CN105559091A - 一种酵母硒产品及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种酵母硒产品及其生产方法，该方法包括将原料硒酵母乳自溶、酶解、分离取上清液、浓缩、干燥等工艺。本发明方法硒酵母乳经生物工程技术获得可溶性酵母硒，该产品富含硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸等有机硒，同时含有丰富的核酸、蛋白质、小肽、氨基酸、维生素等营养成分，并且完全可溶，极大地增加了现有酵母硒产品的利用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种通过生物酶解技术制得完全可溶的酵母硒产品及其生产方法，属于酵母硒生产、生物酶解技术领域。
背景技术
硒元素是动物生理不可缺少的微量元素，目前国内的补硒来源，主要是无机化合物亚硒酸钠等。这类产品具有吸收率低、毒性高等缺点，因而添加无机硒不但不能达到理想的补硒效果，还对环境产生污染，并对动物存在潜在的危害。酵母硒，属于优质的有机硒源，吸收率高，在满足动物对硒的生理需求后，还可以在动物体内储存，避免短期内再次缺硒。
酵母硒是在酵母的培养过程中加入亚硒酸钠，使硒以有机化合物形式(硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸)在酵母细胞中富集而生产出的一种微生物发酵产物，是一种优质的有机硒源，已经经过了多年的国际市场应用检验。但是，常规生产工艺制得的酵母硒由于水溶性有限，酵母细胞在动物体内不能完全水解破壁，使得细胞中有机硒等主要功效及营养成分不能完全释放，限制了酵母硒的利用率。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明目的是提供一种是提供一种完全可溶酵母硒产品及生产方法，通过酶解破壁技术，破坏硒酵母的细胞壁，使硒酵母细胞内的硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸等形式的有机硒和其他营养物质流出，从而提高酵母硒的溶解性，提高使用效率。
实现本发明目的技术方案如下：
一种酵母硒产品的生产方法，包括将硒酵母乳进行自溶、酶解处理。
优选地，所述自溶处理包括向所述硒酵母乳加入乙酸乙酯作为自溶促进剂；
进一步优选地，所述乙酸乙酯的加入量为硒酵母乳干物质重量的1‰-15‰，更进一步优选为3‰-10‰，再更进一步优选为7‰。
优选地，所述自溶处理包括调节所述硒酵母乳pH4.8-5.5；进一步优选为pH5.3-5.4。
本发明所述pH调节剂包括柠檬酸和氢氧化钠；柠檬酸的添加量一般为所述原料硒酵母乳干物质重量的1％～1.5％。
具体地，所述自溶处理包括以下步骤，
1)向所述硒酵母乳中加入乙酸乙酯；
2)调节pH4.8-5.5，优选pH5.3-5.4，1h内升温至31-35℃，优选33℃；再1h内升温至39-43℃，优选41℃；再1h内升温至45.5-49.5℃，优选47.5℃；
3)调节pH5.3-5.4，1h内升温至49.5-53.5℃，优选51.5℃。
更具体地，所述自溶处理包括以下步骤，
1)向所述硒酵母乳中加入乙酸乙酯；所述乙酸乙酯的加入量为硒酵母乳干物质重量的1‰-15‰，更进一步优选为3‰-10‰，例如7‰；
2)调节pH5.3-5.4，1h内升温至33℃；再1h内升温至41℃；再1h内升温至47.5℃；
3)调节pH5.3-5.4，1h内升温至51.5℃。
优选地，所述酶解处理包括向上述自溶处理后的硒酵母乳中加入木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、风味蛋白酶进行酶解；所述木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、风味蛋白酶的用量分别为所述原料硒酵母乳干物质重量的0.9‰-1.2‰、0.9‰-1.2‰、0.9‰-1.2‰；进一步优选为1‰、1‰、1‰。
具体地，所述酶解处理包括以下步骤：
4)调节上述自溶后的硒酵母乳pH值在5.45-5.65(误差在±0.1)，温度49.5-53.5℃，优选51.5℃，持续2h；加所述原料硒酵母乳干物质重量0.9‰-1.2‰的木瓜蛋白酶，优选为1‰，持续2h；
5)再加入所述原料硒酵母乳干物质重量0.9‰-1.2‰的葡聚糖酶，优选为1‰，持续1h；
6)然后升温至53-57℃，优选55℃，再加入所述原料硒酵母乳干物质重量0.9‰-1.2‰的风味蛋白酶，优选为1‰，持续6h；
7)调节pH值为5.7～5.9，升温至73-77℃，优选75℃，持续30-60min，灭酶。
更具体地，所述酶解处理包括以下步骤：
4)调节上述自溶后的硒酵母乳pH值在5.45-5.65(误差在±0.1)，温度51.5℃，持续2h；加所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的木瓜蛋白酶，持续2h；
5)再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的葡聚糖酶，持续1h；
6)然后升温至55℃，再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的风味蛋白酶，持续6h；
7)调节pH值为5.7～5.9，升温至75℃，持续30min，灭酶。
上述酵母硒产品的生产方法，还包括在自溶、酶解处理后进行分离取上清液、浓缩、干燥等的工艺步骤。
所述分离取上清液；优选采用离心分离。
所述浓缩为将分离后所得上清液经三效或四效蒸发浓缩；优选地浓缩至固形物含量在40％-50％。
优选地，所述三效或四效蒸发浓缩的具体工艺参数为灭菌温度：110～135℃，进一步优选为115℃；出料温度：55～60℃，进一步优选为58℃；真空度：150～180mbar，进一步优选为170mbar。更优选地，所述三效或四效蒸发浓缩的具体工艺参数为灭菌温度：115℃；出料温度：58℃；真空度：170mbar。以上浓缩工艺可保证浓缩过程不对有机硒含量或成分或活性产生影响。
优选地，所述干燥为喷雾干燥；进风温度：175～195℃，进一步优选为185℃；出风温度：95～105℃，进一步优选为100℃；喷雾压力：100～150bar，进一步优选为135bar；收料温度：30～40℃，优选为35℃。更优选地，所述喷雾干燥工艺参数为进风温度：185℃；出风温度：100℃；喷雾压力：135bar；收料温度：35℃。以上喷雾干燥工艺可保证干燥过程不对有机硒含量或成分或活性产生影响。
本发明所述硒酵母乳是指洗脱后的硒酵母发酵液，可按现有技术制备，本发明不做特殊限制，例如“硒酵母高产菌株的筛选及发酵条件的研究”(山西大学硕士论文，作者：李媛媛)等文献公开的方法。
优选地，所述原料硒酵母乳为洗脱后的新鲜硒酵母发酵液；根据实际生产情况，若需冷藏运输或贮存，则优选冷藏运输或贮存温度不高于15℃。
本发明还包括按上述方法制得的酵母硒产品。
经检测，按本发明方法制得的酵母硒产品中有机硒含量可达2500mg/kg以上，其中：硒代蛋氨酸60％以上、硒代胱氨酸15％以上；其他营养成分含量如下：核酸8％以上、粗蛋白质60％以上(其中小肽65％以上)、水分6％以下、粗灰分12％以下。按本发明方法制得的酵母硒产品完全可溶，溶解度可达100％。
有益效果
经本发明方法处理后，硒酵母细胞内可溶的有机硒、核酸、蛋白质、小肽、氨基酸、维生素等营养物质充分流出，使酵母硒产品完全可溶，有利于有机硒成分在动物体内的吸收利用，并且提高了酵母硒的营养性，极大地增加了现有酵母硒产品的利用价值。本发明方法简便易行、成本低，解决了酵母硒产品溶解性的技术难题，大大提高了生产效率和酵母硒使用效率，易于实现工业化生产。
附图说明
图1为本发明方法工艺流程示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
以下实施例所述木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、风味蛋白酶购自南宁东恒华道生物科技有限公司，酶活力分别为80万u/g，2万u/g，3万u/g。
实施例1
一种酵母硒产品的生产方法，包括以下步骤：将原料硒酵母乳自溶酶解、离心分离取上清液、浓缩、喷雾干燥等工艺。其中所述自溶酶解包括以下步骤：
1)向所述原料硒酵母乳中加入原料硒酵母乳干物质重量7‰的乙酸乙酯；
2)调节pH值5.3，1h内升温至33℃，再1h内升温至41℃，再1h内升温至47.5℃；
3)调节pH值5.4，1h内升温至51.5℃；
4)调节pH值在5.45～5.65(误差在±0.1)，温度51.5℃，持续2h；加所述原料硒酵母乳重量1‰的木瓜蛋白酶，持续2h；再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的葡聚糖酶，持续1h；然后升温至55℃，再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的风味蛋白酶，持续6h；
5)调节pH值为5.7～5.9，升温至75℃，持续30min，灭酶。
所述浓缩是指将离心分离后所得上清液经四效蒸发浓缩(灭菌温度：115℃；出料温度：58℃；真空度：170mbar)；浓缩至固形物含量在40-50％。
所述喷雾干燥的具体工艺参数为进风温度：185℃；出风温度：100℃；喷雾压力：135bar；收料温度：35℃。
实施例2
一种酵母硒产品的生产方法，与实施例1的区别仅在于，所述自溶酶解过程中步骤1)向所述原料硒酵母乳中加入原料硒酵母乳干物质重量1‰的乙酸乙酯；步骤4)所述木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、风味蛋白酶的用量分别为所述原料硒酵母乳干物质重量的0.9‰、0.9‰、0.9‰。
实施例3
一种酵母硒产品的生产方法，与实施例1的区别仅在于，所述自溶酶解过程中步骤1)向所述原料硒酵母乳中加入原料硒酵母乳干物质重量15‰的乙酸乙酯；步骤4)所述木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、风味蛋白酶的用量分别为所述原料硒酵母乳干物质重量的1.2‰、1.2‰、1.2‰。
实施例4
一种酵母硒产品的生产方法，与实施例1的区别仅在于，四效蒸发浓缩工艺参数如下：灭菌温度：110℃；出料温度：55℃；真空度：150mbar。
实施例5
一种酵母硒产品的生产方法，与实施例1的区别仅在于，喷雾干燥工艺参数如下：进风温度：175℃；出风温度：95℃；喷雾压力：100bar；收料温度：30℃。
实施例6
一种酵母硒产品的生产方法，包括以下步骤：将原料硒酵母乳自溶酶解、离心分离取上清液、浓缩、喷雾干燥等工艺。其中所述自溶酶解包括以下步骤：
1)向所述原料硒酵母乳中加入原料硒酵母乳干物质重量3‰的乙酸乙酯；
2)调节pH值5.5，1h内升温至31℃，再1h内升温至39℃，再1h内升温至45.5℃；
3)调节pH值5.3，1h内升温至49.5℃；
4)调节pH值在5.55(误差在±0.1)，温度49.5℃，持续2h；加所述原料硒酵母乳重量0.9‰的木瓜蛋白酶，持续2h；再加入所述原料硒酵母乳干物质重量0.9‰的葡聚糖酶，持续1h；然后升温至53℃，再加入所述原料硒酵母乳干物质重量0.9‰的风味蛋白酶，持续6h；
5)调节pH值为5.7～5.9，升温至73℃，持续60min，灭酶。
所述浓缩是指将离心分离后所得上清液经四效蒸发浓缩(灭菌温度：110℃；出料温度：55℃；真空度：150mbar)；浓缩至固形物含量在45％。
所述喷雾干燥的具体工艺参数为进风温度：175℃；出风温度：95℃；喷雾压力：100bar；收料温度：30℃。
实施例7
一种酵母硒产品的生产方法，包括以下步骤：将原料硒酵母乳自溶酶解、离心分离取上清液、浓缩、喷雾干燥等工艺。其中所述自溶酶解包括以下步骤：
1)向所述原料硒酵母乳中加入原料硒酵母乳干物质重量10‰的乙酸乙酯；
2)调节pH值4.8，1h内升温至35℃，再1h内升温至43℃，再1h内升温至49.5℃；
3)调节pH值5.3，1h内升温至53.5℃；
4)调节pH值在5.65(误差在±0.1)，温度53.5℃，持续2h；加所述原料硒酵母乳重量1.2‰的木瓜蛋白酶，持续2h；再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1.2‰的葡聚糖酶，持续1h；然后升温至57℃，再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1.2‰的风味蛋白酶，持续6h；
5)调节pH值为5.7～5.9，升温至77℃，持续50min，灭酶。
所述浓缩是指将离心分离后所得上清液经四效蒸发浓缩(灭菌温度：135℃；出料温度：60℃；真空度：180mbar)；浓缩至固形物含量在50％。
所述喷雾干燥的具体工艺参数为进风温度：195℃；出风温度：105℃；喷雾压力：150bar；收料温度：40℃。
对比例1
按文献“硒酵母的研制及分析”(丁文靖,刘力,祝晓蕾.食品发酵与工业，1992，no.2.)方法制得的酵母硒产品。
对比例2
直接将与实施例1相同的原料硒酵母乳制得的酵母硒产品。
实验例
分别对实施例1-5及对比例1-2制得的酵母硒产品进行检测，结果如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 | |
| 总硒，mg/kg | 2975 | 2602 | 2793 | 2893 | 2437 | 2154 | 2366 |
| 有机硒，％ | 100 | 99.43 | 99.99 | 100 | 100 | 99.87 | 99.93 |
| 硒代蛋氨酸，％ | 61.62 | 60.33 | 63.54 | 60.59 | 61.32 | 56.59 | 61.2 |
| 硒代半胱氨酸，％ | 19.31 | 15.39 | 17.46 | 16.77 | 15.93 | 13.97 | 17.67 |
| 核酸，％ | 9.40 | 8.17 | 9.22 | 8.97 | 9.03 | 6.33 | 6.57 |
| 粗蛋白质，％ | 64.39 | 53.78 | 61.70 | 59.44 | 58.72 | 39.38 | 41.71 |
| 小肽，％ | 67.42 | 46.92 | 59.93 | 65.29 | 66.10 | 43.22 | 45.04 |
| 水分 | 5.22 | 4.87 | 5.46 | 5.31 | 8.31 | 7.45 | 6.94 |
| 灰分 | 10.89 | 12.33 | 11.00 | 10.01 | 9.79 | 10.58 | 10.70 |
| 溶解度，％ | 100 | 91.34 | 94.47 | 99.25 | 100 | 60.33 | 61.45 |
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种酵母硒产品的生产方法，其特征在于，包括将硒酵母乳进行自溶、酶解处理；所述自溶处理包括向所述硒酵母乳加入乙酸乙酯作为自溶促进剂。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述乙酸乙酯的加入量为原料硒酵母乳干物质重量的1‰-15‰，优选为3‰-10‰，进一步优选为7‰。
3.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述自溶处理包括调节所述硒酵母乳pH4.8-5.5；优选为pH5.3-5.4。
4.根据权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，所述自溶处理包括以下步骤，
1)向所述硒酵母乳中加入乙酸乙酯；
2)调节pH4.8-5.5，1h内升温至31-35℃；再1h内升温至39-43℃；再1h内升温至45.5-49.5℃；
3)调节pH5.3-5.4，1h内升温至49.5-53.5℃。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述自溶处理包括以下步骤，
1)向所述硒酵母乳中加入乙酸乙酯；
2)调节pH5.3-5.4，1h内升温至33℃；再1h内升温至41℃；再1h内升温至47.5℃；
3)调节pH5.3-5.4，1h内升温至51.5℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的生产方法，其特征在于，所述酶解处理包括向所述自溶处理后的硒酵母乳中加入木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、风味蛋白酶进行酶解；优选地，所述木瓜蛋白酶、葡聚糖酶、风味蛋白酶的用量分别为所述原料硒酵母乳干物质重量的0.9‰-1.2‰、0.9‰-1.2‰、0.9‰-1.2‰；进一步优选为1‰、1‰、1‰。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，所述酶解处理包括以下步骤：
4)调节所述自溶后的硒酵母乳pH值在5.45-5.65，温度49.5-53.5℃，持续2h；加木瓜蛋白酶酶解，持续2h；
5)再加入葡聚糖酶酶解，持续1h；
6)然后升温至53-57℃，再加入风味蛋白酶酶解，持续6h；
7)调节pH值为5.7～5.9，升温至73-77℃，持续30-60min，灭酶。
8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述酶解处理包括以下步骤：
4)调节上述自溶后的硒酵母乳pH值在5.45-5.65，温度51.5℃，持续2h；加所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的木瓜蛋白酶，持续2h；
5)再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的葡聚糖酶，持续1h；
6)然后升温至55℃，再加入所述原料硒酵母乳干物质重量1‰的风味蛋白酶，持续6h；
7)调节pH值为5.7～5.9，升温至75℃，持续30min，灭酶。
9.根据权利要求1-8任一项所述的生产方法，其特征在于，还包括在自溶、酶解处理后进行分离取上清液、浓缩、干燥的工艺步骤；优选地，所述分离取上清液采用离心分离；和/或
所述浓缩为将分离后所得上清液经三效或四效蒸发浓缩；优选地浓缩至固形物含量在40％-50％；优选地，所述三效或四效蒸发浓缩的具体工艺参数如下：灭菌温度：110～135℃，优选为115℃；出料温度：55～60℃，优选为58℃；真空度：150～180mbar，优选为170mbar；和/或
所述干燥为喷雾干燥；所述喷雾干燥的具体工艺参数如下：进风温度：175～195℃，优选为185℃；出风温度：95～105℃，优选为100℃；喷雾压力：100～150bar，优选为135bar；收料温度：30～40℃，优选为35℃。
10.权利要求1-9任一项所述方法制得的酵母硒产品。
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