CN114732127A - 一种富含可溶性葡聚糖酵母抽提物的制备方法及应用 - Google Patents

一种富含可溶性葡聚糖酵母抽提物的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种含有可溶性葡聚糖酵母抽提物，其特征在于，含有可溶性葡聚糖，其中，以产品干物质质量计，所述可溶性葡聚糖的含量占酵母抽提物的10w/w％以上，蛋白质含量占酵母抽提物的35w/w％以上。本发明技术中，采用全酶解工艺，不使用酸，碱提取过程，提高酵母抽提物中可溶性葡萄糖含量到10w/w％以上，所得产品属于食品配料，可以广泛应用于食品领域，能够提高食品的营养价值，同时对产品的风味有很好的修饰作用。特别是在用在奶制品和饮料中，能够平衡各种甜味剂的不良口感，增加甜味，达到降糖的效果。

Description

一种富含可溶性葡聚糖酵母抽提物的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及生物领域，具体涉及一种富含可溶性葡聚糖酵母抽提物的制备方法及应用。
背景技术
酵母抽提物是通过将酵母细胞内蛋白质降解成氨基酸和多肽，核酸降解成核苷酸，并将它们和其它有效成分，如B族维生素、微量元素等一起从酵母细胞中抽提出来，所制得的人体可直接吸收利用、可溶性营养及风味物质的浓缩物。属于食品配料。
酵母抽提物具有增强鲜味，增强醇厚味，平衡异味，耐受性强等特点。在食品加工业得到广泛应用。主要应用领域有食用香精、肉制品、酱油、鸡精粉、方便面料包以及火锅底料等领域。同时，在饮料，面包，饼干糕点、膨化食品、酱类营养以及保健品中，酵母抽提物的应用也得到了拓展应用。
酵母抽提物作为一种新型的食品配料，呈快速发展的趋势，据调查资料统计，2012年全球酵母抽提物的产量是15万吨，2013年达到17万吨，2014年22万吨，年增长率在13％～30％左右。目前在欧洲，北美，南美和东亚等区域已拥有规模较大的酵母抽提物生产企业，形成了全球性的酵母抽提物产业，产品被广泛应用于食品加工和生物发酵领域。
酵母葡聚糖是一种源自酵母细胞壁的功能性多糖，以β-1,3-D-葡聚糖为主链，β-1,6-D-葡聚糖为支链，其相对分子质量约为240万，约有1万多个葡萄糖分子连接而成。它能够活化巨噬细胞、嗜中性白血球等，因此能提高白细胞素、细胞分裂素和特殊抗体的含量，全面刺激机体的免疫系统的同时，对受损细胞有非常好的修复作用。那么，机体就有更多的准备去抵抗微生物引起的疾病。β-葡聚糖能使受伤机体的淋巴细胞产生细胞因子(IL-1)的能力迅速恢复正常，有效调节机体免疫机能。酵母葡聚糖可以作为食品配料应用到乳制品、肉制品、焙烤食品、饮料、糖果等普通食品中，还可作为保健食品原料开发成为功能显著的保健食品。在普通食品中，酵母葡聚糖的持水能力使其具有增稠、保湿、改善口感等功能。由于酵母葡聚糖具有抗辐射、快速修复伤口的功能，酵母葡聚糖还可以应用到化妆品中，作为面膜、沐浴露、护手霜等化妆品的配料，具有增白、快速修复皮肤细胞、保湿等功能。
发明内容
本发明解决的技术问题是：现有技术中通常以酿酒酵母或啤酒酵母为原料，通过酶解，离心等过程生产酵母抽提物和酵母细胞壁。再对酵母细胞壁酶解或碱体取等方式生产葡聚糖。不能将酵母抽提物和葡聚糖结合到同一产品中。且现有技术中，未发现有只通过酶解方法提取可溶性酵母葡聚糖的方法，现有技术大多采用酸，碱提取的方法，对环境有较大污染，产业化中环保成本较高。
根据本发明的酶解技术，能够获得的一种富含葡聚糖的酵母抽提物，结合酵母抽提物和葡聚糖的特点，拓宽酵母抽提物在食品加工业中的应用领域。
本发明的目的是为了提供一种用酵母生产富含可溶性葡聚糖酵母抽提物的方法，将生产可溶性葡聚糖的原料范围从酵母细胞壁扩展到高蛋白酵母。将生产可溶性葡聚糖过程中需要的酸，碱提取方法去除，只采用酶解方案，解决污染环境问题。葡聚糖属于营养强化剂，使用范围受到限制，酵母抽提物属于食品配料，在各类食品中都可使用，并且结合葡聚糖和酵母抽提物的特点，拓展葡聚糖的应用范围。本发明所得的葡聚糖为可溶性葡聚糖，能够很好的在水中溶解，方便使用。
具体而言，本发明提供了如下技术方案。
本发明提供了一种含有可溶性葡聚糖的酵母抽提物，其特征在于，含有可溶性葡聚糖，其中，以产品干物质质量计，所述可溶性葡聚糖的含量占酵母抽提物的10w/w％以上，蛋白质含量占酵母抽提物的35w/w％以上。
优选的，其中，以产品干物质质量计，所述可溶性葡聚糖的含量占酵母抽提物的12w/w％以上；和/或蛋白质含量占酵母抽提物的38w/w％以上。
本发明还提供了一种所述的酵母抽提物的制备方法，其中，包括如下步骤:
(1)酵母自溶：将高蛋白酵母原料配制成溶液自溶；
(2)酶解：将步骤(1)自溶后的酵母进行酶解；
(3)分离：酶解后灭酶，后对酶解液进行分离后得到含有可溶性葡聚糖酵母抽提物。
优选的，其中，所述步骤(1)中使用的高蛋白酵母原料为面包酵母，酿酒酵母，圆酵母和假丝酵母中的一种或两种以上，优选为面包酵母和/或酿酒酵母。
优选的，其中，所述高蛋白酵母原料蛋白质含量为35％-85％，自溶的温度为40-90℃，pH为4.0-10.0，自溶时间为1-6h；
优选的，蛋白质含量40％-80％，自溶的温度为45℃-85℃，pH为4.5-9.5，自溶时间为1.5-5.5h。
优选的，其中，所述步骤(1)中，相对于水的质量浓度，高蛋白酵母原料配制成溶液后，其质量浓度为4-20w/w％，优选为5-18w/w％。
优选的，其中，所述步骤(2)中，酶解温度为30-70℃，pH为4.0-10.0；优选为，酶解的温度为40-65℃，pH为5.0-9.0。
优选的，其中，所述步骤(2)中，加酶量0.1-2.0w/w％，酶解时间6-30h；优选的，加酶量为0.2-1.8w/w％，酶解时间为7-28h。
优选的，其中，所述步骤(2)中酶解过程中，将酵母配制成溶液后进行酶解，其酵母溶液的质量浓度为4-20w/w％，优选为5-18w/w％。
优选的，其中，所述步骤(2)中加入酶为食品级蛋白酶和葡聚糖酶；优选的，所述蛋白酶包括木瓜蛋白酶，胰蛋白，菠萝蛋白酶，酸性蛋白酶，碱性蛋白酶和中性蛋白酶中的一种或两种以上。
优选的，其中，所述步骤(3)中，升温到75-90℃，灭酶0.5-3h；优选为，升温到75-85℃，灭酶1-2.5h。
优选的，其中，步骤(3)中灭酶后的酶解物，离心，取轻相蒸发，浓缩或干燥得富含可溶性葡聚糖的酵母抽提物。
本发明还提供了一种含有可溶性葡聚糖的酵母抽提物，由上述的制备方法制备得到。
本发明还提供了所述的酵母抽提物在食品制造中的应用，优选为奶制品，饮料，豆奶和烘焙制品中。
本发明所取得的有益效果是：
本发明技术中，采用全酶解工艺，不使用酸，碱提取过程，提高酵母抽提物中可溶性葡萄糖含量到10％以上，蛋白质含量在35％以上，所得产品属于食品配料，可以广泛应用于食品领域，能够提高食品的营养价值，同时对产品的风味有很好的修饰作用。特别是在用在奶制品、饮料，豆奶和烘焙制品中，能够平衡各种甜味剂的不良口感，增加甜味，达到降糖的效果。
具体实施方式
如上所述，本发明提供了一种含有可溶性葡聚糖酵母抽提物，其特征在于，含有可溶性葡聚糖，其中，以产品干物质质量计，所述可溶性葡聚糖的含量占酵母抽提物的10w/w％以上，蛋白质含量占酵母抽提物的35w/w％以上。
在本发明的又一种具体实施方式中，以产品干物质质量计，所述可溶性葡聚糖的含量占酵母抽提物的12w/w％以上；和/或蛋白质含量占酵母抽提物的38w/w％以上。
在本发明的又一种具体实施方式中，提供了一种所述的酵母抽提物的制备方法，其中，包括如下步骤:
(2)酵母自溶：将高蛋白酵母原料配制成溶液自溶；
(2)酶解：将步骤(1)自溶后的酵母进行酶解；
(3)分离：酶解后灭酶，后对酶解液进行分离后得到含有可溶性葡聚糖酵母抽提物。
在本发明的又一种具体实施方式中，所述步骤(1)中使用的高蛋白酵母原料为面包酵母，酿酒酵母，圆酵母和假丝酵母中的一种或两种以上，优选为面包酵母和/或酿酒酵母。
在本发明的又一种具体实施方式中，提供了一种含有可溶性葡聚糖的酵母抽提物，由上述的制备方法制备得到。
在本发明的又一种具体实施方式中，还提供了所述的酵母抽提物在食品制造中的应用，优选为奶制品，饮料，豆奶和烘焙制品中。
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容。
本发明实施例中使用的面包酵母是发宝高活性干酵母，为粉末状，其蛋白质≥35％，由安琪酵股份有限公司生产。
本发明实施例中使用的酿酒酵母为葡萄酒酵母RV002，为粉末状，其蛋白质≥35％，由安琪酵股份有限公司生产。
本发明实施例中使用的圆酵母，为粉末状，其蛋白质≥35％，由武汉远程共创科技有限公司生产。
本发明实施例中使用的假丝酵母为产阮假丝酵母粉，为粉末状，其蛋白质≥35％，由南阳同凯生物技术有限公司生产。
下面对本实施例所用的原料及设备的生产厂家，以及产品分析使用的设备和分析方法进行说明如下，其中所述的化学物质没有标明的均为常规试剂的化学纯级别。
其中，实施例和对比例中所用到的原料的信息如下表所示。
表1本发明所用到的原料和仪器的信息
Figure BDA0002852855310000061
实施例1
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白面包酵母(发宝高活性干酵母)40g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为4％。用柠檬酸调pH4.0，40℃自溶1h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成4w/w％的酵母乳，pH调到4.0，在35℃条件下，加入菠萝蛋白酶0.1w/w％，葡聚糖酶0.1w/w％，酶解作用10h。
(3)酶解完成后，升温到75℃，灭酶0.5h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65％，得到富含葡聚糖的酵母抽提物，葡聚糖含量15w/w％，蛋白质含量40w/w％。
实施例2
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白酿酒酵母(葡萄酒酵母RV002)60g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为6％。用柠檬酸调pH5.0，50℃自溶2h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成6w/w％的酵母乳，pH调到5.0，在40℃条件下，加入酸性蛋白酶0.3w/w％，葡聚糖酶0.3w/w％，酶解作用13h。
(3)酶解完成后，升温到80℃，灭酶1h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65％w/w％，得到富含葡聚糖的酵母抽提物，葡聚糖含量18w/w％，蛋白质含量42w/w％。
实施例3
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白假丝酵母(产阮假丝酵母粉)80g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为8w/w％。用氢氧化钠调pH6.0，60℃自溶3h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成8w/w％的酵母乳，pH调到6.0，在45℃条件下，加入木瓜蛋白酶0.5w/w％，葡聚糖酶0.5w/w％，酶解作用16h。
(3)酶解完成后，升温到85℃，灭酶1h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65w/w％，得到富含葡聚糖的酵母抽提物，葡聚糖含量16w/w％，蛋白质含量43w/w％。
实施例4
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白面包酵母(发宝高活性干酵母)100g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为10w/w％。用氢氧化钠调pH7.0，60℃自溶4h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成10w/w％的酵母乳，pH调到7.0，在50℃条件下，加入中性蛋白酶0.7w/w％，葡聚糖酶0.7w/w％，酶解作用18h。
(3)酶解完成后，升温到90℃，灭酶2h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65％，得到富含葡聚糖的酵母抽提物，葡聚糖含量19w/w％，蛋白质含量44w/w％。
实施例5
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白假丝酵母(产阮假丝酵母粉)140g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为14w/w％。用氢氧化钠调pH8.0，80℃自溶5h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成14w/w％的酵母乳，pH调到8.0，在60℃条件下，加入碱性蛋白酶0.8w/w％，葡聚糖酶0.8w/w％，酶解作用25h。
(3)酶解完成后，升温到75℃，灭酶2.5h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65w/w％，得到富含葡聚糖的酵母抽提物，葡聚糖含量20w/w％，蛋白质含量39w/w％。
实施例6
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白酿酒酵母(葡萄酒酵母RV002)160g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为16w/w％。用氢氧化钠调pH9.0，90℃自溶6h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成16w/w％的酵母乳，pH调到9.0，在70℃条件下，加入碱性蛋白酶1.0w/w％，葡聚糖酶1.0w/w％，酶解作用25h。
(3)酶解完成后，升温到80℃，灭酶3.0h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65w/w％，得到富含葡聚糖的酵母抽提物，葡聚糖含量24w/w％以上，蛋白质含量41w/w％。
对比例1
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白面包酵母(发宝高活性干酵母)220g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为22w/w％。用柠檬酸调pH4.0，40℃自溶1h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成4w/w％的酵母乳，pH调到4.0，在35℃条件下，加入菠萝蛋白酶0.1w/w％，葡聚糖酶0.1w/w％，酶解作用10h。
(3)酶解完成后，升温到75℃，灭酶0.5h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65％，得到酵母抽提物，葡聚糖含量8w/w％，蛋白质含量31w/w％。
对比例2
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白酿酒酵母(葡萄酒酵母RV002)60g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为6w/w％。用柠檬酸调pH5.0，50℃自溶2h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成6w/w％的酵母乳，pH调到5.0，在40℃条件下，加入酸性蛋白酶0.03w/w％，葡聚糖酶0.02w/w％，酶解作用13h。
(3)酶解完成后，升温到80℃，灭酶1h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65％，得到酵母抽提物，葡聚糖含量5w/w％，蛋白质含量30w/w％。
对比例3
(1)高蛋白酵母定溶：取高蛋白假丝酵母(产阮假丝酵母粉)80g(折干)与去离子水配制成1000g的溶液，使得酵母质量分数为8w/w％。用氢氧化钠调pH6.0，95℃自溶3h后，分离条件在5000r/min转速下，离心10分钟时间。
(2)将步骤(1)中分离重相配制成8w/w％的酵母乳，pH调到6.0，在45℃条件下，加入木瓜蛋白酶0.5w/w％，葡聚糖酶0.5w/w％，酶解作用16h。
(3)酶解完成后，升温到85℃，灭酶1h，对酶解液分离，分离条件5000r/min转速下，离心10分钟，取上清液轻相在浓缩蒸发器蒸发至固形物含量为65w/w％，得到酵母抽提物，葡聚糖含量3w/w％，蛋白质含量21w/w％。
由上述实施例可以看出，实施例1-6中得到的富含葡聚糖的酵母抽提物，葡聚糖含量分别为15w/w％；18w/w％；16w/w％；19w/w％；w/w％；20w/w％；24w/w％；即在15-24w/w％范围内，蛋白质含量为40w/w％；42w/w％；43w/w％；44w/w％；39w/w％；41w/w％；即在40-44w/w％范围内。
对比例1与实施例1的区别在于高蛋白酵母的自溶质量浓度较高，对比例2与实施例2的区别在于加入的酶的用量低，对比例3与实施例3的区别在于自溶的温度较高。而对比例1-3中得到的酵母抽提物为8w/w％；5w/w％；3w/w％；即在3-8w/w％范围内；蛋白质含量为31w/w％；30w/w％；21w/w％；即在21-31w/w％范围内。
如上所示实施例制备得到的酵母抽提物，葡聚糖和蛋白质相对于对比例制备的酵母抽提物含量高。
以上所述，仅是本发明实施的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均需要包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种含有可溶性葡聚糖的酵母抽提物，其特征在于，含有可溶性葡聚糖，其中，以产品干物质质量计，所述可溶性葡聚糖的含量占酵母抽提物的10w/w％以上，蛋白质含量占酵母抽提物的35w/w％以上。
2.根据权利要求1所述的酵母抽提物，其中，以产品干物质质量计，所述可溶性葡聚糖的含量占酵母抽提物的12w/w％以上；和/或蛋白质含量占酵母抽提物的38w/w％以上。
3.权利要求1或2所述的酵母抽提物的制备方法，其中，包括如下步骤:
(1)酵母自溶：将高蛋白酵母原料配制成溶液自溶；
(2)酶解：将步骤(1)自溶后的酵母进行酶解；
(3)分离：酶解后灭酶，后对酶解液进行分离后得到含有可溶性葡聚糖酵母抽提物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，所述步骤(1)中使用的高蛋白酵母原料为面包酵母，酿酒酵母，圆酵母和假丝酵母中的一种或两种以上，优选为面包酵母和/或酿酒酵母。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其中，所述高蛋白酵母原料蛋白质含量为35％-85％，自溶的温度为40-90℃，pH为4.0-10.0，自溶时间为1-6h；
优选的，蛋白质含量40％-80％，自溶的温度为45℃-85℃，pH为4.5-9.5，自溶时间为1.5-5.5h。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(1)中，高蛋白酵母原料配制成溶液后，其质量浓度为4-20w/w％，优选为5-18w/w％。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(2)中，酶解温度为30-70℃，pH为4.0-10.0；优选为，酶解的温度为40-65℃，pH为5.0-9.0。
8.根据权利要求3-7中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(2)中，加酶量0.1-2.0w/w％，酶解时间6-30h；优选的，加酶量为0.2-1.8w/w％，酶解时间为7-28h。
9.根据权利要求3-8中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(2)中酶解过程中，将酵母配制成溶液后进行酶解，其酵母溶液的质量浓度为4-20w/w％，优选为5-18w/w％。
10.根据权利要求3-9中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(2)中加入酶为食品级蛋白酶和葡聚糖酶；优选的，所述蛋白酶包括木瓜蛋白酶，胰蛋白，菠萝蛋白酶，酸性蛋白酶，碱性蛋白酶和中性蛋白酶中的一种或两种以上。
11.根据权利要求3-10中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(3)中，升温到75-90℃，灭酶0.5-3h；优选为，升温到75-85℃，灭酶1-2.5h。
12.根据权利要求3-11中任一项所述的制备方法，其中，步骤(3)中灭酶后的酶解物，离心，取轻相蒸发，浓缩或干燥得富含可溶性葡聚糖的酵母抽提物。
13.一种含有可溶性葡聚糖的酵母抽提物，其特征在于，由权利要求3-12中任一项所述的制备方法制备得到。
14.权利要求1或2所述的酵母抽提物或权利要求13所述的酵母抽提物在食品制造中的应用，优选为奶制品，饮料，豆奶和烘焙制品中。
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