50mL，搖勻。用0. 45um微孔濾膜過(guò)濾，收集濾液供測(cè)定用。3、試樣的測(cè)定流動(dòng)相為乙睛水=70 30。在測(cè)定的前一天接通示差檢測(cè)器的電源，預(yù)熱穩(wěn)定，裝上色譜柱，以0. lmL/min的流速通人流動(dòng)相，平衡過(guò)夜。正式進(jìn)樣分析前，將所用流動(dòng)相輸入?yún)⒈瘸?0min以上，再恢復(fù)正常流路，使流動(dòng)相經(jīng)過(guò)樣品池，調(diào)節(jié)流速至1. OmL/min, 走基線，待基線走穩(wěn)后，將標(biāo)準(zhǔn)溶液和制備好的試樣分別進(jìn)樣10uL。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間定性樣品中的糖組分，根據(jù)樣品的峰面積，以外標(biāo)法計(jì)算糖組分的百分含量。4、結(jié)果計(jì)算海藻糖含量按以下公式計(jì)算X= (Ax · ms/As · mx) 100式中X-海藻糖含量，％ ；Ax-樣品峰面積；ms—標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量，單位為克(g)；As-標(biāo)準(zhǔn)品峰面積；mx-樣品質(zhì)量，單位為克(g)。計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)。表1海藻糖得率與含量測(cè)定結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種從生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母中提取海藻糖的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)生產(chǎn)留醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；(2)將酵母與重量百分比濃度為20 60%的酒精混合，加熱至60 90°C，浸提 30min 120min ；提取液離心除去酵母，所述的酵母與酒精重量比為1 (10 30)；(3)向步驟(2)離心后的提取液中加入活性碳，在pH為3.5 4. 5，溫度25 35°C的條件下，攪拌脫色，所述提取液與活性碳重量比為300 1 50 1;(4)將步驟(3)處理后的提取液流過(guò)陽(yáng)-陰或陰-陽(yáng)或陽(yáng)-陰-陽(yáng)離子樹(shù)脂串聯(lián)式交換柱以除去色素和鹽；(5)將步驟(4)處理后的提取液減壓濃縮，控制濃縮液中糖重量百分比濃度為30% 60%，再向濃縮液中加入其4 6倍體積的95%乙醇，振蕩搖勻1 池；取出后靜置12 36h，得到海藻糖白色晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟O)中酒精的重量百分比濃度為30 50%，溫度為70 80°C，浸提時(shí)間為60min 90min ；所述酵母與酒精重量比為 1 20。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟( 中酒精的重量百分比濃度為 40%，溫度為75°C，浸提時(shí)間為75min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中pH為4.0，溫度為30°C，攪拌時(shí)間為40min，所述提取液與活性碳重量比為100 1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟( 中濃縮液中糖重量百分比濃度為45%，所述乙醇的體積為濃縮液的5倍，振蕩搖勻池，靜置時(shí)間為Mh。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為001x7，陰離子交換樹(shù)脂為201x7。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟C3)所述攪拌時(shí)間為20 60min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種從生產(chǎn)甾醇后的廢棄酵母中提取海藻糖的方法，包括如下步驟(1)生產(chǎn)甾醇后的廢棄酵母加熱以除去剩余溶劑，再干燥成粉；(2)將酵母與酒精混合，加熱至60～90℃，浸提；提取液離心除去酵母；(3)向步驟(2)離心后的提取液中加入活性炭，在pH為3.5～4.5，溫度25～35℃的條件下，攪拌脫色；(4)將步驟(3)處理后的提取液流過(guò)陽(yáng)-陰或陰-陽(yáng)或陽(yáng)-陰-陽(yáng)離子樹(shù)脂串聯(lián)式交換柱以除去色素和鹽；(5)將步驟(4)處理后的提取液減壓濃縮，控制濃縮液中糖濃度，再加入乙醇，振蕩搖勻；取出后靜置，得到海藻糖白色晶體。該方法可以對(duì)生產(chǎn)甾醇后的廢棄酵母進(jìn)行利用，大大提高了酵母的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)C08B37/00GK102504040SQ201110362849
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者張才軍, 朱良, 楊麗, 林福蘭 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)