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一種高純度酵母蛋白的制備方法與流程

文檔序號:40592464發(fā)布日期:2025-01-07 20:32閱讀:4來源:國知局
一種高純度酵母蛋白的制備方法與流程

本發(fā)明涉及酵母蛋白,尤其涉及一種高純度酵母蛋白的制備方法。


背景技術:

1、蛋白質是人體必需的營養(yǎng)素之一,參與機體的構成,是調整各種生理功能不可缺少的物質。fao/who提出健康成人的蛋白質需要量為每日每千克體重0.75g,特殊人群的需求量更大,如老年人為1.27g/(kg·d),成年人蛋白質推薦攝人量為1.16g/(kg·d)。隨著消費者生活水平的不斷提高,食用蛋白的需要量越來越大,一般來說,通過食物就可攝入足量的蛋白,但對于某些特殊人群,如身體虛弱者、能量消耗較大的健身人士等,單靠食物來攝入蛋白,有可能會造成消化負擔過重、熱量超標等問題,因而需要額外補充高品質的蛋白產(chǎn)品,如蛋白粉。但高品質蛋白質資源緊缺仍是一個亟待解決的問題。

2、酵母是目前人類應用最為廣泛成熟的單細胞真菌,提取酵母蛋白質用作食用功能蛋白或蛋白質食品已得到越來越廣泛的重視。酵母蛋白是優(yōu)質蛋白,尤其含有一定比例的支鏈氨基酸(亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸)。支鏈氨基酸能夠促進肌肉合成代謝,降低分解代謝,可以顯著增加蛋白合成,促進相關激素的釋放,減少脂肪合成并提升運動表現(xiàn)。但由于酵母細胞外層有致密的酵母細胞壁,提取蛋白相對困難,且不易將細胞壁多糖成分去除,從而導致提取得到的酵母蛋白中膳食纖維含量較高,導致蛋白口感不佳,且吸收利用度較低。

3、郭龍等人發(fā)表了《啤酒廢酵母蛋白的提取工藝研究》,考察了超聲波法、凍融法、鹽熱法和熱堿法四種工藝,蛋白質提取率分別為3.47%、4.15%、5.66%、22.81%,酵母蛋白最佳提取工藝為堿熱法提取,其中氫氧化鈉的添加量為1%。cn?102550795a公開了一種從富硒酵母中提取高純度含硒蛋白的方法,采用高濃度熱堿提取前得到富硒酵母蛋白。cn201710518790.6公開了一種酵母蛋白及其制備方法和應用,蛋白質含量75%以上,含硫氨基酸的含量為30~35mg/g,其酵母蛋白的制備方法包括酶處理后在800-1500bar壓力下均質破壁,固液分離和干燥。cn202110823547.1公開了一種低酵母風味酵母蛋白及其制備方法和應用,其蛋白含量達到78%以上,核酸含量為1.5%以下。cn202410148469.3公開了一種酵母蛋白制備方法,將酵母與水解劑通過熱水解的方式提取并分離、過濾后得到,所述酵母蛋白的分子量≥10kda且≤50kda。

4、上述這些方法常常采用高濃度強堿、高溫、高壓破壁等條件下進行分離提取和純化,雖然有些酵母蛋白最終純度可達到75%左右,但支鏈氨基酸含量低于20%,膳食纖維含量較高,通常在15%以上,口感較差,溶于水后分散性極差。


技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術的缺點,提供一種高純度酵母蛋白的制備方法,其主要包括酵母菌體的培養(yǎng)、酵母菌體熱處理、酶法破壁處理、增溶劑處理、固液分離、干燥。由該制備方法可得到一種低膳食纖維、高支鏈氨基酸的高純度酵母蛋白產(chǎn)品,酵母蛋白產(chǎn)品中蛋白質含量在75%以上、支鏈氨基酸占比20%以上、膳食纖維含量10%以下。

2、本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:

3、一種高純度酵母蛋白的制備方法,以重量百分含量計,高純度酵母蛋白中的蛋白質含量≥75%,支鏈氨基酸含量≥20%以上,膳食纖維含量≤10%,制備方法包括如下步驟:

4、s1、酵母菌體的培養(yǎng):酵母菌在斜面培養(yǎng)基上發(fā)酵培養(yǎng)后,將一環(huán)活化的酵母菌體接于液體種子培養(yǎng)基中,在25-35℃、150-250r/min下?lián)u床培養(yǎng)12-24h后,再以5%的重量接種量接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中,在25-35℃、150-250r/min下?lián)u床培養(yǎng)12-24h后,離心分離,收集沉淀,得到酵母菌體。酵母在富含乳蛋白肽的培養(yǎng)基中發(fā)酵時,有助于其菌體蛋白合成。。

5、s2、酵母菌體熱處理:將s1步驟得到的酵母菌體配置成重量百分含量5%-15%的懸浮溶液,調節(jié)ph至7.0-9.0后,在60-100℃的溫度下保溫30-240min,離心分離后得到沉淀物。高溫處理有助于酵母細胞內的水溶性物質,如核酸、海藻糖等的釋放,有助于后續(xù)提取高純度蛋白成分。

6、s3、酶法破壁:將s2步驟得到的沉淀物配制成重量百分含量5%-15%的懸浮液,調節(jié)ph至5.0-7.0后,在30-60℃的溫度下加入5-50u/ml的葡聚糖酶、5-50u/ml的纖維素酶,酶解4-24h,得到第一酶解液。

7、酵母細胞壁中主要是酵母葡聚糖和甘露聚糖。葡聚糖酶和纖維素酶聯(lián)合作用可水解酵母細胞中的高分子多糖,使其可成為低聚合度的寡糖、寡糖酯和多糖,從而洗滌去除,并可使包藏在細胞中的蛋白質釋放,有利于酵母蛋白的提取。酶用量、酶解溫度和酶解時間要相互配合,達到最佳效果,如酶用量少時,可適當延長酶解溫度和酶解時間。

8、s4、增溶劑處理:將s3步驟得到的第一酶解液調節(jié)ph至6.0-10.0后,加入非離子型增溶劑,在50-70℃的溫度下保溫處理30-120min,得到第二酶解液,其中,非離子型增溶劑加入重量克數(shù)為第一酶解液毫升數(shù)的0.1%-5%(m/v)。增溶劑的處理,可提高細胞壁的滲透性,以及脂肪等非蛋白物質的溶出,以去除雜質,提高產(chǎn)品的純度。增溶劑處理可以去除酵母自身含有的脂類物質,提高最終產(chǎn)品的蛋白含量。而且,去除脂類物質后,可明顯改善最終產(chǎn)品的口感和分散性。增溶劑的種類和用量會影響脂類物質的去除效果,從而影響最終產(chǎn)品的蛋白含量和口感。

9、s5、分離干燥:將s4步驟得到的第二酶解液進行固液分離,將沉淀用與第二酶解液同體積的40-60℃的熱水洗滌2-3次,收集沉淀并干燥,得到高純度酵母蛋白。

10、進一步地,s1步驟中,酵母菌經(jīng)發(fā)酵培養(yǎng)得到酵母菌體,所使用菌株可選自于克魯維酵母屬(kluyveromyces)、釀酒酵母屬(saccharomyces)、假絲酵母屬(candida)中的一種或幾種。

11、進一步地,酵母菌優(yōu)選克魯維酵母屬(kluyveromyces)。

12、進一步地,s1步驟中,斜面培養(yǎng)基包括如下重量百分含量的組分:酵母膏1%,蛋白胨2%,葡萄糖2%,瓊脂2%;種子培養(yǎng)基為pd培養(yǎng)基,其包括如下重量百分含量的組分:酵母膏1%,蛋白胨2%,葡萄糖2%;發(fā)酵培養(yǎng)基包括如下重量百分含量的組分:甘蔗糖蜜6%,乳基蛋白肽0.5-1.0%,(nh4)2so4?0.4%,kh2po40.6%,k2so4?0.1%;斜面培養(yǎng)基、種子培養(yǎng)基和發(fā)酵培養(yǎng)基均在121℃飽和蒸汽下滅菌15min。

13、進一步地,所述乳基蛋白肽選自酪蛋白肽、乳清蛋白肽中的一種或兩種的組合。以乳基蛋白肽作為發(fā)酵培養(yǎng)基的部分氮源,可促進酵母細胞內蛋白以及支鏈氨基酸的合成。乳基蛋白肽,是將乳類蛋白經(jīng)化學法、發(fā)酵法或酶法水解分離得到的生物活性物質,多采用酶水解法生產(chǎn),乳清蛋白肽和酪蛋白肽是其中的兩類。酪蛋白肽一般是指酪蛋白多肽,屬于牛奶蛋白的水解物。乳清蛋白肽(也稱水解乳清蛋白、或乳清蛋白-水解型)是以乳清為原料,通過超濾濃縮、層流分離、酶法水解、干燥等工藝制成的含有蛋白質、寡肽及游離氨基酸的產(chǎn)品。

14、進一步地,所述發(fā)酵培養(yǎng)基的ph為5.5。

15、進一步地,s2步驟中,配制的懸浮液的重量百分含量為6%-8%,懸浮液調節(jié)的ph為7.5-8.5,保溫溫度為80-90℃,保溫時間為60-120min。

16、進一步地,s3步驟中,懸浮液的重量百分含量為8%-12%,酶解的溫度為40-55℃,酶解的時間為8-12h。

17、進一步地,s3步驟中,將第一酶解液調節(jié)ph至7.0-9.0,非離子型增溶劑的hlb值為12-20,保溫處理的時間為60-90min。采用親水性較強的非離子型增溶劑,可與體系中的親水性物質相互作用,提高這些雜質的溶出率。

18、進一步地,s4步驟中,干燥的方法為冷凍干燥、滾筒干燥或噴霧干燥。

19、本發(fā)明酵母蛋白的制備方法中不涉及高濃度堿處理的步驟,也不涉及蛋白酶處理的步驟,降低了制備過程中蛋白變性的可能,并通過發(fā)酵、熱處理、復合多糖酶解、增溶劑處理等步驟充分去除酵母中非蛋白成分,降低了膳食纖維含量;在酵母發(fā)酵過程中添加乳源蛋白肽作為部分氮源,促進酵母細胞內蛋白以及支鏈氨基酸的合成,提升了支鏈氨基酸含量,且保持了蛋白原有的結構;整個制備過程中不涉及高溫高壓等苛刻的步驟,制備方法溫和,易于操作和實施;最終酵母蛋白產(chǎn)品中膳食纖維低,支鏈氨基酸含量高,蛋白質含量在75%以上、支鏈氨基酸占比20%以上、膳食纖維含量10%以下,具有良好的營養(yǎng)價值和加工特性,如分散性的改善可使產(chǎn)品與其它添加成份伍配,得到多種復合產(chǎn)品。

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