專利名稱:用啤酒廢酵母制備酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用酵母制備酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法，具體涉及一種利用啤酒廢酵母制備酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法。
背景技術(shù)：
啤酒廢酵母是啤酒生產(chǎn)的副產(chǎn)物，按生產(chǎn)IOOt啤酒可得到含水分75% 80%的啤酒廢酵母1.5t計(jì)算，目前我國每年產(chǎn)生啤酒廢酵母60萬噸左右，若將其隨廢水排放則不僅浪費(fèi)了寶貴資源，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。
啤酒廢酵母含有豐富的蛋白，海藻糖及其他營養(yǎng)物質(zhì)等。酵母自溶后的上清液部分可制成酵母抽提物，它是一種營養(yǎng)豐富、價(jià)格低廉的蛋白質(zhì)源，可供制備具有營養(yǎng)、調(diào)味和保健三大功能的優(yōu)良食品調(diào)味料。
酵母自溶后的上清液部分含有海藻糖，有“生命之糖”稱號(hào)的海藻糖不僅可以作為生物體內(nèi)的能量儲(chǔ)備，也可以保護(hù)體內(nèi)完整細(xì)胞免受外界惡劣條件的侵害，更值得關(guān)注的是，外源性的海藻糖同樣也可以保護(hù)細(xì)胞和生命大分子，對蛋白質(zhì)變性具有保護(hù)作用。海藻糖的這些性質(zhì)決定其在食品、醫(yī)藥衛(wèi)生、化妝品等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。海藻糖在酵母中含量十分豐富，目前國內(nèi)外生產(chǎn)海藻糖的一種主要方法是從酵母菌中提取。因此，可以從上清液中提取海藻糖。
酵母自溶后的殘?jiān)饕獮榘诙嗵?，可作為膳食纖維發(fā)揮作用，且具有增強(qiáng)細(xì)胞免疫力，提高巨噬細(xì)胞活性及治癌等功效，極具商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
隨著啤酒生產(chǎn)原輔料的大幅漲價(jià)，啤酒生產(chǎn)成本一再攀升,產(chǎn)品價(jià)格比拼和成本擠壓雙重壓力引發(fā)了贏利空間的不斷縮小，成為整個(gè)啤酒行業(yè)生存與發(fā)展的瓶頸，綜合開發(fā)利用啤酒廢酵母被認(rèn)為是間接降低啤酒生產(chǎn)成本的有效途徑之一。
目前關(guān)于啤酒廢酵母的綜合利用已經(jīng)被廣泛關(guān)注。公開號(hào)為CN1481719的專利公開了一種用啤酒廢酵母液制備酵母精的工藝；公開號(hào)為CN1806653的專利公開了一種利用啤酒酵母渣生產(chǎn)飼用免疫多糖與酵母抽提物的方法；韓少卿、趙芹和彭奇均對從酵母抽提物中提取海藻糖進(jìn)行了研究。目前啤酒廢酵母的利用技術(shù)主要集中在生產(chǎn)酵母抽提物、飼用免疫多糖或者二者的結(jié)合，以及海藻糖的提取等。目前這些技術(shù)的不足之處在于沒有充分實(shí)現(xiàn)啤酒廢酵母的綜合利用，因此沒有實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用啤酒廢酵母同時(shí)制備酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法，利用酵母酶促自溶、超濾和納濾結(jié)合的方法，將酵母多糖、海藻糖和酵母抽提物的制備結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)啤酒廢酵母利用的最大化，真正實(shí)現(xiàn)啤酒廢酵母的充分綜合利用。
本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種利用啤酒廢酵母同時(shí)制備酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法，包括如下步驟:
(I)啤酒廢酵母去雜質(zhì)脫苦:新鮮的漿狀啤酒廢酵母過篩，得到啤酒廢酵母，然后加入5 10°C的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液和啤酒廢酵母重量比2: 1，NaHCO3的最終濃度為5 10g/L，然后在5 10°C下，經(jīng)離心機(jī)分離得到除雜脫苦的啤酒廢酵母，備用；
(2)啤酒廢酵母自溶:將步驟(I)所得的除雜脫苦的啤酒廢酵母與水按重量比I: 2混合均勻成酵母液，調(diào)節(jié)pH至6 7后，依次加入占酵母液重量0.4 1.0% wt的食鹽，0.4 L 0% wt的氯化鉀，0.01 0.5% wt的氯化鎂及0.001 0.1% wt的破壁酶，步驟(2)所述重量百分?jǐn)?shù)為與酵母液重量之比，攪勻，在45 55°C范圍內(nèi)自溶6 24小時(shí)；
(3)啤酒廢酵母酶解與滅活:將步驟(2)經(jīng)自溶的啤酒廢酵母溶液升溫至50 60°C，加入占啤酒廢酵母溶液0.01 0.5% wt的酵母抽提酶，酶解8 24小時(shí)后升溫至75 85°C，在此溫度下保溫30分鐘將酶滅活；
(4)酵母多糖的分離與干燥:將步驟(3)滅活溶液進(jìn)行固液分離，所得沉淀物用噴霧干燥，得粉狀酵母多糖；
(5)海藻糖的分尚與干燥:將步驟(4)固液分尚所得上清液,過5000分子量超濾膜去除大分子物質(zhì)后，再經(jīng)分子量200 300的納濾膜脫鹽濃縮，濃縮液在40 50°C的乙醇溶液中結(jié)晶，干燥后得到海藻糖成品；
(6)酵母抽提物的濃縮及干燥:將步驟(5)超濾濃液和納濾透過液混合，真空濃縮后得到酵母膏；或?qū)⒉襟E(5)超濾濃液和納濾透過液混合，按重量體積比為20 120g/l加入變性淀粉，混合均勻，經(jīng)噴霧干燥，得粉狀酵母抽提物。
步驟(I)所述的過篩為啤酒廢酵母過100目篩；攪拌時(shí)間為10 30分鐘。
所述的噴霧干燥的熱空`氣進(jìn)口溫度控制在170 280°C，出口溫度控制在70 100。。。
步驟(5)所述的乙醇溶液濃度為40 60%體積。
步驟(3)所述的酵母抽提酶為市場上出售的制備酵母抽提物專用的酵母抽提酶。
步驟(6)所述的重量體積比為變性淀粉質(zhì)量與超濾濃液和納濾透過液的混合液的體積之比。
本發(fā)明中的啤酒廢酵母是啤酒工業(yè)的廢棄物，含有酵母多糖、海藻糖和蛋白質(zhì)等成分，是制取酵母多糖、海藻糖和酵母抽提物的很好的原料。因此，利用本發(fā)明所述的方法可以成功利用啤酒廢酵母同時(shí)制備酵母多糖、海藻糖和酵母抽提物，變廢為寶，真正實(shí)現(xiàn)啤酒廢酵母的綜合利用，具有極大的示范和推廣價(jià)值。
本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、利用酵母自溶，酵母抽提酶酶解，超濾和納濾相結(jié)合的方法，將酵母多糖、海藻糖和酵母抽提物的制備結(jié)合起來，提高廢棄物的附加值，真正實(shí)現(xiàn)啤酒廢酵母的綜合利用；
2、采用酵母自溶與酵母抽提酶酶解相結(jié)合的方法，同時(shí)添加溶菌酶，促進(jìn)了酵母內(nèi)海藻糖及其它成分的充分釋放及蛋白的水解，改善酵母抽提物的風(fēng)味。
具體實(shí)施方式
[0026]實(shí)施例1
過100目篩的新鮮啤酒廢酵母經(jīng)3000g連續(xù)離心后得到含水約77.5 80 %的啤酒廢酵母備用；混合罐中加入IOOkg 51:水，加入0.61^ NaHCO3，攪拌使其完全溶解，將NaHCO3溶液加入到50kg啤酒廢酵母泥中，攪拌30分鐘，3000g連續(xù)離心，得到固體分離物備用;
將脫苦的酵母投入反應(yīng)罐中，加入IOOkg水?dāng)噭颍名}酸調(diào)節(jié)pH至6.5后，依次加入食鹽0.65kg、氯化鉀0.65kg、氯化鎂15g及破壁酶1.5g后攪勻，在45°C條件下保溫酶促自溶24小時(shí)；
將經(jīng)初步酶促自溶的酵母液升溫至50°C，加入酵母抽提酶15g，進(jìn)一步酶解24小時(shí)后升溫至80°C，保溫30分鐘將酶滅活；
將酶滅活酵母溶液進(jìn)行固液分離，所得沉淀物用噴霧干燥機(jī)干燥，熱空氣進(jìn)口溫度控制在170°C，出口溫度控制在70°C，得粉狀酵母多糖4.18kg ；
將固液分離所得上清液，過5000分子量超濾膜去除大分子物質(zhì)后，再經(jīng)分子量300的納濾膜脫鹽濃縮。濃縮液在50°C、體積分?jǐn)?shù)60%乙醇溶液中結(jié)晶，干燥后得到海藻糖成品185g ；
將超濾濃液和納濾透過液混合成100ml，加入變性淀粉2kg混合均勻，經(jīng)噴霧干燥，熱空氣進(jìn)口溫度控制在170°C，出口溫度控制在70°C，得粉狀酵母抽提物7.94kg。
實(shí)施例2
過100目篩的新鮮啤酒廢酵母經(jīng)3000g連續(xù)離心后得到含水約77.5 80%的啤酒廢酵母泥備用；
混合罐中加入100kg 10°C水，加入1.2kg NaHCO3，攪拌使其完全溶解，加入50kg啤酒廢酵母泥，攪拌10分鐘，3000g連續(xù)離心分離，得到固體分離物備用；
將脫苦的酵母投入反應(yīng)罐中，加入IOOkg水?dāng)噭?，用酸調(diào)節(jié)pH至6.0后，依次加入食鹽1.3kg、氯化鉀1.3kg、氯化鎂0.65kg及破壁酶67.5g后攪勻，在50°C條件下保溫酶促自溶8小時(shí)；
將經(jīng)初步酶促自溶的酵母液升溫至55°C，加入酵母抽提酶200g，進(jìn)一步酶解8小時(shí)后升溫至75°C，保溫30分鐘將酶滅活；
將酶滅活后的酶促自溶的酵母液進(jìn)行固液分離，所得沉淀物用噴霧干燥機(jī)干燥，熱空氣進(jìn)口溫度控制在260°C，出口溫度控制在88°C，得粉狀酵母多糖3.95kg ；
將固液分離所得上清液，過5000分子量超濾膜去除大分子物質(zhì)后，再經(jīng)分子量300的納濾膜脫鹽濃縮。濃縮液在40°C、體積分?jǐn)?shù)40%乙醇溶液中結(jié)晶，干燥后得到海藻糖成品190g ；
將超濾濃液和納濾透過液混合成IOOml，加入變性淀粉2.5kg混合均勻，經(jīng)噴霧干燥，熱空氣進(jìn)口溫度控制在260°C，出口溫度控制在88°C，得粉狀酵母抽提物8.75kg。
實(shí)施例3
過100目篩的新鮮啤酒廢酵母經(jīng)3000g連續(xù)離心后得到含水約77.5_80%的啤酒廢酵母備用；
混合罐中加入100kg 8°C水，加入0.9kg NaHCO3,攪拌使其完全溶解，加入50kg啤酒廢酵母泥，攪拌10分鐘，3000g連續(xù)離心分離，得到固體分離物備用；[0044]將脫苦的酵母投入反應(yīng)罐中，加入IOOkg水?dāng)噭?，用酸調(diào)節(jié)pH至7.0后，依次加入食鹽1.0kg、氯化鉀1.0kg、氯化鎂0.1kg及破壁酶150g后攪勻，在55°C條件下保溫酶促自溶6小時(shí)；
將經(jīng)初步酶促自溶的酵母液升溫至60°C，加入酵母抽提酶140g，進(jìn)一步酶解12小時(shí)后升溫至85°C，保溫30分鐘將酶滅活；
將酶滅活溶液進(jìn)行固液分離，所得沉淀物用噴霧干燥機(jī)干燥，熱空氣進(jìn)口溫度控制在280°C，出口溫度控制在100°C，得粉狀酵母多糖3.71kg ；
將固液分離所得上清液，過5000分子量超濾膜去除大分子物質(zhì)后，再經(jīng)分子量300的納濾膜脫鹽濃縮。濃縮液在40°C、體積分?jǐn)?shù)40%乙醇溶液中結(jié)晶，干燥后得到海藻糖成品195g ；
將超 濾濃液和納濾透過液混合成IOOml，加入變性淀粉12kg混合均勻，經(jīng)噴霧干燥，熱空氣進(jìn)口溫度控制在280°C，出口溫度控制在100°C，得粉狀酵母抽提物9.6kg。
權(quán)利要求
1.一種利用啤酒廢酵母制備酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法，其特征在于包括如下步驟: (1)啤酒廢酵母去雜質(zhì)脫苦:新鮮的漿狀啤酒廢酵母過篩，得到啤酒廢酵母，然后加入5 10°C的NaHCO3溶液，NaHCO3溶液和啤酒廢酵母重量比2: l，NaHC03的最終濃度為5 10 g/Ι，然后在5 10°C下，經(jīng)離心機(jī)分離得到除雜脫苦的啤酒廢酵母，備用；所述的過篩為啤酒廢酵母過100目篩；攪拌時(shí)間為10 30分鐘； (2)啤酒廢酵母自溶:將步驟(I)所得的除雜脫苦的啤酒廢酵母與水按重量比1: 2混合均勻成酵母液，調(diào)節(jié)PH至6 7后，依次加入占酵母液重量0.4 1.0% wt的食鹽，0.4 L 0% wt的氯化鉀 ，0.01 0.5% wt的氯化鎂及0.001 0.1% wt的破壁酶，步驟(2)所述重量百分?jǐn)?shù)為與酵母液重量之比，攪勻，在45 55°C范圍內(nèi)自溶6 24小時(shí)； (3)啤酒廢酵母酶解與滅活:將步驟(2)經(jīng)自溶的啤酒廢酵母溶液升溫至50 60°C，加入占啤酒廢酵母溶液0.01 0.5% wt的酵母抽提酶，酶解8 24小時(shí)后升溫至75 85°C，在此溫度下保溫30分鐘將酶滅活； (4)酵母多糖的分離與干燥:將步驟(3)滅活溶液進(jìn)行固液分離，所得沉淀物用噴霧干燥，得粉狀酵母多糖； (5)海藻糖的分離與干燥:將步驟(4)固液分離所得上清液，過5000分子量超濾膜去除大分子物質(zhì)后，再經(jīng)分子量200 300的納濾膜脫鹽濃縮，濃縮液在40 50°C的乙醇溶液中結(jié)晶，干燥后得到海藻糖成品；所述的乙醇溶液濃度為40 60%體積； (6)酵母抽提物的濃縮及干燥:將步驟(5)超濾濃液和納濾透過液混合，真空濃縮后得到酵母膏；或?qū)⒉襟E(5)超濾濃液和納濾透過液混合，按重量體積比為20 120g/l加入變性淀粉，混合均勻，經(jīng)噴霧干燥，得粉狀酵母抽提物。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制備方法，其特征在于所述的噴霧干燥的熱空氣進(jìn)口溫度控制在170 280°C，出口溫度控制在70 100°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的制備方法，其特征在于步驟(6)所述的重量體積比為變性淀粉質(zhì)量與超濾濃液和納濾透過液的混合液的體積之比。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種利用啤酒廢酵母同時(shí)制備酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法。該方法包括啤酒廢酵母脫苦去雜質(zhì)，啤酒廢酵母的自溶以及酶解與滅活，酵母多糖的分離和干燥，海藻糖的膜分離、濃縮、結(jié)晶及干燥，酵母抽提物的濃縮及干燥等步驟。該方法具有原料利用率高、品質(zhì)好、成本低、易于產(chǎn)業(yè)化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了從同一種工業(yè)廢棄物-啤酒廢酵母同時(shí)生產(chǎn)出酵母多糖、海藻糖和酵母抽提物三種產(chǎn)品，提高了工業(yè)廢棄物的利用率，達(dá)到了廢棄物最大資源化的目的。
文檔編號(hào)C12P19/04GKCN101481719 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200910036820
公開日2013年6月12日 申請日期2009年1月20日
發(fā)明者朱明軍, 梁世中, 方貴權(quán), 田小群 申請人:華南理工大學(xué), 廣州珠江啤酒股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1), 非專利引用 (3),