CN102154107A - 一种高品质生物培养基用酵母浸粉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备高品质生物培养基用酵母浸粉的方法，包括自溶；酵母酶解与灭活；将灭活溶液进行固液分离，所得上清液用超滤膜脱色除杂，收集超滤透过液和浓缩液；超滤透过液经纳滤膜脱盐浓缩，得纳滤浓缩液和透过液；纳滤浓缩液经真空浓缩后加入变性淀粉得粉状高品质酵母浸粉；超滤浓缩液经真空浓缩得到酵母浸膏；纳滤透过液经真空浓缩后与变性淀粉混合得普通酵母浸粉。得到的高品质酵母浸粉总氮10.56～11.32％、氨基氮5.06～5.28％，氯化物0.2～0.4％，磷酸盐和碱性沉淀实验无沉淀出现，色泽呈亮黄色，水溶性好，乳酸菌增菌效果良好，质量达到了进口同类产品水平，可以替代进口同类产品，具有示范和推广价值。

Description

一种高品质生物培养基用酵母浸粉及其制备方法

技术领域

本发明属于酵母浸粉制备领域，具体涉及一种高品质生物培养基用酵母浸粉及其制备方法。

背景技术

酵母浸粉一般采用高蛋白质含量的酵母为原料，经过自溶酶解、固液分离及纯化、真空浓缩、喷雾干燥等工序加工制成。酵母浸粉中富含蛋白质、游离氨基酸、核苷酸、维生素、微量元素等营养成分。酵母浸粉广泛用于食品、生物和制药等行业。

高品质生物培养基用酵母浸粉是科研及生产发酵培养基的重要原料，具有普通酵母浸粉和酵母浸膏难以比拟的高品质与质量稳定性。目前国产酵母浸粉产品与进口产品的主要差距在于培养基色泽深、澄清度差、碱性和磷酸盐沉淀实验不过关等，严重干扰科研实验的结果判断及发酵产物后提取的困难。产生这种差异的主要原因在于生产原材料、酶解工艺、分离浓缩以及干燥工艺的不同。

国产化酵母浸粉产品要达到进口同类产品的水平，必须在原料、酶解及分离纯化、生产设备及控制上进行技术创新。

目前关于利用酵母制备普通酵母抽提物已经被广泛关注。申请号为200910036820的专利公开了一种利用啤酒废酵母同时制备酵母多糖、海藻糖及酵母抽提物的方法；申请号为200810006187的专利公开了一种高蛋白质含量的酵母抽提物的生产方法；公开号为CN 1481719的专利公开了一种用啤酒废酵母液制备酵母精的工艺；公开号为CN1806653的专利公开了一种利用啤酒酵母渣生产饲用免疫多糖与酵母抽提物的方法；韩少卿、赵芹和彭奇均对从酵母抽提物中提取海藻糖进行了研究。目前酵母的利用技术主要集中在生产普通酵母抽提物、饲用免疫多糖或者二者的结合，以及海藻糖的提取等，而利用酵母制备高品质生物培养基用酵母浸粉的方法还未见报道。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，利用酵母酶促自溶、超滤和纳滤结合的方法，制备高品质生物培养基用酵母浸粉。

本发明的另一个目的是提供上述方法制备得到的高品质生物培养基用酵母浸粉。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，包括如下步骤：

(1)酵母自溶：将酵母与水按重量比1∶(2～5)混合搅匀成酵母液，依次加入占酵母液0.4～1.0％wt的食盐，0.4～1.0％wt的氯化钾，氯化镁0.01～0.5％，0.001～0.1％wt的破壁酶，搅匀，调节pH至6～7，在45～55℃范围内自溶6～24小时；

(2)酵母酶解与灭活：将步骤(1)得到的自溶的酵母溶液升温至50～60℃，加入占自溶前酵母溶液0.01～0.5％wt的酵母抽提酶，酶解8～24小时后升温至75～85℃，然后保温30～60分钟将酶灭活；

(3)固液分离及脱色除杂：将步骤(2)得到的灭活溶液进行固液分离，所得上清液用超滤膜脱色除杂，收集超滤透过液a和超滤浓缩液a；

(4)纳滤脱盐浓缩：将步骤(3)得到的超滤透过液a，经纳滤膜脱盐浓缩，得纳滤浓缩液b和纳滤透过液b；

(5)进一步浓缩及干燥：将步骤(4)纳滤浓缩液b，经真空浓缩后，加入变性淀粉，真空浓缩液干重与变性淀粉的重量比为100∶(8～12)，混合均匀，经喷雾干燥，得粉状高品质酵母浸粉a；

(6)将超滤浓缩液a经真空浓缩得到酵母浸膏；

(7)将纳滤透过液b经真空浓缩后，与变性淀粉按重量比100∶(8～12)混合均匀，经喷雾干燥，得普通酵母浸粉b。

所述步骤(1)中pH值用盐酸、硫酸或氢氧化钠调节。

所述步骤(1)中的酵母为新鲜培养分离的面包酵母或者除杂脱苦的啤酒废酵母或者二者混合。

所述新鲜培养分离的面包酵母与除杂脱苦的啤酒废酵母的质量比不小于1∶1。

所述除杂脱苦的啤酒废酵母是将新鲜的浆状啤酒废酵母Saccharomycescerevisiae过100目筛，经固液分离得到啤酒废酵母，然后加入5～10℃的质量浓度为0.5～1％的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液和啤酒废酵母按重量比(2～4)∶1混合，使NaHCO₃的最终质量浓度为0.5～1％，然后在5～10℃下，经离心机分离得到除杂脱苦的啤酒废酵母。

所述面包酵母是商业化生产的面包酵母Saccharomyces cerevisiae。

所述步骤(3)中的超滤膜的截留分子量为3000～20000。

所述步骤(4)中的纳滤膜的截留分子量为200～500。

一种采用上述方法制备的高品质生物培养基用酵母浸粉，其总氮质量分数为10.56～11.32％、氨基氮质量分数为5.06～5.28％，氯化物质量分数为0.2～0.4％，磷酸盐和碱性沉淀实验无沉淀出现，色泽呈亮黄色，水溶性好，乳酸菌增菌效果良好，产品质量达到了进口同类产品水平，可以替代进口同类产品，具有示范和推广价值。

本发明的方法具有以下优点：

1、利用酵母自溶和酵母抽提酶酶解相结合的方法，可以提高酶解效率和氨基氮得率；利用超滤和纳滤相结合的分离浓缩方法，可以很好的脱盐除杂，制备高品质生物培养基用酵母浸粉；克服了目前国内现有产品澄清效果差、增菌效果不好的缺陷，产品质量达到了进口同类产品水平，同时可以得到酵母浸膏和普通酵母浸粉；

2、目前啤酒废酵母主要用作饲料，附加值低。本方法采用自溶和酶解相结合的酶解方法，利用超滤和纳滤相结合的分离浓缩方法，可以利用啤酒废酵母和面包酵母为原料制备高品质生物培养基用酵母浸粉，实现废弃物的高值化综合利用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

过100目筛的新鲜啤酒废酵母Saccharomyces cerevisiae(珠江啤酒有限公司)经3000g离心后得到含水78.5％的啤酒废酵母泥2.5kg备用；

按常规方法新鲜培养的面包酵母(江门生物技术中心)Saccharomycescerevisiae经3000g离心洗涤后得到含水77.5％的面包酵母泥2.5kg备用；

混合罐中加入5kg 5℃水，加入0.05kg NaHCO₃，搅拌使其完全溶解，将NaHCO₃溶液加入到2.5kg啤酒废酵母泥中，搅拌30分钟，3000g离心，得到脱苦的啤酒废酵母泥2.5kg备用；

将2.5kg脱苦的啤酒废酵母泥和2.5kg新鲜面包酵母泥投入反应罐中，加入10kg水搅匀，依次加入食盐0.065kg、氯化钾0.065kg、氯化镁1.5g及破壁酶(广西庞博生物工程有限公司)0.15g后搅匀，用盐酸和氢氧化钠调节并控制pH至6.8，在45℃条件下保温酶促自溶24小时；

将经初步酶促自溶的酵母液升温至50℃，加入酵母抽提酶(广西庞博生物工程有限公司)1.5g，进一步酶解24小时后升温至80℃，保温30分钟将酶灭活；

将酶灭活酵母溶液进行固液分离，所得上清液过截留分子量为3000的超滤膜，得1.4L超滤浓缩液a和12.6L超滤透过液a；

将超滤透过液a，过截留分子量为200的纳滤膜，得4.2L纳滤浓缩液b和8.3L纳滤透过液b；

将纳滤浓缩液b，经进一步真空浓缩后得到浓缩液2.4L，质量为320克，加入商业化生产的专用变性淀粉(广西桂林红星公司)25g，混合均匀，经喷雾干燥，得200克粉状高品质酵母浸粉a；

将超滤浓缩液a经真空浓缩得到酵母浸膏80克；

将纳滤透过液b经真空浓缩后得到浓缩液2.1L，质量为200克，加入商业化生产的变性淀粉16g，混合均匀，经喷雾干燥，得150克普通酵母浸粉b。将酵母浸粉a与OXOID酵母粉(LP0021)进行质量测试，测试项目及方法如下：

氨基氮检测方法同GB/T 5009.39-2003；

总氮测定方法同GB/T5009.5-1985；

碱性沉淀实验方法为取10g/L的酵母抽提溶液，在pH8.5条件下于121℃灭菌30min，冷却至常温后观察溶液中是否出现沉淀物质。

磷酸盐沉淀实验方法为取10g/L的酵母抽提物溶液加入磷酸氢二钾5g/L，调pH至7.5，于121℃灭菌30min，冷却至常温后观察溶液中是否出现沉淀物质。

乳酸菌增菌实验方法为取乳酸菌1ml扩培菌液(已于37℃培养24h)，作梯度稀释至10^-9，将各稀释度增菌液分别取0.1ml接种菌落计数实验培养基平板，每稀释度做3块平板，37℃恒温培养基培养48h，进行菌落计数，比较乳酸菌在两种不同酵母粉培养平板的培养效果。

实验结果见表1。

表1、酵母浸粉a与OXOID样品质量对照表

*接种浓度是10^-7

实施例2

按常规方法新鲜培养的面包酵母经3000g离心洗涤后得到含水77.5％的面包酵母泥5.0kg备用；

将5.0kg面包酵母泥投入反应罐中，加入10kg水搅匀，用盐酸和氢氧化钠调节pH至7.0后，依次加入食盐0.1kg、氯化钾0.1kg、氯化镁0.065kg及破壁酶6.75g后搅匀，在50℃条件下保温酶促自溶8小时；

将经初步酶促自溶的酵母液升温至55℃，加入酵母抽提酶20g，进一步酶解8小时后升温至75℃，保温30分钟将酶灭活；

将酶灭活酵母溶液进行固液分离，所得上清液过截留分子量为3000的超滤膜，得1.5L超滤浓缩液a和12.2L超滤透过液a；

将超滤透过液a，过截留分子量为200的纳滤膜，得4.0L纳滤浓缩液b和8.1L纳滤透过液b；

将纳滤浓缩液b，经进一步真空浓缩后得到浓缩液2.3L，质量为300克，加入变性淀粉30g，混合均匀，经喷雾干燥，得粉状高品质酵母浸粉a 270克；

将超滤浓缩液a经真空浓缩得到普通酵母浸膏110克；

将纳滤透过液b经真空浓缩后得到浓缩液2.3L，质量为250克，加入变性淀粉24g，混合均匀，经喷雾干燥，得190克普通酵母浸粉b；

酵母浸粉a与OXOID酵母粉(LP0021)质量检测方法同实施例1，结果见表2。

表2、酵母浸粉a与OXOID样品质量对照

*接种浓度是10^-7

实施例3

过100目筛的新鲜啤酒废酵母经3000g离心后得到含水78.5％的啤酒废酵母泥2.0kg备用；

新鲜培养的面包酵母经3000g离心洗涤后得到含水77.5％的面包酵母泥3.0kg备用；

混合罐中加入4kg 5℃水，加入0.02kg NaHCO₃，搅拌使其完全溶解，将NaHCO₃溶液加入到2.0kg啤酒废酵母泥中，搅拌30分钟，3000g连续离心，得到固体分离物备用；

将2.0kg除杂脱苦的啤酒废酵母泥和3.0kg新鲜面包酵母泥投入反应罐中，加入10kg水搅匀，用盐酸酸调节pH至6.0后，依次加入食盐0.1kg、氯化钾0.1kg、氯化镁0.01kg及破壁酶15g后搅匀，在55℃条件下保温酶促自溶6小时；

将经初步酶促自溶的酵母液升温至60℃，加入酵母抽提酶14g，进一步酶解12小时后升温至85℃，保温30分钟将酶灭活；

将酶灭活酵母溶液进行固液分离，所得上清液过截留分子量为3000的超滤膜，得1.5L超滤浓缩液a和12.5L超滤透过液a；

将超滤透过液a，过截留分子量为200的纳滤膜，得4.3L纳滤浓缩液b和8.1L纳滤透过液b；

将纳滤浓缩液b，经进一步真空浓缩后得到浓缩液2.4L，质量为270克，加入变性淀粉28g，混合均匀，经喷雾干燥，得粉状高品质酵母浸粉a 250克；

将超滤浓缩液a经真空浓缩得到酵母浸膏95克；

将纳滤透过液b经真空浓缩后得到浓缩液2.7L，质量为210克，加入变性淀粉20g，混合均匀，经喷雾干燥，得185克酵母浸粉b。

酵母浸粉a与OXOID酵母粉(LP0021)质量检测方法同实施例1，结果对比见表3。

表3、酵母浸粉a与OXOID样品质量对照

*接种浓度是10^-7

实施例4

新鲜培养的面包酵母经3000g离心洗涤后得到含水77.5％的面包酵母泥5.0kg备用；

将5.0kg面包酵母泥投入反应罐中，加入25kg水搅匀，用盐酸和氢氧化钠调节pH至7.0后，依次加入食盐0.3kg、氯化钾0.3kg、氯化镁0.15kg及破壁酶30g后搅匀，在50℃条件下保温酶促自溶8小时；

将经初步酶促自溶的酵母液升温至55℃，加入酵母抽提酶0.15kg，进一步酶解8小时后升温至75℃，保温30分钟将酶灭活；

将酶灭活酵母溶液进行固液分离，所得上清液过截留分子量为10000的超滤膜，得2.8L超滤浓缩液a和22.6L超滤透过液a；

将超滤透过液a，过截留分子量为300的纳滤膜，得7.5L纳滤浓缩液b和15.1L纳滤透过液b；

将纳滤浓缩液b，经进一步真空浓缩后得到浓缩液2.7L，质量为310克，加入变性淀粉37g，混合均匀，经喷雾干燥，得粉状高品质酵母浸粉a 270克；

将超滤浓缩液a经真空浓缩得到普通酵母浸膏120克；

将纳滤透过液b经真空浓缩后得到浓缩液2.1L，质量为250克，加入变性淀粉30g，混合均匀，经喷雾干燥，得240克普通酵母浸粉b；

酵母浸粉a与OXOID酵母粉(LP0021)质量对比见表4。

表4、酵母浸粉a与OXOID样品质量对照

*接种浓度是10^-7

实施例5

过100目筛的新鲜啤酒废酵母(珠江啤酒有限公司)经3000g离心后得到含水78.5％的啤酒废酵母泥2.5kg备用；

新鲜培养的面包酵母经3000g离心洗涤后得到含水77.5％的面包酵母泥2.5kg备用；

混合罐中加入10kg 5℃水，加入0.1kg NaHCO₃，搅拌使其完全溶解，将NaHCO₃溶液加入到2.5kg啤酒废酵母泥中，搅拌30分钟，3000g离心，得到脱苦的啤酒废酵母泥2.5kg备用；

将2.5kg脱苦的啤酒废酵母泥和2.5kg新鲜面包酵母泥投入反应罐中，加入15kg水搅匀，依次加入食盐0.12kg、氯化钾0.12kg、氯化镁0.04kg及破壁酶1g后搅匀，用盐酸和氢氧化钠调节并控制pH至6.8，在45℃条件下保温酶促自溶24小时；

将经初步酶促自溶的酵母液升温至50℃，加入酵母抽提酶0.04kg，进一步酶解24小时后升温至80℃，保温30分钟将酶灭活；

将酶灭活酵母溶液进行固液分离，所得上清液过截留分子量为20000的超滤膜，得1.8L超滤浓缩液a和13.6L超滤透过液a；

将超滤透过液a，过截留分子量为500的纳滤膜，得4.0L纳滤浓缩液b和9.5L纳滤透过液b；

将纳滤浓缩液b，经进一步真空浓缩后得到浓缩液2.2L，质量为250克，加入商业化生产的专用变性淀粉25g，混合均匀，经喷雾干燥，得210克粉状高品质酵母浸粉a；

将超滤浓缩液a经真空浓缩得到酵母浸膏80克；

将纳滤透过液b经真空浓缩后得到浓缩液3.1L，质量为330克，加入商业化生产的变性淀粉26g，混合均匀，经喷雾干燥，得310克普通酵母浸粉b。

酵母浸粉a与OXOID酵母粉(LP0021)质量对比见表1。

表1、酵母浸粉a与OXOID样品质量对照

*接种浓度是10^-7

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)酵母自溶：将酵母与水按重量比1∶(2～5)混合搅匀成酵母液，依次加入占酵母液重量0.4～1.0％的食盐、0.4～1.0％的氯化钾、0.01～0.5％的氯化镁、0.001～0.1％的破壁酶，搅匀，调节pH至6～7，在45～55℃范围内自溶6～24小时；

(2)酵母酶解与灭活：将步骤(1)得到的自溶的酵母溶液升温至50～60℃，加入占自溶前酵母溶液重量0.01～0.5％的酵母抽提酶，酶解8～24小时后升温至75～85℃，然后保温30～60分钟将酶灭活；

(3)固液分离及脱色除杂：将步骤(2)得到的灭活溶液进行固液分离，所得上清液用超滤膜脱色除杂，收集超滤透过液a和超滤浓缩液a；

(4)纳滤脱盐浓缩：将步骤(3)得到的超滤透过液a，经纳滤膜脱盐浓缩，得纳滤浓缩液b和纳滤透过液b；

(5)进一步浓缩及干燥：将步骤(4)纳滤浓缩液b，经真空浓缩后，加入变性淀粉，真空浓缩液干重与变性淀粉的重量比为100∶(8～12)，混合均匀，经喷雾干燥，得粉状高品质酵母浸粉a；

(6)将超滤浓缩液a经真空浓缩得到酵母浸膏；

(7)将纳滤透过液b经真空浓缩后，与变性淀粉按重量比100∶(8～12)混合均匀，经喷雾干燥，得普通酵母浸粉b。

2.根据权利要求1所述一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中pH值用盐酸、硫酸或氢氧化钠调节。

3.根据权利要求1所述一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的酵母为新鲜培养分离的面包酵母或者除杂脱苦的啤酒废酵母或者二者混合。

4.根据权利要求3所述一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于：所述新鲜培养分离的面包酵母与除杂脱苦的啤酒废酵母的质量比不小于1∶1。

5.根据权利要求1所述一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于：所述除杂脱苦的啤酒废酵母是将新鲜的浆状啤酒废酵母Saccharomyces cerevisiae过100目筛，经固液分离得到啤酒废酵母，然后加入5～10℃的质量浓度为0.5～1％的NaHCO₃溶液，NaHCO₃溶液和啤酒废酵母按重量比(2～4)∶1混合，使NaHCO₃的最终质量浓度为0.5～1％，然后在5～10℃下，经离心机分离得到除杂脱苦的啤酒废酵母。

6.根据权利要求1所述一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于：所述面包酵母是商业化生产的面包酵母Saccharomyces cerevisiae。

7.根据权利要求1所述一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的超滤膜的截留分子量为3000～20000。

8.根据权利要求1所述一种高品质生物培养基用酵母浸粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的纳滤膜的截留分子量为200～500。

9.权利要求1～8任一项权利要求所述方法制备的高品质生物培养基用酵母浸粉。