CN101756151B - 一种高谷氨酸酵母抽提物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种酵母抽提物及其制备方法，该方法包括以一种蛋白质含量超过60％的酵母培养物为原料在富含氮源的培养基中培养制得酵母乳，然后将一定量的蛋白酶以及谷胺酰胺转氨酶加入到所述酵母乳中，从而经过一系列工艺制得一种酵母抽提物。该酵母抽提物中的谷氨酸含量大于10％，根据本发明提供的制备方法，可以大规模地制得谷氨酸含量大于10％的酵母抽提物。
Description
技术领域
本发明涉及一种酵母抽提物及其制备方法，更具体的是，涉及一种高谷氨酸酵母抽提物及其制备方法。
背景技术
谷氨酸是一种天然存在的氨基酸，它主要以络合状态存在于富含蛋白质的食物中，如蘑菇，海带，西红柿，坚果，豆类，肉类，以及大多数奶制品。部分食物中的谷氨酸以游离形态存在，并且只有这种形态的谷氨酸盐能够增强食物的鲜味。西红柿，发酵的大豆制品，酵母提取物，某些奶酪，以及发酵或水解蛋白质产品(如酱油或豆酱)所能带来的调味作用中，部分归功于谷氨酸的存在。
近年来，随着人们生活水平的提高，人们对饮食的内容提出了新的要求，各类食品日益朝着天然、方便、美味及多功能的方向发展，食品调味料也已由先前使用的酿造调味料或化学调味料转向具有更高级味感的天然复合调味料方向生产；同时调味品市场也正向着中高档、美味、方便、天然、营养的复合调味品方向发展。酵母抽提物含有氨基酸和多肽，还含有核苷酸、维生素、有机酸和矿物质等多种有效成分。其味道鲜美浓郁，具有肉香味，是兼营养、调味和保健三大功能为一体的优良食品调味料，正日益受到消费者的欢迎。
生物技术的进展显著扩大了酵母抽提物应用。最新一代的酵母抽提物具有丰富的谷氨酸和核苷，使其风味增强特性进一步增强。与原本存在的氨基酸和多肽一起，它可以显著降低钠盐含量而不损失原有风味。更重要的是，该种酵母抽提物具有纯天然的特性，避免了对人工合成或化学添加剂的担忧。
但是，目前现有的酵母抽提物中谷氨酸钠的含量一般为4％，越来越多的食品企业希望酵母抽提物中谷氨酸钠的含量可以更高一些，从而增强其风味。
发明内容
为了解决现有技术中存在的酵母抽提物中谷氨酸含量低的问题，本发明的目的在于提供一种富含谷氨酸的酵母抽提物以及制造该酵母抽提物的方法。
本发明的一个目的是提供一种利用酵母菌株制备而成的酵母抽提物，所述酵母菌株属于酿酒酵母(Z2.4)，保藏编号CCTCC NO：M 205130，该酵母菌株通过在富含氮源的培养基中培养，得到了一种蛋白质含量达到60％或更高的酵母培养物，由该酵母培养物作为原料制备得到所述酵母抽提物。根据本发明提供的酵母抽提物，其谷氨酸的含量大于10％。
本发明的另一个目的是提供一种制备酵母抽提物的方法，该方法包括：A)在富含氮源的培养集中培养酵母菌株，制得培养物，并将该培养物制成酵母乳；B)将酵母乳的pH值调节到pH4.5-6.8，并加热到45℃至60℃；C)加入蛋白酶以及谷胺酰胺转氨酶，进行自溶酶解反应；D)将温度升高至60度，然后离心；以及E)经过灭菌、浓缩和喷雾干燥后，得到所述酵母抽提物。
根据本发明的实施例，加入的蛋白酶和谷氨酰胺转氨酶的质量比为1∶1。
根据本发明的实施例，加入的蛋白酶和谷氨酰胺转氨酶的质量均为所述酵母乳中酵母总重量的1.5‰。
根据本发明的实施例，自溶酶解反应进行约16-20个小时，因为在实际生产中，如果反应酶解的时间小于16小时，则达不到完全反应的效果，但如果超过20个小时则不利于生产成本的节约。
根据本发明的工艺制备而成的酵母抽提物富含谷氨酸，含量达到10％以上，具备了更加鲜美的口感，强化食品鲜味的能力更强。根据本发明所提供的方法，简单易行，可以实现高谷氨酸钠含量的酵母抽提物的工业化生产，可以满足以后酵母抽提物的大规模商业化生产。
图1是本发明提供的制备酵母抽提物的工艺流程图。
本发明酵母的保藏信息
一种酵母，属于酿酒酵母，拉丁学名Saccharomyces cerevisiaeHansen Z 2.4，保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏日期：2005年10月25日，保藏编号CCTCC NO：M 205130。
一.菌株的性能
具体实施方式
1.真菌学特征
表1-1本发明酿酒酵母CCTCC M 205130的真菌学性质(I)
| 营养细胞的形态 | 细胞卵圆形、椭圆形 |
| 增殖方式 | 芽殖 |
| 生长情况 | 在液体或固体培养基上长势良好 |
| 子囊孢子 | 1-4个表面光滑的圆形子囊孢子 |
| 最适宜生长条件 | pH5.2，温度：28-30℃，12Brix麦芽汁琼脂培养基 |
表1-2本发明酿酒酵母CCTCC M205130的真菌学性质(II)
根据本发明的酿酒酵母菌株CCTCC NO.M 205130具有上述真菌学性质，与《(The yeasts，A Taxonomic Study》(酵母，分类学研究)(1998年，荷兰，Lodder J主编，第4版)比较，结果确定上述菌株属于酿酒酵母属。
2.酵母菌株的培养
培养基：12Brix的麦芽汁琼脂培养基，2％的琼脂。将pH调节到5.2，在121℃下，20min蒸汽灭菌。然后在28-30℃下采用常规的方法对上述酵母菌株进行培养。
为提高酵母的蛋白质含量，在培养基中加入了大量的氮源，加入的材料为氨水，确保培养基中氮源的含量占培养基总质量的2％甚至更高。
菌种的保藏条件：20％脱脂牛奶，冷冻真空干燥法。
培养得到的培养物采用凯氏定氮仪器，经过凯氏定氮法测试后测得，其蛋白质含量为60％或者更多。
将酵母培养发酵后得到的发酵液离心，收集离心的沉淀(或重相)就得到了酵母乳。
二.酵母抽提物的制备
根据本发明所提供的酵母抽提物的制备方法，包括以下步骤：
A)在含有氨水的培养基中培养酵母菌株，保藏号为CCTCCNO：M 205130，并将上述得到的培养物以离心，收集离心后的沉淀(或重相)就得到酵母乳；
B)将酵母乳的pH值调节到偏酸性水平(pH4.5-6.8)，然后将其加热到45℃到60℃，用来杀灭酵母。将温度控制在45-60℃，因为小于45℃，则有害微生物如产气细菌容易生长，导致原料变质；温度高于60℃，则蛋白质变性严重，不易降解；
C)自溶酶解，将蛋白酶酶解和谷氨酰胺转胺酶加入到上述酵母乳中，在pH4.5-6.8条件下进行酶解。加入蛋白酶的作用：将大分子蛋白质降解成小分子肽或氨基酸；加入谷胺酰胺转氨酶的作用：提高游离谷氨酸的含量；而且二者之间的加入量的比例优选为1∶1；优选的自溶酶解反应时间为16-20小时；温度可以在45℃-68℃的范围内，优选温度为55℃-65℃，优选pH6.0-6.5；
D)热处理使酶失活，并离心分离；
E)将离心得到的上清液进行浓缩和喷雾干燥工艺，从而得到富含谷氨酸的酵母抽提物。
三谷氨酸含量的测试
仪器：2700型生化分析仪(美国YSI公司)
试剂：谷氨酸钠
检测原理：本方法是在酶传感器下，直接读取溶液中谷氨酸的含量。谷氨酸氧化酶固定在YSI谷氨酸膜上。
基本反应式如下：
实验试剂与设备：YSI2357缓冲溶液(取YSI2357一袋溶于500ml高纯水中)；L-谷氨酸标准品(5mmol/L)；YSI2754谷氨酸测定专用膜；YSI生化分析仪。
实验参数：YSI膜：2754；测定范围：0-10mmol/L；标准溶液浓度：5.0mmol/L；最大检出限：10.0mmol/L；精确度：2％；0-5.0mmol/L之间的误差：±2％；5.0mmol/L-10mmol/L之间的误差：±5；膜活化完成后的使用寿命：7天；O型膜的颜色：黄色。
谷氨酸检测方法：
1.用高纯水配制5.0mmol/L的谷氨酸标准溶液及YSI2357缓冲溶液并分别装入YSI生化分析仪配备的专用瓶中。
2.装模：取出YSI生化分析仪的探头，在探头中心滴一滴YSI生化分析仪专用的氯化钠溶液，然后小心的打开膜盒，对准探头中心，将膜装入探头，再在膜的中央滴一滴氯化钠溶液，装上探头并拧紧。按下RUN按钮，先用缓冲液冲洗膜3次，再用标准溶液冲洗膜3次。
3.L-谷氨酸测定的程序及参数设置：参照YSI生化分析仪操作手册中L-谷氨酸测定章对应描述设置程序及参数。
4.膜的活化：大约需要24h，以电流值大小来判断膜活化是否完成，电流值一般在6以下即可认为膜活化完成，电流值越小，膜活化越好。膜活化完成即可进入样品测定程序开始检测样品。
5.样品测定：将用高纯水溶解酵母抽提物，控制溶液中谷氨酸含量在0-5.0mmol/l。将制备好的酵母抽提物溶液倒入样品槽(1#工作台)或小烧杯中(2#工作台)，按下显示屏上的sample键，探针随即取样测定，30s后，仪器将检测结果显示在显示屏上并提示检测结束信号，此时再按sample键即可开始新样品的检测。
下面给出本发明的具体实施例，进一步详细描述本发明。实施例仅为说明目的，本发明的保护范围并不限于实施例。
实例1
利用强化了氮源的糖蜜中发酵的酵母CCTCC M 205130的酵母乳为原料，加水稀释至干物质含量为13％-15％的浓度，温度为48℃-52℃，通过加入盐酸或硫酸的方式将其pH调节为5.5，维持10小时，然后，升温至55℃，添加木瓜蛋白酶，其含量占酵母质量的1.5‰，谷氨酰胺转氨酶其含量占酵母质量的1.5‰，调节pH值为6.0-6.5，作用4小时，然后升温至60℃，作用4小时，然后在65℃下保温1小时，使酶制剂失活，然后在离心机中进行离心分离、灭菌，再在浓缩设备中进行浓缩、利用喷雾干燥塔进行喷雾干燥，最后制备成产品。采用2700型生化分析仪对得到的产品进行谷氨酸含量的测试，测得最终产品谷氨酸含量为10.8％。
实例2
与实例1的过程相同，只是蛋白酶的加入量为2‰，谷胺酰胺转氨酶的加入量为1‰，pH值为6.0-6.5，温度为55℃。
实例3
与实例1的过程相同，只是蛋白酶的加入量为1‰，谷胺酰胺转氨酶的加入量2‰，pH值为6.0-6.5，温度为55℃。
比较例1
按照与实施例中相同的方式和步骤来进行比较例，只是酶解步骤中仅使用了木瓜蛋白酶，而未使用谷氨酰胺转氨酶。结果所得的产品中谷氨酸含量为4.6％。说明了本发明使用谷氨酰胺转氨酶较大地提高了产品中的谷氨酸的含量。
比较例2
按照与实例1中相同的方式和步骤来进行比较例，只是酶解步骤中仅使用了谷氨酰胺转氨酶，而未使用木瓜蛋白酶。结果所得的产品中谷氨酸含量为3.0％。
表2酵母抽提物中的谷氨酸含量
| 实例1 | 实例2 | 实例3 | 比较例1 | 比较例2 | |
| 蛋白酶加入量‰ | 1.5 | 2 | 1 | 3 | 0 |
| 谷氨酰胺转胺酶 加入量‰ | 1.5 | 1 | 2 | 0 | 3 |
| 酶解pH | 6.0-6.5 | 6.0-6.5 | 6.0-6.5 | 6.0-6.5 | 6.0-6.5 |
| 酶解温度℃ | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 |
| 抽提物中谷氨酸 的含量％ | 10.8 | 10.2 | 11.2 | 4.6 | 3.0 |
从以上实验数据中，我们可以看出，本发明通过对特有的酵母菌株的培养，在所得的富含蛋白质的培养物中按照一定比例加入蛋白酶和谷氨酰胺转胺酶以后，使得酵母抽提物中的谷氨酸含量等于10％或者更高，优于现有酵母抽提物产品中的谷氨酸含量。而且制备方法简单易行，可用于大规模商业生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种酵母抽提物，其特征在于，所述酵母抽提物采用一种酵母菌株的培养物作为原料制备而成，所述酵母菌株(Saccharomyces cerevisiaeHansen Z 2.4)的保藏编号为CCTCC NO：M 205130，所述培养物的蛋白质含量高于60％；其中制备方法包括以下步骤：
A)在富含氮源的培养基中培养所述酵母菌株，并制得培养物，再将所述培养物制成酵母乳；
B)将所述酵母乳的pH值调节到pH4.5-6.8，并加热到45℃至60℃；
C)将蛋白酶以及谷氨酰胺转氨酶加入到所述酵母乳中，进行自溶酶解反应；
D)将温度升高至60℃，然后离心；以及
E)经过灭菌、浓缩和喷雾干燥后，得到所述酵母抽提物。
2.根据权利要求1所述的酵母抽提物，其中谷氨酸的含量大于10％。
3.一种制备权利要求1所述的酵母抽提物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A)在富含氮源的培养基中培养所述酵母菌株，并制得培养物，再将所述培养物制成酵母乳；
B)将所述酵母乳的pH值调节到pH4.5-6.8，并加热到45℃至60℃；
C)将蛋白酶以及谷氨酰胺转氨酶加入到所述酵母乳中，进行自溶酶解反应；
D)将温度升高至60℃，然后离心；以及
E)经过灭菌、浓缩和喷雾干燥后，得到所述酵母抽提物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中所述加入的蛋白酶与谷氨酰胺转氨酶的质量比为1∶1。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述蛋白酶为木瓜蛋白酶，其加入的量为所述酵母乳中酵母总重量的1.5‰。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述谷氨酰胺转氨酶的加入的量为所述酵母乳中酵母总重量的1.5‰。
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述自溶酶解反应进行16-20个小时。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述自溶酶解反应的pH值在4.5-6.8的范围内。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述氮源为氨水。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |