專利名稱：一種利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法。
背景技術(shù)：
酵母是一種重要的食品和工業(yè)微生物，隨著酵母工業(yè)化的發(fā)展，廢酵母不斷增多。 如果直接將廢酵母丟棄，是巨大的資源浪費(fèi)，同時(shí)還污染環(huán)境，特別是對(duì)水體污染的后果極為嚴(yán)重。綜合利用廢酵母不僅可以增加經(jīng)濟(jì)效益，還能解決環(huán)境污染問(wèn)題(朱俊東，黃國(guó)榮等，啤酒酵母中提取核糖核酸的研究[J]，食品科學(xué)，2006 (27) 160-162)。酵母細(xì)胞壁的厚度為0. 1 0.3 μ m，重量占細(xì)胞干重的18% 30%。酵母細(xì)胞壁的主要成分是β -葡聚糖57. 0%、甘露寡糖6. 6%、糖蛋白22. 0%和幾丁質(zhì)組成。其中葡聚糖可起到抗腫瘤、清除游離基抗氧化、抗輻射、清腸、降低血清中膽固醇水平、預(yù)防心血管疾病等作用；酵母葡聚糖能增強(qiáng)哺乳動(dòng)物的免疫活力、抗細(xì)菌、抗病毒、抗真菌、抗寄生蟲(chóng)、促進(jìn)傷口愈合等，是一種良好的生物效應(yīng)調(diào)節(jié)劑。不溶性葡聚糖因高度的粘性、持水性和熱穩(wěn)定性以及制備工藝簡(jiǎn)單等方面的優(yōu)點(diǎn)，使其在食品、醫(yī)藥、化妝品、 造紙和建筑材料等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。甘露糖蛋白有利于葡萄酒的蛋白和酒石穩(wěn)定，能夠減弱葡萄酒中單寧的收斂性和尖刻感，提高酒的飽滿肥碩感(俞學(xué)鋒，李知洪等，CN102051400A)。目前生產(chǎn)上主要是采用單獨(dú)提取葡聚糖(咼于明，劉影CN1583802A)，(咼于明，張博CN101117356B)，(徐澤平，楊傳倫等CN101353383B)或者甘露聚糖或甘露糖蛋白(俞學(xué)鋒，李知洪等，CN102051400A),(胡博然，CN1986829A)的方法來(lái)制備這兩種產(chǎn)品。這些方法的特點(diǎn)大多是破壞性的去掉另一種組分而得到單一的產(chǎn)品。不僅浪費(fèi)原料，而且不利于環(huán)境的保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，它包括如下步驟(1)去雜質(zhì)以工業(yè)生產(chǎn)后的廢酵母為原料，用檸檬酸緩沖液洗滌后離心；(2)分離取離心后沉淀物加入檸檬酸緩沖液，滅菌，冷卻，離心，上清液含甘露糖蛋白，沉淀含葡聚糖；(3)甘露糖蛋白提取濃縮并冷卻甘露糖蛋白上清液，低溫條件下在甲醇中放置一段時(shí)間后離心得到甘露糖蛋白固體，再干燥得到甘露糖蛋白粉末；(4)葡聚糖提取將步驟( 得到的含葡聚糖的沉淀加水溶解后超聲破碎，加蛋白酶酶解，再加NaOH溶液保溫反應(yīng)后離心得沉淀，經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌，再經(jīng)乙醚洗滌，干燥后得到葡聚糖粉末。步驟(1)或O)中，檸檬酸緩沖液濃度為0. 02 0. 2mol/L, pH值為5 6。步驟O)中，每g離心后沉淀物，加入的檸檬酸緩沖液體積為1 3mL。步驟O)中，滅菌條件為壓力0. IMpa，溫度121 125°C下處理60 120min。步驟(3)中，所述的低溫條件溫度為0 7°C，甲醇的體積用量為甘露糖蛋白上清液體積的3 5倍，放置6 Mh。步驟(3)或⑷中，干燥條件為40 80°C下干燥8 Mh。步驟中，沉淀加水溶解時(shí)，水的加入重量為沉淀重量的1 3倍。步驟中，超聲破碎條件為300 600W超聲破碎20 50min。步驟(4)中，所述的蛋白酶為中性蛋白酶或堿性蛋白酶，酶的用量為500 5000U/ g沉淀，酶解反應(yīng)時(shí)間為2 12h。步驟中，所述NaOH溶液的濃度為3 5wt %，NaOH溶液的加入體積為酶解液體積的1 3倍，加NaOH溶液的反應(yīng)溫度為80 90°C，反應(yīng)時(shí)間為2 他。有益效果本發(fā)明的優(yōu)越性在于1、以工業(yè)廢酵母作為原料生產(chǎn)的葡聚糖可以用于食品、醫(yī)藥、化妝品、造紙和建筑材料等行業(yè)，生產(chǎn)的甘露糖蛋白可用于改善酒品的香氣質(zhì)量和酒體結(jié)構(gòu)、提高葡萄酒口感；2、通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)和優(yōu)化，利用高溫、加壓、超聲、酶制劑、濃縮等方法，一次性提取葡聚糖和甘露糖蛋白，縮短生產(chǎn)時(shí)間，相比獨(dú)立生產(chǎn)兩種產(chǎn)品工序少，成本低，提取率能高達(dá)到19. 9%和7% ；3、利用工業(yè)廢酵母提取活性多糖和蛋白質(zhì)，不僅變廢為寶，而且大大提高了其附加值；4、減少工業(yè)廢酵母的排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
具體實(shí)施例方式根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。實(shí)施例1 (1)去雜質(zhì)以工業(yè)生產(chǎn)后的廢酵母(來(lái)源于啤酒廠商)為原料，用pH5、0.02mol/ L的檸檬酸緩沖液洗滌2次后離心。(2)分離取離心后沉淀物加入pH5、0.02mol/L的檸檬酸緩沖液，對(duì)于每g離心后沉淀物，檸檬酸緩沖液的加入體積為lmL。自動(dòng)滅菌鍋中壓力0. IMpa, 121°C處理60min，冷卻離心，上清液含甘露糖蛋白，沉淀含葡聚糖。(3)甘露糖蛋白提取濃縮并冷卻甘露糖蛋白上清液，加入甘露糖蛋白上清液的3 倍體積量的甲醇，4°C冰箱中放置6h，再離心得到甘露糖蛋白固體，60°C下干燥他，得到甘露糖蛋白粉末。(4)葡聚糖提取將步驟( 得到的含葡聚糖的沉淀加入1倍重量的水中溶解，以 300W超聲破碎20min，調(diào)pH6，室溫下加中性蛋白酶(500U/g沉淀)酶解池，酶解反應(yīng)結(jié)束后，酶解液中加入體積比1 1、濃度為3wt%Na0H溶液，在80°C保溫池后離心得沉淀即為葡聚糖粗品。葡聚糖粗品(濕重)用無(wú)水乙醇洗滌2遍，再用乙醚洗滌1遍。60°C下干燥 1，得到葡聚糖粉末。制得的酵母葡聚糖為淺褐色無(wú)定性粉末，收率為13. 7%，純度為30%。甘露糖蛋白為黃色無(wú)定性粉末，收率為3 %，純度為67. 8 %。實(shí)施例2 (1)去雜質(zhì)以工業(yè)生產(chǎn)后的廢酵母(來(lái)源于啤酒廠商)為原料，用PH5.5、 0. lmol/L的檸檬酸緩沖液洗滌3次后離心。(2)分離取離心后沉淀物加入pH5. 5,0. lmol/L的檸檬酸緩沖液，對(duì)于每g離心后沉淀物，檸檬酸緩沖液的加入體積為2mL。自動(dòng)滅菌鍋中壓力0. IMpa, 121°C處理90min， 冷卻離心，上清液含甘露糖蛋白，沉淀含葡聚糖。(3)甘露糖蛋白提取濃縮并冷卻甘露糖蛋白上清液，加入甘露糖蛋白上清液的4 倍體積量的甲醇，4°C冰箱中放置12h，再離心得到甘露糖蛋白固體，60°C下干燥12h，得到甘露糖蛋白粉末。(4)葡聚糖提取將步驟( 得到的含葡聚糖的沉淀加入2倍重量的水中溶解，以 400W超聲破碎30min，調(diào)pH7，室溫下加堿性蛋白酶Q500U/g沉淀)酶解他，酶解反應(yīng)結(jié)束后，酶解液中加入體積比1 2、濃度為#t%NaOH溶液，在85°C保溫4h后離心得沉淀即為葡聚糖粗品。葡聚糖粗品(濕重)用無(wú)水乙醇洗滌3遍，再用乙醚洗滌2遍。60°C下干燥 12h，得到葡聚糖粉末。制得的酵母葡聚糖為灰白色無(wú)定性粉末，收率為14.4%，純度為57%。甘露糖蛋白為淺黃色無(wú)定性粉末，收率為4. 1 %，純度為66 %。實(shí)施例3:(1)去雜質(zhì)以工業(yè)生產(chǎn)后的廢酵母(來(lái)源于啤酒廠商)為原料，用pH6、0.2mol/ L的檸檬酸緩沖液洗滌3次后離心。(2)分離取離心后沉淀物加入pH6、0. 2mol/L的檸檬酸緩沖液，對(duì)于每g離心后沉淀物，檸檬酸緩沖液的加入體積為3mL。自動(dòng)滅菌鍋中壓力0. IMpa, 125°C處理120min，冷卻離心，上清液含甘露糖蛋白，沉淀含葡聚糖。(3)甘露糖蛋白提取濃縮并冷卻甘露糖蛋白上清液，加入甘露糖蛋白上清液的5 倍體積量的甲醇，4°C冰箱中放置Mh，再離心得到甘露糖蛋白固體，60°C下干燥Mh，得到甘露糖蛋白粉末。(4)葡聚糖提取將步驟( 得到的含葡聚糖的沉淀加入3倍重量的水溶解，以 600W超聲破碎50min，調(diào)pH8，室溫下加堿性蛋白酶(5000U/g沉淀)酶解12h，酶解反應(yīng)結(jié)束后，酶解液中加入體積比1 3、濃度為5wt%Na0H溶液，在90°C保溫Mi后離心得沉淀即為葡聚糖粗品。葡聚糖粗品(濕重)用無(wú)水乙醇洗滌4遍，再用乙醚洗滌3遍。60°C下干燥Mh，得到葡聚糖粉末。制得的酵母葡聚糖為褐色無(wú)定性粉末，收率為19.9%，純度為79%。甘露糖蛋白為黃色無(wú)定性粉末，收率為7 %，純度為81 %。
權(quán)利要求
1.一種利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，它包括如下步驟(1)去雜質(zhì)以工業(yè)生產(chǎn)后的廢酵母為原料，用檸檬酸緩沖液洗滌后離心；(2)分離取離心后沉淀物加入檸檬酸緩沖液，滅菌，冷卻，離心，上清液含甘露糖蛋白，沉淀含葡聚糖；(3)甘露糖蛋白提取濃縮并冷卻甘露糖蛋白上清液，低溫條件下在甲醇中放置一段時(shí)間后離心得到甘露糖蛋白固體，再干燥得到甘露糖蛋白粉末；(4)葡聚糖提取將步驟( 得到的含葡聚糖的沉淀加水溶解后超聲破碎，加蛋白酶酶解，再加NaOH溶液保溫反應(yīng)后離心得沉淀，經(jīng)無(wú)水乙醇洗滌，再經(jīng)乙醚洗滌，干燥后得到葡聚糖粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟(1)或O)中，檸檬酸緩沖液濃度為0.02 0.2!1101/1，？!1值為5 6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟O)中，每g離心后沉淀物，加入的檸檬酸緩沖液體積為1 3mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟O)中，滅菌條件為壓力0. IMpa，溫度121 125°C下處理60 120min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟⑶中，所述的低溫條件溫度為0 7°C，甲醇的體積用量為甘露糖蛋白上清液體積的3 5倍，放置6 24h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟⑶或⑷中，干燥條件為40 80°C下干燥8 Mh。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟中，沉淀加水溶解時(shí)，水的加入重量為沉淀重量的1 3倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟中，超聲破碎條件為300 600W超聲破碎20 50min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟中，所述的蛋白酶為中性蛋白酶或堿性蛋白酶，酶的用量為500 5000U/g沉淀，酶解反應(yīng)時(shí)間為2 12h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述NaOH溶液的濃度為3 5wt %，NaOH溶液的加入體積為酶解液體積的1 3倍，加NaOH溶液的反應(yīng)溫度為80 90°C，反應(yīng)時(shí)間為2 他。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用工業(yè)廢酵母聯(lián)產(chǎn)葡聚糖和甘露糖蛋白的方法，該方法利用工業(yè)廢酵母為原料，通過(guò)高溫、加壓、超聲、酶處理、濃縮等工藝提取酵母葡聚糖和甘露糖蛋白。本發(fā)明的優(yōu)越性在于1、通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)和優(yōu)化，利用高溫、加壓、超聲、酶處理、濃縮等方法，一次提取葡聚糖和甘露糖蛋白，縮短生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，提取率分別達(dá)到19.9％和7％。2、利用工業(yè)廢酵母提取活性多糖和蛋白質(zhì)，不僅變廢為寶，而且大大提高了其附加值。3、減少工業(yè)廢酵母的排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。
文檔編號(hào)C07K1/14GK102351943SQ20111030208
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者周蕊, 應(yīng)漢杰, 張磊, 王淑娟, 盛兵, 蔡家棟, 陳曉春, 黃小權(quán) 申請(qǐng)人:南京同凱兆業(yè)生物技術(shù)有限責(zé)任公司, 南京工業(yè)大學(xué)