CN100386426C - 利用黄浆水培养富含虾青素的红发夫酵母的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用黄浆水培养富含虾青素的红发夫酵母的方法，是以黄浆水为原料，加入细胞壁弱化剂，经灭菌后，接种红发夫酵母，发酵至一定时间，收集富含虾青素的红发夫酵母细胞。还可进一步对细胞进行破壁处理，用丙酮提取细胞中的虾青素。利用本发明方法发酵获得的红发夫酵母生物量高，单位体积废水的虾青素产量高。具有投资少，原料成本低，减少废水排放造成的环境污染和资源浪费等优点。所获得的红发夫酵母细胞及从中提取的虾青素均可用作高档水产及禽类养殖的饲料添加剂，使养殖产品具有较高的商品价值。

Description

利用黄浆水培养富含虾青素的红发夫酵母的方法
技术领域
本发明涉及生物活性物质的制备领域，特别是一种利用酵母发酵制备天然虾青素的方法。
背景技术
豆制品加工过程中会产生大量废水，主要是黄浆水，总量为豆重的5.5-7倍，水中含有单糖、维生素、有机酸、水溶性蛋白、氨基酸、脂类等营养成分，属于高浓度可生化性程度高的废水。目前大量的大豆黄浆水被作为废水排放，既浪费资源又污染环境，还增加了环境治理的负荷。虾青素是一种具有极高经济价值的酮式类胡萝卜素，广泛存在于生物界中，特别是水产动物如虾、蟹、鱼和鸟类羽毛中。因为虾青素具有独特的着色功能、极强的抗氧化性，在抗癌变、增强免疫和抗光敏等生物学功能上远强于其它类胡萝卜素，因而在饲料、食品、化妆品及医药等领域具有广阔的应用前景。当前虾青素的主要来源是从水产品废弃物中提取，利用藻类和酵母培养生产。红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)被认为是实现发酵法工业化生产天然虾青素最具潜力的菌种之一。与其它成熟的发酵产物相比，利用微生物工业化生产虾青素的规模相差甚远，主要问题仍是产量低，发酵成本高。为降低生产成本，国内外研究工作者把寻求廉价培养基作为一个研究热点。
发明内容
本发明的目的旨在利用豆制品加工过程中产生的大量黄浆水，来生产天然虾青素，以达到充分利用资源，降低环境污染，并降低虾青素发酵生产成本的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种利用黄浆水培养富含虾青素的红发夫酵母的方法，其特征在于：利用生产豆制品过程中产生的废弃黄浆水为基础原料，补加或不补加外源营养物质，经灭菌和接种后，通过液体通风培养，获得富含虾青素的红发夫酵母，进而将该酵母细胞通过破壁处理，用丙酮提取细胞中的虾青素，包括如下步骤：
a、原料的处理：在黄浆水中添加0-50克葡萄糖/升黄浆水，然后加热到115-125℃灭菌20min，备用；
b、液体种子培养：将斜面保藏菌种在100Bx的麦芽汁斜面培养基上于22℃进行活化、在YM培养基中于培养22℃液体通风培养24h；
c、红发夫酵母通风发酵：以黄浆水体积计，在发酵培养基黄浆水中接种4-16％(体积)的红发夫酵母种子液，于22℃液体通风培养红发夫酵母48-96h；收集酵母细胞。
d、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后按常规用丙酮提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
在黄浆水中适当添加葡萄糖等营养物质，有利于红发夫酵母细胞的增长，进而可以通过增加红发夫酵母细胞的产量，提高虾青素的产量。
本发明方法以生产豆制品过程中产生的废弃黄浆水为基础原料，获得的红发夫酵母细胞生物量较高，虾青素产量高，从中提取的虾青素或虾青素提取后的菌体蛋白均可用于高档水产及禽类等的养殖饲料添加剂，可大大提高水产品或禽蛋等的商品价值。采用本发明方法生产天然虾青素，不仅充分地利用资源，降低环境污染，而且大幅度降低了虾青素发酵生产成本，具有投资少，原料成本低等优点，具有很高的推广利用价值。
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为利用黄浆水培养富含虾青素的红发夫酵母的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1.
a、原料的处理：将黄浆水加热到115℃灭菌20min，备用；
b、液体种子培养：将斜面保藏菌种在100Bx的麦芽汁斜面培养基上于22℃进行活化、在YM培养基中于22℃培养液体通风培养24h；
c、红发夫酵母通风发酵：以黄浆水体积计，在发酵培养基黄浆水中接种8％(体积)的红发夫酵母种子液，于22℃液体通风培养红发夫酵母72h；收集酵母细胞。
d、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后用丙酮提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
获得生物量为4.74g/L，虾青素体积产量2.43mg/L，细胞虾青素含量512ug/g干细胞。
实施例2.
a、原料的处理：在黄浆水中分别添加10、20、30、40、50g葡萄糖/L升黄浆水，然后加热到120℃灭菌20min，备用；
b、液体种子培养：将斜面保藏菌种在100Bx的麦芽汁斜面培养基上于22℃进行活化、在YM培养基中于22℃培养液体通风培养24h；
c、红发夫酵母通风发酵：以黄浆水体积计，在发酵培养基黄浆水中接种4％(体积)的红发夫酵母种子液，于22℃液体通风培养红发夫酵母96h；收集酵母细胞。
d、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后用丙酮提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
获得生物量分别为8.41、10.67、13.22、14.53、15.20g/L，虾青素体积产量分别为4.21、4.83、5.55、6.20、6.73mg/L发酵液，细胞虾青素含量分别为501、453、420、428、442ug/g干细胞。
实施例3.
a、原料的处理：将黄浆水加热到125℃灭菌20min，备用；
b、液体种子培养：将斜面保藏菌种在100Bx的麦芽汁斜面培养基上于22℃进行活化、在YM培养基中于22℃培养液体通风培养24h；
c、红发夫酵母通风发酵：以黄浆水体积计，在发酵培养基黄浆水中接种16％(体积)的红发夫酵母种子液，于22℃液体通风培养红发夫酵母48h；收集酵母细胞。
d、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后用丙酮提取虾青素，进而提取菌体蛋白。
获得生物量为4.68g/L，虾青素体积产量3.58mg/L，细胞虾青素含量485ug/g干细胞。

Claims (1)

1.一种利用黄浆水培养富含虾青素的红发夫酵母(Phaffia rhodozyma)的方法，其特征在于：利用生产豆制品过程中产生的废弃黄浆水为基础原料，补加或不补加外源营养物质，经灭菌和接种后，通过液体通风培养，获得富含虾青素的红发夫酵母，进而将该酵母细胞通过破壁处理，用丙酮提取细胞中的虾青素，包括如下步骤：
a、原料的处理：在黄浆水中添加0-50克葡萄糖/升黄浆水，然后加热到115-125℃灭菌20min，备用；
b、液体种子培养：将斜面保藏菌种在100Bx的麦芽汁斜面培养基上于22℃进行活化、在YM培养基中于22℃培养液体通风培养24h；
c、红发夫酵母通风发酵：以黄浆水体积计，在发酵培养基黄浆水中接种4-16％(体积)的红发夫酵母种子液，于22℃液体通风培养红发夫酵母48-96h；收集酵母细胞。
d、提取虾青素：测定酵母细胞中的虾青素含量，然后用丙酮提取虾青素。
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