CN108522781A - 一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉及其制备方法 - Google Patents
一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及生物工程技术领域，公开了一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉及其制备方法。本发明的酵母蛋白粉其游离氨基酸含量高达380 g/kg（干粉）以上，其5 wt％水溶液的澄清度低于0.550。本发明制备方法利用新鲜的培养酵母湿菌泥作为起始原料，生产工艺包括有：酵母蛋白的溶出、酶解、脱色、生物发酵、熟成、减圧浓缩、喷雾干燥等。本发明的方法不仅能达到最大限度地溶出酵母菌体中的蛋白含量，提高游离氨基酸含量，还能有效地去除酵母抽提液所持有的那种特殊异臭味，且产品水溶液的色泽清亮透明，使产品可以广泛地应用到各种饮食品和保健食品中，具有很好的汎用性。
Description
技术领域
本发明涉及生物工程技术领域，尤其涉及一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法。
背景技术
随着人口的增加和生活水平的不断提高，人们对食品尤其是蛋白质食品的需求量日益增长。据估计，到本世纪中叶蛋白质供需之间相差约3,500万吨，解决这一问题的关键是要大力开发可持续再生的绿色食品，特别是含有丰富游离氨基酸的绿色蛋白源食品。
氨基酸是人体所需要的3大基本营养素之一，不但能即时供給人体所需能量，具有吸收快、效率高的特性，而且在机体代谢中还起着特殊的重要作用。从人体产生疲劳的机制方面来看，在人体的正常活动和运动中，随着能量的不断消耗会产生大量的酸性物质及过多的自由基。当氨基酸供给不足时，体内合成抗氧化酶、抗氧化剂的原料不足，自由基和酸性物质的累积会加速细胞分裂，促进组织的老化。实验数据证明，体内的抗氧化酶、抗氧化剂能有效消除自由基，减少自由基对机体的損害，但这些抗氧化剂的组成成分都需要有足够的氨基酸，特别是赖氨酸、甲硫氨酸等氨基酸成分，一旦给予充分的补充，其氧化利用酸性物质的能力随之增强，其对疲劳出现的防止和已出现疲劳后的快速恢复作用非常明显。氨基酸还具有促进蛋白质合成、促进胶原蛋白合成、促进生长激素分泌、护肝、提高免疫力、助睡眠等效果。
近几年来国际上开发富含游离氨基酸的饮食品己相当热门，特别是在运动营养食品中对游离氨基酸的需求量明显增大，市场前景十分可观。但我国食品营养强化剂使用标准“GB14880-2012”中明确规定，普通饮食品中只充许添加牛磺酸一种氨基酸，其它的氨基酸都不能随便添加，只有经过批准的特殊功能膳食才可以添加非动物源的甲硫氨酸、酪氨酸和色氨酸。如此一来，就严格限制了氨基酸单体在通常饮食品中的添加使用，因此市场对于天然生成的、含有丰富游离氨基酸的原辅材料的需求十分迫切，市场前景十分可观。
酵母菌体中含有人类和动物所需要的全部20种氨基酸，而且8种必需氨基酸的含量高于或接近联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)所推荐的氨基酸组成比例，尤其含有丰富的、通常的各种蛋白中所缺乏的赖氨酸，丰富的维生素及微量元素，是人体补充优质蛋白的最佳来源。并且酵母菌体可以无限制地大规模培养，不受地理、气候、土地等客观条件的限制，只要有足够的氮源和碳源就可以无限量地获得酵母菌体，因此是一种非常理想和优质的绿色蛋白源。
但由于通常的酵母抽取物都带有深褐色，并具有特殊的、难闻的酵母异臭味，使得酵母抽取物很难被直接用作各种普通食品的原料，一般仅用作微生物的培养基和各种调味料的增味成分。另一方面，在运动营养饮品和能量饮品中又需要大量的游离氨基酸成分，而有关食品法规又不允许在饮品中直接添加各种市售的氨基酸单体成分，所以开发一种天然无异味、可直接用作各种食品的原料、且富含游离氨基酸的酵母蛋白粉就非常有必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉及其制备方法，本发明的酵母蛋白粉天然无异味，富含游离氨基酸(干粉形态下380g/kg以上)，同时其5wt％水溶液的澄清度(450nm下的吸光值)低于0.550，溶液清亮透明，可直接用作各种食品的原料，具有泛用性。本发明方法能够不受地理、气候、土地等客观条件的限制，随时随地无限量地大规模提供优质的酵母蛋白源，而且还可以满足各种特殊营养饮食品对天然游离氨基酸资源的迫切需求。并且反应条件温和，在制备过程中不会产生有害物质，健康、安全、绿色。
本发明的具体技术方案为：一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉，且不具有通常酵母抽取物的那种难闻异臭味，在干粉形态下其游离氨基酸含量在380g/kg以上，其5wt％水溶液的澄清度(450nm下的吸光值)低于0.550，溶液清亮透明。
现有技术中，酵母抽取物粉末的游离氨基酸含量也有高达300g/kg左右的产品，但一般都带有深褐色，其5wt％水溶液的澄清度(450nm下的吸光值)一般都高于0.700，溶液浑浊，具有特殊的、难闻的酵母异臭味，因此难于用作各种饮食品、保健食品的原料使用，缺少泛用性。本发明的一个重大技术突破就是创立了通过生物工程技术，不但可以有效地改善色泽至淡黄色，使其水溶液清亮透明，并且还可以有效地去除通常酵母抽取物所具有的那种难闻异臭味的工艺技术手段。因此本发明的权利要求范围也包括使用通常市售的酵母抽取物(液体、浓缩液、或粉体)作为处理原料，通过本发明的生物工程技术获得色泽为淡黄色，其水溶液清亮透明，并且不具有酵母的那种难闻异臭味的产品的制备方法。
一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)新鲜酵母活菌液的配制。
2)自溶诱导：向菌液中加入酸以调节反应体系的起始pH保持在1.5～3.5，之后停止添加酸，在搅拌条件下，在45℃～60℃下反应12～48h，促使湿菌泥中的酵母蛋白充分溶出。
3)酶解：自溶结束后，调整菌液的pH值在5.5～7.5范围内，加入菌液质量0.005～0.1％的中性或碱性蛋白酶，在45～60℃下搅拌酶解2～12h。
4)脱色：酶解结束后，加热失活，去除湿菌泥残渣，获得透明上清液；加入透明上清液质量0.05～0.3％的活性炭，在40～85℃下搅拌脱色2～12h；脱色后去除活性炭残渣，获得清亮的透明溶液。
5)发酵脱臭：在透明溶液中添加发酵辅料，制得发酵反应液，发酵辅料组成如下：白砂糖或葡萄糖3～10wt％、异麦芽酮糖3～10wt％、乳酸菌0.005～0.05wt％、酵母菌0.005～0.05wt％；将发酵反应液置于20～35℃的发酵槽中，厌氧发酵12～144h；然后将发酵液置于10～20℃条件下低温熟成12～72h；最后将发酵液加热失活，去除发酵物残渣，获得清新的透明溶液。
6)减压浓缩：将步骤5)获得的透明溶液真空浓缩，制得浓缩液。
7)干燥：采用喷雾干燥或真空冷冻干燥法对浓缩液进行干燥，之后进一步粉碎。
8)灭菌、包装：对粉末进行灭菌处理、包装，即获得富含游离氨基酸的酵母蛋白粉成品。
在本发明研发过程中需要解决的重大技术难题：其一是如何最大限度地溶出酵母蛋白中的氨基酸成分，使游离氨基酸含量达到最高水平，实现充分利用酵母蛋白资源的目的；其二是如何有效地去除酵母抽取物所持有的那种深褐色及难闻的酵母异臭味，使得产品可以广泛地用作各种食品及保健食品的中间原料，具有泛用性。
针对第一点，本发明进行了大量探索性试验(详见具体实施部分的试验例)，通过对自溶的临界温度、临界pH值、及有机酸和无机酸种类对自溶效果的影响的研究，在缺乏规律性导向的情况下结合各项变动因素，总结出了一套最为优化的自溶工艺方案，大幅提高了酵母蛋白中氨基酸的溶出率。
针对第二点，本发明通过特定的酶解、脱色、发酵脱臭等工艺的相互配合，对相应工艺进行了前后联动性的整体优化，使得所得产品有效地去除了酵母的那种难闻异臭味，且其5wt％的水溶液清亮透明，澄清度(450nm下的吸光值)低于0.550。其中，特别是在发酵过程中，本发明选用了异麦芽酮糖，其作用与普通糖类的不同之处在于，除了作为发酵所需碳源外，本发明通过研究还发现，其对酵母中的异臭味物质具有非常好的吸附和遮蔽作用，能有效降低异臭味，一举两得。综上，本发明的工艺包括在临界温度添加所定量的H+离子诱发酵母蛋白自溶，之后进一步酶解、活性炭脱臭脱色处理、生物发酵除臭、减压浓缩、冷冻干燥等步骤。该制备方法不仅能最大限度地溶出新鲜酵母菌体中的蛋白含量，还能有效地去除酵母抽取物所持有的那种特殊异臭味，使之可以广泛地用作各种饮食品及健康保健品的中间原料，具有泛用性。
作为优选，步骤1)中，具体过程为：将自行培养或市售的、水分含量为65～75wt％的新鲜酵母湿菌泥与纯水按1∶1.2～2.0的重量比混合后，置于45℃～60℃的恒温水槽中，搅拌分散均匀，并保持反应液中心温度在45℃～60℃范围内的所定温度，制得菌液。
作为优选，步骤2)中，有两种方案，其中，方案一为：向菌液中加入经稀释后的无机酸(约2～5倍稀释)以使反应体系的起始pH保持在1.5～3.0；方案二为：向菌液中加入经稀释后的有机酸(约2～5倍稀释)以使反应体系的起始pH保持在2.0～3.5。
作为优选，步骤2)中，所述无机酸为盐酸、磷酸或硫酸；所述有机酸为乳酸、苹果酸、柠檬酸或草酸。
本发明对自溶工艺进行了大量探索性试验(详见具体实施部分的试验例)，通过对自溶的临界温度、临界pH值、及有机酸和无机酸种类对自溶效果的影响的研究，在缺乏规律性导向的情况下结合各项变动因素，总结出了一套最为优化的自溶工艺方案，大幅提高了酵母蛋白中氨基酸的溶出率。
作为优选，步骤4)中，加热失活温度为90～121℃，通过离心或硅藻土过滤法去除湿菌泥残渣、活性炭残渣。
作为优选，步骤5)中，加热失活温度为85～105℃；通过离心或硅藻土过滤法去除发酵物残渣。
作为优选，步骤5)中，所述乳酸菌选自植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、或嗜酸乳杆菌；所述酵母菌选自面包酵母、啤酒酵母、耐高糖活性干酵母、耐高温活性干酵母。
作为优选，步骤6)中，具体过程为：将步骤5)获得的透明溶液在真空度80～90mbar、温度50～65℃的条件下，真空浓缩至固形物在Bx.30～40％范围内，制得浓缩液。
作为优选，步骤7)中，具体过程为：采用喷雾干燥或真空冷冻干燥法将浓缩液干燥至水分5.0％以下，冷冻干燥温度控制在-25℃～-40℃，之后进一步粉碎至100目以下。
作为优选，步骤3)中的处理原料，可以使用以上经自溶处理后的酵母菌液作为原料，也可以使用目前市售的任何一种自溶型或酵素分解型的酵母抽取物作为原料。该原料可以是液体、浓缩液、也可以是粉体。
作为优选，上述处理原料需预先加水稀释至Bx.约为5％～20％范围内的悬浊液，然后按与经自溶处理后的酵母菌液作为原料的场合相同的方法进行后续步骤的各项工艺操作。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
本发明的酵母蛋白粉天然无异味，富含游离氨基酸，其5wt％水溶液的澄清度(450nm下的吸光值)低于0.550，可直接用作各种食品的原料。本发明方法能够不受地理、气候、土地等客观条件的限制，随时随地无限量地大规模提供优质的酵母蛋白源，而且还可以满足各种特殊营养饮食品对天然游离氨基酸资源的迫切需求。并且反应条件温和，在制备过程中不会产生有害物质，健康、安全、绿色。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
试验例1
添加不同H+浓度对酵母蛋白溶出效果的影响
试验方法：分别称取500g面包酵母湿菌泥(安琪酵母股份有限公司出品，含水量为68.7％，以下同)于8个2L烧杯中，并各加入600g纯水，使酵母湿菌泥均匀分散后，放入50℃的恒温水槽，边搅拌边保温，至样品中心温度升至50℃后，按下表1所示的6N盐酸添加量，分别加入6N盐酸。之后在搅拌条件下50℃反应24h，并定时取样，灭菌、离心后定容至所定重量，并分别测定其自溶前后反应液的全氮含量(TN)、氨基态氮含量(FN)、及游离氨基酸溶出总量(mg/mL)，从而计算出酵母蛋白的TN回收率(％)和蛋白分解率(％)等指标，结果如表1所示。
其中，TN回收率(％)＝(自溶反应后所回收透明液中的全氮含量×回收透明液重量)/(自溶反应前反应液中的全氮含量×反应液重量)×100
蛋白分解率(％)＝(自溶反应后所回收透明液中的氨基态氮含量/自溶反应后所回收透明液中的全氮含量)×100
游离氨基酸含量测定使用日立全自动氨基酸分析仪。
表1.添加不同H+浓度对酵母蛋白溶出效果的影响
考察：从表1结果可知：①在达到一定的临界温度后，添加浓度6N的盐酸，能有效促进酵母蛋白的自溶；②溶出的游离氨基酸总量随着所添加盐酸浓度的不同而有很大差异。在本实验条件下，当6N盐酸添加量在28.0～82.0mL范围内时，所溶出的游离氨基酸总量最大(高达18.6～16.3mg/mL)，同时，在此条件下的酵母原料TN回收率也最高(高达62.2～60.8％)，蛋白分解率也最高(42.7～40.6％)；③考察上述所溶出的游离氨基酸总量为最大，TN回收率和蛋白分解率为最高时的反应液pH变化，发现反应开始时(也就是自溶开始)的反应液pH值在2.5～1.5的强酸性范围内，而自溶结束时的反应液pH值上升到5.4～4.2的微酸性范围，说明酵母蛋白的溶出反应需要一定浓度H+离子的介入；④如果自溶反应开始时添加的6N盐酸控制在28～56mL时(即反应初始的pH控制在2.5～2.0范围)，无论是TN回收率、蛋白分解率、还是游离氨基酸溶出总量都达到了理想的最高值。
试验例2
不同处理温度对酵母蛋白溶出效果的影响
试验方法：各称取500g面包酵母湿菌泥于4个2L烧杯中，分别加入750g纯水，并使之均匀分散后，放入60℃恒温水槽，边搅拌边保温至样品中心温度升至60℃后，加入所定量的6N盐酸，使反应液的初始pH值控制在如表2所定的1.5～3.0范围内，搅拌条件下60℃保温24h使其自溶，定时测定pH变化，并定时取样，灭菌、离心收集上清液，定容至所定重量，并测定回收液中的游离氨基酸总量。试验结果如表2所示。
为探讨不同反应温度对酵母蛋白自溶效果的影响，按以上实验方法，也同时进行了55℃、50℃、45℃等不同温度条件下的自溶比较实验，结果均列入表2。
表2.不同自溶温度及H+浓度对酵母蛋白溶出效果的影响
考察：由表2结果可知，①在本实验所采用的不同自溶温度及不同H+离子浓度条件下，虽然都不同程度地诱发了酵母蛋白的自溶反应，但自溶效果却差异甚大；②尽管自溶温度不同，但反应的开始pH值对自溶效果的影响非常明显，在4种不同自溶温度条件下，均以反应开始的初始pH值在2.0～2.5时自溶效果为最佳，而该条件下自溶反应结束时的pH值一般都上升至5.0前后，与试验例1的结果相似；③比较4种不同温度对自溶效果的影响时发现，自溶温度控制在50℃～55℃为最宜，特别是控制在50℃前后的自溶效果为最佳，游离氨基酸的溶出浓度高达12,110～13,408mg/L；④当自溶温度提高至60℃，或降低至45℃时，自溶效果都不好，游离氨基酸溶出量都比较低。
综合上述结果，后继试验拟采用反应开始pH为2.0～2.5，自溶温度为50～55℃的反应条件。
试验例3
添加不同浓度磷酸对酵母蛋白溶出效果的影响
试验方法：分别称取500g安琪酵母湿菌泥于8个2L烧杯中，各加入750g纯水至分散均匀后，置于温度50℃和55℃的两个不同恒温水槽中，平衡至样品中心温度分别达到50℃和55℃之后，按表3所定的反应初始pH，加入所需量的经稀释后的磷酸溶液，之后，在搅拌条件下分别在50℃和55℃的不同温度条件下反应24h，促使酵母蛋白自溶。定时测定pH变化，并定时取样，灭菌、离心收集上清液，定容至所定重量，并测定回收液中的游离氨基酸总量。试验结果如表3所示。
表3.添加不同浓度磷酸对酵母蛋白溶出效果的影响
考察：由表3结果可知：①添加磷酸也能促进酵母蛋白的自溶，虽然自溶效果不如使用盐酸的场合好，但也在可以接受的范围内，只是回收液的口感不如使用盐酸自溶出来的口感柔和，略有点酸苦感；②使用磷酸诱发自溶的场合，游离氨基酸溶出效果也受反应的初始pH和自溶温度的影响，从表3数据可知，最佳自溶条件与使用盐酸的场合相似，为初始pH2.0～2.5，自溶温度50℃～55℃的范围内，特别以初始pH 2.5，自溶温度55℃为最佳。
试验例4
添加不同浓度乳酸对酵母蛋白溶出效果的影响
试验方法：与试验例3同样，分别称取500g安琪酵母湿菌泥，加入750g纯水至分散均匀后，置于温度50℃和55℃的两个不同恒温水槽中，平衡至样品中心温度分别达到50℃和55℃之后，按表4所定的反应初始pH值，加入所需量的经稀释的乳酸溶液。之后，与试验例3同样，在50℃和55℃的温度条件下反应24h，促其自溶。定时测定pH变化，并定时取样，灭菌、离心收集上清液，定容至所定重量，并测定回收液中的游离氨基酸总量。试验结果如表4所示。
表4.添加不同浓度乳酸对酵母蛋白溶出效果的影响
考察：①由于乳酸是有机酸，H+的解离放出受反応液的成分组成及溶液的pH值所影响，特别是乳酸的pKa＝3.76，因此反应液的初始pH值不能像无机酸的场合那样轻易地调整到1.5～2.5程度的强酸性。因此，本实验改为调整反应液的初始pH值在2.5～3.5范围内，則反应结束后的pH可分别上升至4.2～5.0左右；②由表4结果可知，在本实验条件下，不同浓度的乳酸也都可以有效地诱发酵母蛋白的自溶，但自溶效果相差较大，最佳的反应初始pH值应为3.0～3.5范围内；③50～55℃的温度范围比较适合酵母蛋白的自溶，特别是以55℃的温度条件为最佳；④使用乳酸诱发的自溶反应不但游离氨基酸的溶出浓度要略高于使用盐酸的场合，而且反应液的口感也较柔和爽口，更适合作为饮食品的中间原料使用。
实施例总括：
一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉，在干粉形态下其游离氨基酸含量在380g/kg以上，其5wt％水溶液的澄清度(450nm下的吸光值)低于0.550。
所述的富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
1)新鲜酵母活菌液的配制：将自行培养或市售的、水分含量为65～75wt％的新鲜酵母湿菌泥与纯水按1∶1.2～2.0的重量比混合后，置于45℃～60℃的恒温水槽中，搅拌分散均匀，并保持反应液中心温度在45℃～60℃范围内的所定温度，制得菌液。
2)自溶诱导：有两种方案，其中，方案一为：向菌液中加入经稀释后的无机酸(约2～5倍稀释)，以使反应体系的起始pH保持在1.5～3.0；方案二为：向菌液中加入经稀释后的有机酸(约2～5倍稀释)以使反应体系的起始pH保持在2.0～3.5。其中所述无机酸为盐酸、磷酸或硫酸；所述有机酸为乳酸、苹果酸、柠檬酸或草酸。然后在搅拌条件下，在45℃～60℃下反应12～48h，促使湿菌泥中的酵母蛋白充分溶出。
3)酶解：自溶结束后，调整菌液的pH值在5.5～7.5内，加入菌液质量0.005～0.1％的中性或碱性蛋白酶，在45～60℃下搅拌酶解2～12h。
4)脱色：酶解结束后，在90～121℃下加热失活，通过离心或硅藻土过滤法去除湿菌泥残渣，获得透明上清液；加入透明上清液质量0.05～0.3％的活性炭，在40～85℃下搅拌脱色2～12h；脱色后通过离心或硅藻土过滤法去除活性炭残渣，获得清新的透明溶液。
5)发酵脱臭：在透明溶液中添加发酵辅料，制得发酵反应液，发酵辅料组成如下：白砂糖或葡萄糖3～10wt％、异麦芽酮糖3～10wt％、乳酸菌0.005～0.05wt％、酵母菌0.005～0.05wt％；将发酵反应液置于20～35℃的发酵槽中，厌氧发酵12～144h；然后将发酵液置于10～20℃条件下低温熟成12～72h；最后将发酵液在85～105℃下加热失活，通过离心或硅藻土过滤法去除发酵物残渣，获得清新的透明溶液。
其中，所述乳酸菌选自植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、或嗜酸乳杆菌；所述酵母菌选自面包酵母、啤酒酵母、耐高糖活性干酵母、或耐高温活性干酵母。
6)减压浓缩：将步骤5)获得的透明溶液在真空度80～90mbar、温度50～65℃的条件下，真空浓缩至固形物在Bx.30～40％范围内，制得浓缩液。
7)干燥：采用喷雾干燥或真空冷冻干燥法将浓缩液干燥至水分5.0％以下，冷冻干燥温度控制在-25℃～-40℃，之后进一步粉碎至100目以下。
8)灭菌、包装：对粉末进行灭菌处理、包装，即获得富含游离氨基酸的酵母蛋白粉成品。
实施例1
一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，包括如下步骤：
①酵母菌体的增殖培养：使用通常的YPD培地(含2％葡萄糖、1％蛋白胨、0.5％酵母浸粉、0.02％KH2PO4、0.02％MgSO4)将通常的面包酵母株(中国微生物保存中心菌株)一次培养后(酵母活菌数每mL约1×106)，取以上一次培养液350mL投入到经过灭菌的、含有7,000mL酵母培养液(5％废糖蜜、1％硫酸銨、0.02％KH2PO4、0.02％K2HPO4、0.01％MgSO4、pH 6.0)的10L培养槽中，在25℃恒温条件下，连续通气培养48小时，期间流加5％的氨水以补充氮源的不足。培养结束后，将培养液离心精制，获得新鲜酵母湿菌泥。如此反复培养10缶，共获得新鲜酵母湿菌泥2,450g(水分含量69.5％)。
②酵母菌体的自溶处理：称取以上面包酵母湿菌泥2,000g于5,000mL烧杯中，并加入2,400g纯水，使湿菌泥均匀分散后，放入52℃的恒温水槽，边搅拌边保温至样品中心温度升至52℃后，在搅拌条件下迅速加入6N盐酸，使反应液的初始pH达2.0后停止加入盐酸，并在搅拌条件下52℃保温30h。之后加热失活、离心精制后定容至4,000g。
③酵母自溶液的发酵处理：取以上经离心精制处理后的透明溶液2,000g，调节pH为5.0后添加葡萄糖60g，异麦芽酮糖60g，经灭菌处理并放冷后添加植物乳杆菌0.2g，在35℃厌氧发酵12h后，再添加酿酒高活性干酵母0.4g，在25℃厌氧发酵48h。之后在15℃的低温条件下熟成24h，并经加热灭菌、离心分离后，获得透明发酵液2,100g。将该发酵液減压浓缩至Bx.35％后，通过喷雾干燥，获得酵母蛋白干粉194.6g，其游离氨基酸含量为418g/kg。分析其总氮含量(TN)为12.25％，氨基态氮含量(FN)为6.21％，并计算出从酵母湿菌泥开始的TN回收率为65.4％，蛋白分解率为50.7％。其5wt％水溶液的澄清度(450nm下的吸光值)为0.521。
实施例2
一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，包括如下步骤：
①酵母菌体的自溶处理：称取市售的面包酵母湿菌泥(安琪酵母股份有限公司出品，水分含量68.9％)1,000g于3,000mL烧杯中，并加入1,500g纯水，使湿菌泥均匀分散后，放入55℃的恒温水槽，边搅拌边保温，至样品中心温度升至55℃后，在搅拌条件下迅速加入经2倍稀释后的乳酸，使反应液的初始pH达3.5后停止加入乳酸，并在搅拌条件下55℃保温24h，促使酵母蛋白溶出。
②酵母自溶液的酶解处理：将以上酵母自溶液的pH调整为6.5，添加蛋白酶P3(天野酶制剂商贸有限公司出品)12.5g，在搅拌条件下继续在55℃酶解处理4h，之后加热失活、离心精制后获得透明处理液2,500g。
③酶解液的发酵处理：将以上透明处理液的pH调整为5.0，加入葡萄糖75g，异麦芽酮糖75g。之后，经灭菌处理并放冷后添加植物乳杆菌0.25g，面包干酵母0.50g，在25℃的无氧条件下混菌发酵72h。之后在15℃的低温条件下熟成24h，并经加热失活、离心分离后，获得透明发酵液2,300g。
④冷冻干燥：将上述透明发酵液减压浓缩至Bx.35％后，通过真空冷冻干燥法，获得酵母蛋白干粉206.5g，其游离氨基酸含量为405g/kg。分析其总氮含量(TN)为12.05％，氨基态氮含量(FN)为6.16％，并计算出从酵母湿菌泥开始的TN回收率为64.1％，蛋白分解率为51.1％。其5wt％水溶液的澄清度(450nm下的吸光值)为0.530。
实施例3
一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，包括如下步骤：
①酵母抽取物的脱臭处理：为方便起见，今回直接称取市售的酵母浸粉(水分含量4.2％)100g于3,000mL烧杯中，并加入纯水使其充分溶解后，定容至2,000g。加入活性炭6g，在85℃的温度条件下搅拌脱臭处理4h，之后添加硅藻土并过滤除去活性炭和硅藻土，获得脱臭处理液2,200g。
②酶解处理：将以上脱臭处理液的pH调整到7.5，之后加入Alcalase 2.4L 6.6g，在搅拌条件下继续在55℃酶解处理6h，之后加热失活、离心精制后获得透明处理液2，100g。
③酶解处理液的发酵处理：往以上透明处理液中加入葡萄糖63g，异麦芽酮糖63g，调整反应液的pH为5.5，经灭菌处理并放冷后添加瑞士乳杆菌0.42g后，在37℃的无氧条件下发酵12h。之后，添加啤酒干酵母0.32g，在25℃的无氧条件下继续发酵72h。之后在15℃的低温条件下熟成24h，并经加热失活、离心精制后，获得透明发酵液2,200g。
④喷雾干燥：将上述透明发酵液减压浓缩至Bx.30％后，通过喷雾干燥，获得酵母蛋白干粉110g。分析其原料的酵母浸粉及本实验最终获得的酵母蛋白粉的游离氨基酸组成及含量如表5所示。
表5.市售酵母浸粉经一系列处理前后的游离氨基酸含量变化(mg/kg)
从以上结果可知，经过本发明的酶解和生物发酵处理，游离氨基酸总量增加了29.6％。同时，经过本发明生物发酵处理的酵母蛋白粉，色泽淡白，溶解性特好，其溶解液清亮透明，并且已经基本没有感到有原来的酵母抽取物所特有的那种特异臭味。下表6为原料(市售酵母浸粉)与新产品(经本发明処理的酵母蛋白粉)在色泽、溶解性、澄清度(5wt％水溶液在450nm下的吸光值)、及15人的感官品尝小组的盲检结果：
表6.市售酵母浸粉经生物工程处理前后的品质及风味变化
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉，其特征在于：在干粉形态下其游离氨基酸含量在380 g/kg以上，其5 wt％水溶液的澄清度低于0.550。
2.一种如权利要求1所述的富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）新鲜酵母活菌液的配制；
2）自溶诱导：向活菌液中加入酸以调节反应体系的起始pH保持在1.5～3.5，之后停止添加酸，在搅拌条件下，在45℃～60℃下反应12～48 h，促使湿菌泥中的酵母蛋白充分溶出；
3）酶解：自溶结束后，调整菌液的pH值在5.5～7.5内，加入菌液质量0.005～0.1%的中性或碱性蛋白酶，在45～60℃下搅拌酶解2～12 h；
4）脱色：酶解结束后，加热失活，去除湿菌泥残渣，获得透明上清液；加入透明上清液质量0.05～0.3％的活性炭，在40～85℃下搅拌脱色2～12 h；脱色后去除活性炭残渣，获得清亮的透明溶液；
5）发酵脱臭：在透明溶液中添加发酵辅料，制得发酵反应液，发酵辅料组成如下：白砂糖或葡萄糖3～10 wt%、异麦芽酮糖3～10 wt %、乳酸菌0.005～0.05 wt%、酵母菌0.005～0.05 wt%；将发酵反应液置于20～35℃的发酵槽中，厌氧发酵12～144 h；然后将发酵液置于10～20℃条件下低温熟成12～72 h；最后将发酵液加热失活，去除发酵物残渣，获得清新的透明溶液；
6）减压浓缩：将步骤5）获得的透明溶液真空浓缩，制得浓缩液；
7）干燥：采用喷雾干燥或真空冷冻干燥法对浓缩液进行干燥，之后进一步粉碎；
8）灭菌、包装：对粉末进行灭菌处理、包装，即获得富含游离氨基酸的酵母蛋白粉成品。
3.如权利要求2所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤1）中，具体过程为：将自行培养或市售的、水分含量为65～75 wt％的新鲜酵母湿菌泥与纯水按1:1.2～2.0的重量比混合后，置于45℃～60℃的恒温水槽中，搅拌分散均匀，并保持反应液中心温度在45℃～60℃范围内的所定温度，制得菌液。
4.如权利要求2所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤2）中，有两种方案，其中，方案一为：向菌液中加入经稀释后的无机酸以使反应体系的起始pH保持在1.5～3.0；方案二为：向菌液中加入经稀释后的有机酸以使反应体系的起始pH保持在2.0～3.5。
5.如权利要求4所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述无机酸为盐酸、磷酸或硫酸；所述有机酸为乳酸、苹果酸、柠檬酸或草酸。
6.如权利要求2所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤4）中，加热失活温度为90～121℃，通过离心或硅藻土过滤法去除湿菌泥残渣、活性炭残渣。
7.如权利要求2所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤5）中，加热失活温度为85～105℃；通过离心或硅藻土过滤法去除发酵物残渣。
8.如权利要求2或7所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤5）中，所述乳酸菌选自植物乳杆菌、瑞士乳杆菌、或嗜酸乳杆菌；所述酵母菌选自面包酵母、啤酒酵母、耐高糖活性干酵母、耐高温活性干酵母。
9.如权利要求2所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤6）中，具体过程为：将步骤5）获得的透明溶液在真空度80～90 mbar、温度50～65℃的条件下，真空浓缩至固形物在Bx. 30～40%范围内，制得浓缩液。
10.如权利要求2所述的一种富含游离氨基酸的酵母蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤7）中，具体过程为：采用喷雾干燥或真空冷冻干燥法将浓缩液干燥至水分5.0％以下，其中，冷冻干燥温度控制在－25℃～－40℃，之后进一步粉碎至100目以下。
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