一种采用酿酒酵母提取水果色素的方法与流程

本发明涉及生物细胞的提取技术领域，尤其是一种采用酿酒酵母提取水果色素的方法。

背景技术：

酵母是一种单细胞真核生物，有细胞核、细胞膜、细胞壁、线粒体、分泌各种活性蛋白物质(酶)。最常提到的酵母为酿酒酵母(也称面包酵母)(saccharomycescerevisiae)在自然界分布广泛，如空气、土壤、水、动物和人体内都存在，酵母本身含蛋白质约50％，富含b族维生素，还有丰富的酶系，可作食用、药用。酵母片(食母生片)用于治疗饮食不当引起的消化不良，能起到一定程度的调整新陈代谢机能的作用。人类在很早以前就用来做馒头、面包和酿酒的发酵剂，也是酱油、鸡精以及保健食品添加剂。

大多数酵母菌在培养基上的菌落为乳白色，有光泽，湿润、粘稠，平坦，边缘整齐，最适生长温度一般在20～30℃，能在ph值为3.0～7.5的范围内生长。同时，利用胞内和胞外酶系统，将大分子物质分解成细胞新陈代谢易利用的小分子物质。在有氧的情况下，酵母菌把糖分解成二氧化碳和水且酵母菌生长较快。在缺氧的情况下，酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种采用酿酒酵母提取水果色素的方法。

本发明的技术方案是：一种采用酿酒酵母提取水果色素的方法，包括如下步骤：

(1)准备2l广口玻璃容器并且配有可以拧紧的盖子，用开水清洗2-3次，晾干备用；

(2)清洗水果，剔除腐烂部分，切块处理后放入所述步骤(1)中的广口玻璃容器中；

(3)将已扩增的酵母菌稀释至1×10⁶/ml，取10ml加入到2l广口玻璃容器中；

(4)将25％(w/v)无菌蔗糖溶液倒入广口玻璃容器中，加蒸馏水至瓶口1cm处；

盖紧盖子，上下混匀后，将盖子拧松，让空气可以通过，避光、室温培养7-14d；

(5)将所述步骤(4)中的培养液倒出，离心取上清液，浓缩、干燥，得到水果色素。

进一步的，所述步骤(2)中将水果切成厚度为0.2-0.5cm的大小。

进一步的，所述步骤(3)的酵母菌扩增培养方法采用麦芽汁培养基法或ypd(酵母浸出粉胨葡萄糖)培养基法。

进一步的，所述步骤(3)中的酵母菌稀释后的浓度为2×10³-5×10³个/ml溶液。

进一步的，所述步骤(3)中的蔗糖添加量为400-800ml。

进一步的，玻璃容器的内容物的最终蔗糖浓度为5％-10％。

进一步的，所述麦芽汁培养基法具体参数为：将100g干麦芽提取膏加入1000ml蒸馏水中，加热煮沸15min，冷却至45-55℃，加入1ml4℃保存的酵母菌液，盖上锡纸，放到30℃恒温、200rpm的培养箱过夜培养；第二天计数，高压灭菌15min备用。

进一步的，所述步骤(4)在培养过程中每天重复混匀一次，保证沉积在容器底部的酵母菌能更有效与水果接触。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)酿酒酵母自身产生的乙醇是一种纯天然、无毒的溶剂能浸出大多数脂溶性和水溶性色素成分；保证所有的浸出成分均为无毒无害的纯天然水果色素，而且水果的香味也一起被提取、浓缩和保留下来。

(2)环绕在每个酵母菌周围的乙醇浓度很高，同时酵母菌局部产生大量热量，这种非均相的反应环境大大降低乙醇的用量，加快色素的浸出速度。

(3)由于酵母菌个体很小，很容易进入到水果的细小缝隙中，生长所需的营养简单、容易获得，简化了水果预处理步骤，可以较好保留水果的结构和形状，做到固液分离，有利于提取工艺的设计。

(4)酵母菌发酵过程中，其他细菌的生长受到抑制甚至死亡，使得在整个色素提取工艺流程中尤为关键的消毒、除菌的环节更容易控制。

(5)酿酒酵母与不同水果在特定培养液中混合培养，将水果中的色素最大限度提取到酵母菌的浸出液中，由于整个提取过程完全依靠酵母菌自身的功能来完成，避免任何化学试剂的添加和残留，同时保留各种水果天然的香味，成为无毒、无害、清洁生产食品色素的一种新细胞生物学方法。利用酿酒酵母提取水果色素，是一种纯天然、绿色环保的新的细胞生物学提取技术，将为健康食品色素的提取开创了一条新方法，同时商业市场潜力巨大。

附图说明

图1为本发明的实施例2的浸提液上清在420nm波长下吸光度的动态变化图。

图2为本发明的实施例2的浸提液上清在530nm波长下吸光度的动态变化图。

图3为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：从紫葡萄中提取色素

(1)准备2l广口玻璃容器并且配有可以拧紧的盖子，用开水清洗2次，凉干备用；

(2)清洗水果，剔除腐烂部分，将紫葡萄切成厚度为0.5cm的大小，放入步骤(1)中的广口玻璃容器中；

(3)采用麦芽汁培养基法对酵母菌扩增培养，将已扩增的酵母菌稀释至1×10⁶/ml，取10ml加入到2l广口玻璃容器中；

(4)将400ml25％(w/v)无菌蔗糖溶液倒入广口玻璃容器中，加蒸馏水至距瓶口1cm处；

盖紧盖子，上下混匀后，将盖子拧松，让空气可以通过，避光、室温培养14d；

(5)将所述步骤(4)中的培养液倒出，离心取上清液，浓缩、干燥，得到水果色素。

玻璃容器的内容物的最终蔗糖浓度为5％。

实施例2：从柑橘中提取色素

(1)准备2l广口玻璃容器并且配有可以拧紧的盖子，用开水清洗3次，凉干备用；

(2)清洗水果，剔除腐烂部分，将柑橘切成厚度为0.8cm的大小，放入步骤(1)中的广口玻璃容器中；

(3)采用ypd(酵母浸出粉胨葡萄糖)培养基法对酵母菌扩增培养，将已扩增的酵母菌稀释至1×10⁶/ml，取10ml加入到2l广口玻璃容器中；

(4)将800ml25％(w/v)无菌蔗糖溶液倒入广口玻璃容器中，加蒸馏水至距瓶口1cm处；

盖紧盖子，上下混匀后，将盖子拧松，让空气可以通过，避光、室温培养7d；

(5)将所述步骤(4)中的培养液倒出，离心取上清液，浓缩、干燥，得到水果色素。

玻璃容器的内容物的最终蔗糖浓度为10％。

原理：常见水果如桔子、草莓、紫葡萄中因含有大量天然植物色素赋予了水果不同的颜色，而这些天然色素有效成分一般含有花青素，叶黄素，β-胡萝卜素和黄酮类化合物等都是天然色素的混合物，在水中的溶解度一般都比较低，而在乙醇、氯仿、dmso等有机溶剂中溶解度较高。本方法就是充分利用酵母菌在缺氧的条件下，将糖分解产生酒精的特性，用天然乙醇作为有机溶剂浸泡到水果的组织里，溶解出天然色素.这种生物提取的方法的优势在于，由于酵母菌与水果组织密切充分接触，并且酵母菌利用葡萄糖得到快速生长、繁殖的同时，酵母菌释放的乙醇也使得其周围的组织浸泡在乙醇含量很高环境下，在酵母菌利用葡萄糖的同时还产生大量热量，使水果色素就会最大程度的溶解到培养液中，这些提取物被回收后留取固相组分。

实施例3：提取水果色素的过程中的监测

1、检测桔黄色素的特征吸收峰的od值：表示黄色色素的浸出水平。

柑桔中含有桔黄色素，柠檬稀，β-胡萝卜素及类胡萝卜素等相当丰富的混合天然色素，不同的色素的吸光度并不相同，我们经过多次检测，发现吸光度在400-440nm之间更具有代表性，od值随酵母菌参入的时间呈上升趋势。最终选用420nm的波长检测浸提液上清中黄色色素含量的检测波长，而混合酵母菌前的培养液的上清液的od值为本底。(结果见图1)。由于酵母菌提取过程中释放酸性物质使浸提液的ph值下降，各种天然色素随ph值也发生颜色的改变。所以420nm波长的测定只能作为酵母菌提取黄色色素过程中的监测参考指标。

2、检测花青素特征吸收峰的od值：表示紫色色素的浸出水平

紫葡萄、草莓苹果皮等紫色或红色的水果中含有大量的花青素，是自然界广泛存在于植物中的一类天然色素，多次检测，发现吸光度在500-550nm之间更具有代表性，od值随酵母菌参入的时间呈上升趋势。最终选用530nm的波长检测浸提液上清中红色色素含量的检测波长，而混合酵母菌前的培养液的上清液的od值为本底。(结果见图2)。由于酵母菌提取过程中释放酸性物质使浸提液的ph值下降，各种青花素天然色素随ph值也发生颜色的改变。所以530nm波长的测定只能作为酵母菌提取青花素色素过程中的监测参考指标。

总之，分别用波长为420nm和530nm监测浸提液上清的吸光度值主要应用在提取过程中的动态监测，如果随时间的延长，od值呈上升趋势应继续保持现有条件，当od值不再升高或下降，立即中止反应。od值本身的高低并不能准确提示浸提液中色素的含量。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。