CN103275880A - 一种用豆清水发酵生产酵母细胞的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，本发明将脱脂大豆分离出大豆蛋白之后，再经离心去除杂质，留下的液体，称为豆清水。豆清水中还含有大量的低分子蛋白、碳水化合物、肽类等物质，采用该方法将豆清水用以生产酵母细胞，单一酵母菌种的总蛋白得率为2.42g/L，COD明显降低，COD去除率达到40%，大大解决了资源浪费和环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及发酵生产酵母细胞的方法，具体涉及一种豆清水及用其发酵生产酵母细胞的方法。
背景技术
大豆是植物蛋白和食用油的主要来源，也是世界上产量最多的油料作物。大豆含的营养素比较全面，并且含量丰富，每100克大豆含蛋白质36.3克、脂肪18.4克、糖25.3克、热量412千卡，钙367毫克、磷571毫克、铁11毫克、胡萝卜素0.4毫克、维生素B1 0.79毫克、维生素B2 0.25毫克、尼克酸2.1毫克。大豆含有人体所需的各种氨基酸，特别是赖氨酸、亮氨酸、苏氨酸等人体必需氦基酸比较多。大豆含有多种不饱和脂肪酸，尤其以亚麻酸含量最丰富。 这对于预防动脉硬化有很大作用，大豆中还含有约1.5%的磷脂。磷脂是构成细胞的基本成分。大豆经加工后的主要产品包括豆油、豆粕和磷脂产品。现代工艺技术使大豆的用途更加多样化。豆油可以加工成人造黄油、人造奶酪，还可制成油漆、粘合剂、化肥、上浆剂、油毡、杀虫剂、灭火剂的成分。
脱脂大豆粕由大豆经压榨或浸出大豆油之后所得，目前．豆粕主要用作饲料，也有很多从大豆粕中提取蛋白的研究。大豆分离蛋白（SPI）具有良好溶解性、乳化性、起泡性、持水性和凝胶性等功能特性，被广泛应用于肉类制品、焙烤制品等。
脱脂大豆分离出大豆蛋白之后，还含有大量的低分子蛋白、碳水化合物、肽类等物质，如果仅仅作为废水处理掉，其中含有的高浓度有机物质会造成极大的资源浪费和环境污染，如何对其进行有效利用，节约资源，提高收益，是现在需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题提供的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，本发明将脱脂大豆分离出大豆蛋白之后，再经离心去除杂质，留下的液体，称为豆清水。豆清水中还含有大量的低分子蛋白、碳水化合物、肽类等物质，采用该方法将豆清水用以生产酵母细胞，单一酵母菌种的总蛋白得率为2.42g/L，COD明显降低，COD去除率达到40%，大大解决了资源浪费和环境污染问题。
本发明中的豆清水，尤其是指是由脱脂大豆经过碱提、酸沉工序，离心去除蛋白之后留下的液体。
本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法技术方案为，包括以下步骤：
（1）豆清水的处理：豆清水加热，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液灭菌，冷却后接入酵母菌种，活化培养；
（3）发酵：将上清液灭菌，冷却后接入活化好的菌种，摇床发酵培养。
步骤（1）中，豆清水在60-110℃加热10-40分钟。
步骤（2）中，酵母菌种与上清液的体积比为1.5-10‰。活化培养条件为20-30℃、100-300r/min摇床培养10-26h。
步骤（3）中，活化好的菌种与上清液的体积比为1：10-1：25。发酵培养的条件为，20-30℃、100-300r/min摇床培养18-28h。
步骤（2）和步骤（3）中，上清液灭菌条件为0.1Mpa，110-140℃条件下灭菌15-30min。
所述的酵母菌种为酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，热带假丝酵母（C.tropicalis）或卡尔斯伯酵母(Sac.carlsbergensis Hansen)中的一种或几种。
优选的，所述的酵母菌种为热带假丝酵母。
本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法优选步骤为：
（1）豆清水的处理：豆清水120℃加热10分钟，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置40分钟得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后按2‰的体积比接入酵母菌种，28℃、120r/min培养16h；
（3）发酵：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后按照活化菌种比上清液为1：19的体积比加入活化好的菌种，28℃、120r/min摇床培养24h。
本发明的有益效果是：本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，将脱脂大豆分离出大豆蛋白之后，再经离心去除杂质，留下的上清液，称为豆清水。豆清水中还含有大量的低分子蛋白、碳水化合物、肽类等物质，采用该方法将豆清水用以生产酵母细胞，不需添加其他培养基，充分利用传统大豆加工产业剩余的产物，再经处理后，发酵生产酵母，方法实用简单，降低了生产成本，酵母的生产效率和得率较高，单一酵母菌种的总蛋白得率为2.42g/L，豆清水的COD明显降低，COD去除率达到40%，发酵后的废水易于处理，经简单处理后就可循环回收利用，大大解决了资源浪费和环境污染问题。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合实例来说明本发明的技术方案。
实施例1
选用的酵母菌种为热带假丝酵母。
本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法步骤为：
（1）豆清水的处理：豆清水120℃加热10分钟，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置40分钟得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后按2‰的体积比接入酵母菌种，28℃、120r/min培养16h；
（3）发酵：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后按照活化菌种比上清液为1：19的体积比加入活化好的菌种，28℃、120r/min摇床培养24h。
实施例2
选用的酵母菌种为酿酒酵母。
本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法步骤为：
（1）豆清水的处理：豆清水110℃加热20分钟，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置35分钟得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌30min，冷却后按3‰的体积比接入酵母菌种，30℃、100r/min培养16h；
（3）发酵：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌30min，冷却后按照活化菌种比上清液为1：25的体积比加入活化好的菌种，30℃、100r/min摇床培养26h。
实施例3
选用的酵母菌种为卡尔斯伯酵母。
本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法步骤为：
（1）豆清水的处理：豆清水115℃加热20分钟，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置30分钟得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌20min，冷却后按10‰的体积比接入酵母菌种，37℃、静置培养10h；
（3）发酵：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌20min，冷却后按照活化菌种比上清液为1：15的体积比加入活化好的菌种，37℃、静置培养18h。
实施例4
选用的酵母菌种为热带假丝酵母和卡尔斯伯酵母的混合物。
本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法步骤为：
（1）豆清水的处理：豆清水120℃加热10分钟，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置40分钟得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后分别按2‰和5‰的体积比接入热带假丝酵母和卡尔斯伯酵母菌种，28℃、120r/min分别培养16h；
（3）发酵：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后分别按照热带假丝酵母和卡尔斯伯酵母活化好的菌种比上清液为1：10、1：16的体积比接入，28℃、120r/min摇床培养24h。
实施例5
1、将上述实施例中的产物进行以下测定
（1）菌体量：发酵过程中，每隔一段时间取发酵液，4000r/min离心20min，收集沉淀，80℃烘干至恒重。
（2）菌体总蛋白得率(g/L)=菌体生物量(g/L)×菌体粗蛋白质含量（%）。
（3）COD的测定：重铬酸钾法。
2、结果：
（1）菌体量（干重/g）请见表1：
表1
| 发酵时间/h | 3 | 5 | 7 | 18 | 21 |
| 实施例1 | 0.0063 | 0.0149 | 0.0203 | 0.0311 | 0.0387 |
| 实施例2 | 0.0054 | 0.0136 | 0.0183 | 0.0301 | |
| 实施例3 | 0.0048 | 0.0128 | 0.0196 | 0.0369 | |
| 实施例4 | 0.0064 | 0.0154 | 0.0209 | 0.0326 | 0.0592 |
（2）COD的去除率请见表2：
表2
| COD的去除率 | |
| 实施例1 | 40% |
| 实施例2 | 35% |
| 实施例3 | 34% |
| 实施例4 | 55% |
由此可见，本发明的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，实用简单，降低了生产成本，酵母的生产效率和得率较高，单一酵母菌种的总蛋白得率为2.42g/L，豆清水的COD明显降低，COD去除率达到40%，发酵后的废水易于处理，经简单处理后就可循环回收利用，大大解决了资源浪费和环境污染问题。
Claims (10)
1.一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）豆清水的处理：豆清水加热，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液灭菌，冷却后接入酵母菌种，活化培养；
（3）发酵：将上清液灭菌，冷却后接入活化好的菌种，摇床发酵培养。
2. 根据权利要求1所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，步骤（1）中，豆清水在60-110℃加热10-40分钟。
3.根据权利要求1所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，步骤（2）中，酵母菌种与上清液的体积比为1.5-10‰。
4. 根据权利要求1所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，步骤（2）中，活化培养条件为20-37℃、0-300r/min摇床培养10-26h。
5. 根据权利要求1所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，步骤（3）中，活化好的菌种与上清液的体积比为1：10-1：25。
6.根据权利要求1所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，步骤（3）中，发酵培养的条件为，20-37℃、0-300r/min摇床培养18-28h。
7. 根据权利要求1所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（3）中，上清液灭菌条件为0.1Mpa，110-140℃条件下灭菌15-30min。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，所述的酵母菌种为酿酒酵母，热带假丝酵母或卡尔斯伯酵母中的一种或几种。
9. 根据权利要求8所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，所述的酵母菌种为热带假丝酵母。
10. 根据权利要求8所述的一种豆清水发酵生产酵母细胞的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）豆清水的处理：豆清水120℃加热10分钟，使其中的部分蛋白质絮凝沉淀，再静置40分钟得到上清液；
（2）菌种活化：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后按2‰的体积比接入酵母菌种，28℃、120r/min培养16h；
（3）发酵：将上清液在0.1Mpa，121℃条件下灭菌15min，冷却后按照活化菌种比上清液为1：19的体积比加入活化好的菌种，28℃、120r/min摇床培养24h。
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