一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺，该工艺利用超声波结合酸碱法和细胞自溶过程降解、溶解细胞大分子内容物而不破坏细胞壁结构以及(1→3)-β-D-葡聚糖较其它生物分子耐受次氯酸钠特性，制备得到淡黄色(1→3)-β-D-葡聚糖，充分利用废弃酵母在生产β-(1-3)葡聚糖时的提取废渣作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α-淀粉酶。本发明的收益率达300％-500％，为β-(1-3)葡聚糖生产开辟了新的途径，充分利用废弃酵母在生产β-(1-3)葡聚糖同时，提取废渣作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α-淀粉酶，实现了废弃物的充分利用，降低了对环境的污染。
【专利说明】一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺
【技术领域】
[0001]本发明属于生物化工【技术领域】，尤其涉及一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺。
【背景技术】
[0002]啤酒酵母细胞中含有多种人体所必须的营养成分，其中蛋白质含量特别高，蛋白质由13种以上的氨基酸组成，故比一般蛋白质的营养价值高而且易于吸收。酵母细胞中维生素含量也很丰富，种类达14种以上，除了油溶性维生素原麦角固醇之外，其余的是水溶性维生素。在啤酒酵母细胞壁中含有大量的β-(1-3)葡聚糖成分(约为干重的15% )。利用啤酒废弃酵母可以提取β_(1-3)葡聚糖，该糖是一种极富生物活性的多糖，有良好的免疫调节活性，可增强宿主对细菌、病毒、真菌及寄生虫的感染与肿瘤的抵抗能力。目前我国进口的该多糖试剂级产品价格达500美元/g左右。目前多被作为粗饲料廉价处理和直接排出，造成很大的资源浪费和环境污染.若对废酵母充分开发利用，使其中的β-(1-3)葡聚糖得到合理回收，其经济效益将是十分可观的。国内曾有人分别用酶法或酶Sevage法对废酵母进行β-(1-3)葡聚糖的提取。但产品纯度不高，工艺也较复杂，而且酸碱用量较大，容易污染环境。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺，旨在解决用酶法或酶Sevage法对废酵母进行β_(1_3)葡聚糖的提取，但产品纯度不高，工艺也较复杂，而且酸碱用量较大，容易污染环境的问题。
[0004]本发明是这样实现的，一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺包括:
[0005]利用超声波结合酸碱法，同时利用诱导细胞自溶过程降解、溶解细胞大分子内容物而不破坏细胞壁结构以及(I — 3)-β-D-葡聚糖较其它生物分子耐受次氯酸钠特性，制备得到白色(I — 3) - β -D-匍聚糖。
[0006]充分利用废弃酵母在生产β-(1-3)葡聚糖时的提取废渣作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α-淀粉酶；
[0007]诱导自溶次氯酸钠氧化啤酒酵母制备β -(1-3)葡聚糖的方法包括以下步骤:
[0008]步骤一，1g啤酒酵母细胞加水30ml，在功率150W、频率42KHz条件下处理10-80min，处理后处理液加入到500ml、0.lmol/1 NaOH溶液中，添加适量的NaC1，保持终有效氯浓度0.65%，在温度52°C、酸度5.5的条件下搅拌反应30小时；
[0009]步骤二,冷却至40°C?50°C,在3000r/min下离心15min,去上清液；不溶物再用50ml 0.75mol/l的氢氧化钠溶液再悬浮处理直接加热到100°C维持15min,在3000r/min下离心15min,去上清液；
[0010]步骤三，不溶物再用上述方法处理得到不溶物；不溶物再用0.5mol/l的乙酸50ml悬浮，在100°C下保温3h，且剧烈搅拌；
[0011]步骤四，冷却后用氢氧化钠中和，离心除去上清液，不溶物分别用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇30ml洗涤三次，最后用1ml无水乙醚脱水两次，经37°C风干得到白色粉末1.28g，提取率达85.3 % (对胞内多糖)，产物中(I — 3) - β -D-葡聚糖含量达到90.6 %。
[0012]进一步，枯草芽孢杆菌优化培养基的最适发酵条件为:发酵温度37 °C，初始pH值6.5，最适接种量8%，72h达到生长高峰期。
[0013]本发明的一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺确定了制备高纯度β -(1-3)葡聚糖酶酸碱法和超声波酸碱法新工艺，提出诱导自溶次氯酸钠氧化啤酒酵母制备β-(1-3)葡聚糖的方法，每10kg的废弃干酵母可生产纯度为90.6% β-(1-3)葡聚糖12.8kg，价格为800-1200元/g,生产成本为200-400元/g,收益率为(300-500) % ;如果进一步提出到纯度95%以上，价格达到2400元/g左右，收益会更高。利用新工艺提取β-(1-3)葡聚糖并把提取废弃物作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α-淀粉酶，为β-(1-3)葡聚糖生产开辟一条道路，充分利用废弃酵母在生产同时，利用提取废渣作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α -淀粉酶，实现了废弃物的充分利用，降低了对环境的污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明实施例提供的诱导自溶次啤酒酵母结合超声波+酸碱法制备β-α-3)葡聚糖的方法流程图；
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]本发明利用超声波结合酸碱法，同时利用细胞自溶过程降解、溶解细胞大分子内容物而不破坏细胞壁结构以及(I — 3)-β -D-葡聚糖较其它生物分子耐受次氯酸钠特性，制备得到白色(I — 3) - β -D-匍聚糖。
[0017]充分利用废弃酵母在生产β-(1-3)葡聚糖时的提取废渣作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α-淀粉酶。
[0018]进一步，所述的枯草芽孢杆菌的优化培养基。最适发酵条件为:发酵温度37°C，初始pH值6.5，最适接种量8%，72h达到生长高峰期。
[0019]如图1所示，本发明实施例中的诱导自溶次氯酸钠氧化啤酒酵母制备β-(1-3)葡聚糖的方法包括以下步骤:
[0020]SlOl:1Og啤酒酵母细胞加水30ml，在功率150W、频率42KHz条件下处理10-80min，处理后处理液加入到500ml、0.lmol/1 NaOH溶液中，添加适量的NaC1，保持终有效氯浓度0.65%，在温度52°C、酸度5.5的条件下搅拌反应30小时；
[0021]S102:冷却至40°C?50°C，在3000r/min下离心15min，去上清液；不溶物再用50ml 0.75mol/l的氢氧化钠溶液再悬浮处理直接加热到100°C维持15min,在3000r/min下离心15min,去上清液；
[0022]S103:不溶物再用上述方法处理得到不溶物；不溶物再用0.5mol/l的乙酸50ml悬浮，在100°C下保温3h，且剧烈搅拌；
[0023]S104:冷却后用氢氧化钠中和，离心除去上清液，不溶物分别用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇30ml洗涤三次，最后用1ml无水乙醚脱水两次，经37°C风干得到白色粉末1.28g，提取率达85.3% (对胞内多糖)，产物中(I— 3)-β-D-葡聚糖含量达到90.6%。
[0024]本发明的一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺确定了制备高纯度β -(1-3)葡聚糖酶酸碱法和超声波酸碱法新工艺，提出诱导自溶次氯酸钠氧化啤酒酵母制备β-α-3)葡聚糖的方法，为β-α-3)葡聚糖生产开辟一条道路，充分利用废弃酵母在生产β-(1-3)葡聚糖同时，利用提取废渣作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α-淀粉酶，实现了废弃物的充分利用，降低了对环境的污染。
[0025]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺，其特征在于，所述的啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺包括: 利用超声波结合酸碱法，同时利用细胞自溶过程降解、溶解细胞大分子内容物而不破坏细胞壁结构以及(I — 3)-β-D-葡聚糖较其它生物分子耐受次氯酸钠特性，制备得到淡黄色(I —3)-13-D-葡聚糖； 充分利用废弃酵母在生产β-(1-3)葡聚糖时的提取废渣作为枯草芽胞杆菌的培养基生产α-淀粉酶； 诱导自溶次氯酸钠氧化啤酒酵母制备β-(1-3)葡聚糖的方法包括以下步骤: 步骤一，1g啤酒酵母细胞加水30ml，在功率150W、频率42KHz条件下处理10_80min，处理后处理液加入到500ml、0.lmol/1 NaOH溶液中，添加NaC1，保持终有效氯浓度0.65%，在温度52°C、酸度5.5的条件下搅拌反应30小时； 步骤二,冷却至40°C?50°C,在3000r/min下离心15min,去上清液；不溶物再用50ml0.75mol/l的氢氧化钠溶液再悬浮处理直接加热到100°C维持15min,在3000r/min下离心15min,去上清液； 步骤三，不溶物再用步骤二的方法处理得到不溶物；不溶物再用0.5mol/l的乙酸50ml悬浮，在100°C下保温3h，且剧烈搅拌； 步骤四，冷却后用氢氧化钠中和，离心除去上清液，不溶物分别用蒸馏水洗涤三次，再用无水乙醇30ml洗涤三次，最后用1ml无水乙醚脱水两次，经37°C风干得到白色粉末1.28g，提取率达85.3%，产物中(I — 3)-β-D-葡聚糖含量达到90.6%。
2.如权利要求1所述的啤酒生产产生的废弃酵母综合利用工艺，其特征在于，枯草芽孢杆菌培养基的发酵条件为:发酵温度37°C，初始pH值6.5，接种量8%，72h达到生长高峰期。
【文档编号】C08B37/02GK104448029SQ201410727929
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】罗建成, 李 杰, 王莹 申请人:南阳理工学院