一种利用益生菌发酵生产酵母水解物的方法
【专利摘要】本发明提供了一种制备酵母水解物的新方法，具体是通过将枯草芽孢杆菌K1和酵母细胞混合发酵实现的。所述枯草芽孢杆菌K1的保藏编号为CCTCC NO:M 2014396。发酵48h后，添加枯草芽孢杆菌K1的发酵罐中酵母细胞的破壁率达到95%以上，取得了意料不到的技术效果。所述方法与传统工艺相比，大大缩短了工艺过程，减少生产成本，且破壁效果显著，应用前景广阔。CCTCC NO: M 20143962014.09.03
【专利说明】一种利用益生菌发酵生产酵母水解物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及微生物应用【技术领域】，具体涉及一种利用益生菌发酵生产酵母水解物 的方法。 技术背景
[0002] 酵母菌，尤其是啤酒酵母和面包酵母，是具有重要经济价值的单细胞真核微生物。 酵母细胞质含有丰富的营养物质，如蛋白质、核糖核酸、B族维生素以及丰富的氨基酸等，其 中的呈味核苷酸已经被大量用于食品调味品和保健品原料，也被大量用于动物养殖的诱食 齐U。酵母细胞壁中的0-1，3葡聚糖能增强哺乳动物的免疫活力、降低胆固醇和血脂、促进 伤口愈合等，是一种良好的生物效应调节剂。由于酵母细胞壁很厚，没有经过破壁的完整酵 母细胞，上述物质无法释放出来发挥作用，因此，如何高效地、低成本地将酵母细胞破壁是 各种酵母副产品深加工工艺要解决的首要问题。
[0003] 酵母细胞壁厚度约为0. 1-0. 3iim，结构坚韧，从外向内分三层，主要成分有葡聚 糖、甘露聚糖、蛋白质、几丁质、脂类等。其中葡聚糖和甘露聚糖的含量分别占到细胞壁干重 的30%左右。常用的酵母细胞破壁方法有：酸碱水解破壁法、化学破壁法、机械法、自溶破壁 法、酶促水解法等。
[0004] ①酸碱水解法破壁是在酵母菌体中添加酸或碱后加水分解法，常用的酸、碱为盐 酸、硫酸、NaOH等，这种方法价格低廉，氨基酸收率高，但是水解后的产品微量营养成分损 失大，口味差，色泽不好，环境污染大，在对食品的安全要求越来越高、环保压力越来越的今 天，这种方法逐渐淘汰。
[0005] ②化学破壁法：以甲苯破壁效果最好，但毒性大，而氯仿、乙酸乙酯、对羟基苯甲酸 酯等破壁效果一般，且存在化学有毒物质残留的问题。
[0006] ③机械法：包括高压匀浆、珠磨法、超声波法等，其破壁效率可达90%以上，但对设 备条件要求高，且要在低温下操作，以防剪切发热而使蛋白质变性，影响酶解效率，仅适合 于实验室操作。
[0007] ④自溶破壁法：利用酵母菌体本身含有的各种酶(各种蛋白质、葡聚糖酶、淀粉酶、 纤维素酶等)的综合作用分解细胞壁的方法。由于酶的发挥作用需要一定条件，而且菌体内 的酶多数处于酶原状态，如果不将酶原激活的话，则酶也很难发挥作用。完全靠自溶需要较 低的温度和较长的时间，约需3-7天，生产过程易染菌，严重影响产生质量。
[0008] ⑤酶促破壁法：通过外加酶进行细胞壁分解。有资料表明，当0 -1，3葡聚糖酶和 木瓜蛋白酶结合使用时，93%的细胞壁被酶解。其中，0-1，3葡聚糖酶主要作用于细胞壁的 葡聚糖，导致细胞破裂，木瓜蛋白酶主要用于加速蛋白的水解。酶法破壁必须注意添加酶的 种类、比例和顺序，才能实现好的酶解效果。
[0009] 在目前的实际生产中，以自溶破壁结合酶促破壁法应用最广，但这类方法仍然存 在诸多缺陷，如酶用量大、酶成本高，工艺过程复杂等，大大限制了酵母副产品的大规模生 产和应用。
【发明内容】
[0010] 本发明为解决现有技术问题，提供了一种利用益生菌发酵生产酵母水解物的方 法。所述方法是将枯草芽孢杆菌与酵母进行混合发酵，在发酵过程 中实现对酵母细胞的破壁处理，工艺过程简单，效果明显，能有效降低生产成本。
[0011] 申请人:从啤酒厂排污口的污泥中筛选到一株新型枯草芽孢杆菌，该菌株能有效破 除酵母细胞壁，从而促成本发明。
[0012] 本发明一方面提供了一种酵母细胞破壁的方法，是通过将枯草芽孢杆菌与酵母细 胞进行混合发酵来实现的。
[0013] 所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌K1 K1)，已于2014年 9月3日保藏于中国武汉武汉大学的中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCN0:M2014396。
[0014] 所述混合发酵过程，具体为：首先将酵母悬液移入发酵罐中，然后分别加入已灭菌 的硫酸氨溶液、磷酸氢二氨溶液、葡萄糖溶液，使酵母悬液中的总还原糖浓度为2. 5%-5%， 氨氮的终浓度为〇. 5-1. 5% ;再按5-10%的体积比加入活化后的枯草芽孢杆菌K1，50°C发酵 36h-48h，即获得酵母细胞破壁液。
[0015] 本发明还提供了一种酵母水解物的制备方法，是将上述方法获得的酵母破壁液进 行浓缩或喷雾干燥实现的。
[0016]有益效果 本发明筛选到的枯草芽孢杆菌K1能有效破除酵母细胞壁，通过将枯草芽孢杆菌K1和 酵母细胞混合发酵，48h后，添加枯草芽孢杆菌K1的发酵罐中酵母细胞的破壁率达到95%以 上，取得了意料不到的技术效果。本发明直接将枯草芽孢杆菌K1与酵母细胞混合发酵，对 酵母细胞壁进行破壁处理，与传统工艺相比，大大缩短了工艺过程，减少生产成本，且破壁 效果显著，应用前景广阔。
【具体实施方式】
[0017]实施例1以酵母细胞壁为营养物质的菌株的筛选 1、培养基 1)固体选择性培养基：酵母细胞壁粉1% (w/v)，酵母膏0. 05% (w/v)，磷酸二氢氨0. 1% (w/v)，硫酸氨 0.1% (w/v)，氯化铁 0.01% (w/v)，硫酸镁 0.01% (w/v)，琼脂 1% (w/v)。
[0018] 按比例称取上述组分，用自来水溶解，调节pH值6-7，121°C灭菌20min，制作固体 培养平皿备用。
[0019] 2)液体选择性培养基：酵母细胞壁粉1% (w/v)，酵母膏0. 05% (w/v)，磷酸二氢氨 0.1% (w/v)，硫酸氨 0.1% (w/v)，氯化铁 0.01% (w/v)，硫酸镁 0.01% (w/v)。
[0020] 按比例称取上述组分，用自来水溶解，调节pH值6-7,121°C灭菌20min。
[0021] 、筛选 样品：山东省青岛市青岛啤酒厂排污口的污泥。
[0022] 1)富集培养：取样品10g，加入250mL液体选择性培养基，250rpm，55°C，恒温振荡 培养3-5天； 2)选择培养：取上述富集培养后得到的培养液0.lmL，涂布固体选择性培养基，55°C培 养48小时。根据菌落大小，共筛选出8株优势菌株，分别命名为K1，K2，K3，……，K8。
[0023] 实施例2破壁菌株的筛选 1)将取自青岛啤酒厂的酵母泥1〇〇目纱娟过滤除杂，测定水分含量，调节水分获得含 水70%-95%的酵母悬液。显微镜下检测酵母细胞情况，结果显示酵母悬液中99%以上的酵 母细胞很完整，未破壁。
[0024] 2)将K1，K2，K3, ......，K8菌株分别接种于100mL液体选择培养基中，250rpm，55°C 恒温振荡培养48小时；然后加入上述酵母悬液50mL，250rpm，55°C恒温振荡培养48小时， 每8小时取少量培养液，在显微镜下观察酵母细胞的破壁情况，计算酵母细胞的破壁率。同 时设置空白对照组，即l〇〇mL液体选择培养基和酵母悬液50mL，不添加任何菌株。具体结果 见表1。
[0025] 表1 48h内不同菌株对酵母细胞破壁率的影响
【权利要求】
1. 一种酵母细胞破壁的方法，其特征在于，是通过将枯草芽孢杆菌与酵母细胞进行混 合发酵来实现的。
2. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌K1 K1)，保藏编号为 CCTCC NO M2014396。
3. 如权利要求1所述方法，其特征在于，所述混合发酵具体为：首先将酵母悬液移入发 酵罐中；然后分别加入已灭菌的硫酸氨溶液、磷酸氢二氨溶液、葡萄糖溶液，使酵母悬液中 的总还原糖浓度为2. 5%-5%，氨氮的终浓度为0. 5-1. 5% ;再按5-10%的体积比加入活化后的 枯草芽孢杆菌Kl，50°C发酵36h-48h，即获得酵母细胞破壁液。
4. 一种酵母水解物的制备方法，是将权利要求3所述方法获得的酵母破壁液进行浓缩 或喷雾干燥实现的。
【文档编号】C12N1/06GK104342372SQ201410541496
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】苟万里, 魏万权, 李冬冬, 陈琳 申请人:青岛玛斯特生物技术有限公司