专利名称：一种从生产甾醇后的废弃酵母中提取海藻糖的方法
技术领域：
本发明涉及微生物发酵领域，具体涉及酵母菌代谢产物提取。
背景技术：
海藻糖是一种非还原性双糖，其独特的保护功能能使生物大分子(如蛋白质、核酸等)在外界高温、脱水等恶劣环境下免受伤害。海藻糖的性质和性能使其在食品、保健品、医药、化妆品、农业等方面有着广泛的应用前景。在食品方面，海藻糖可以用来防止因干燥或冷冻引起的变性，也可作为一些调料、食品的品质改良剂和调味剂。在保健品方面，海藻糖做冻干保护剂可以大大提高菌的冻干存活率，能使冻干制品在常温下长时间保存。在医药方面，海藻糖主要是作为试剂和诊断药的稳定剂；也可用于牙膏、内服药、糖衣片等作为甜味剂、品质改良剂和稳定剂，它有降血糖、保肝等作用，还可制成衍生物用于抗癌剂、抗肿瘤剂中。在化妆品方面，具有的保湿性海藻糖已被确认为新的化妆品原料，用于皮肤化妆品中可抑制皮肤的干燥，也可用于口腔清凉剂、口腔芳香剂等。海藻糖在酵母中的含量可以达到20%，因此传统的海藻糖生产方法主要是从酵母中提取。酵母在用非极性溶剂提取留醇后，一般作为废弃物处理，很容易污染环境，但此时酵母本身的细胞壁已被粉碎，体内的各种酶也已经失活，除留醇外的大部分成分还保留在酵母体内。本发明利用生产留醇后的废弃酵母为原料，从中提取海藻糖，既节约了原料费用，变废为宝，又能减少污染，保护环境。
发明内容
本发明的目的是为了开发一种从生产留醇后的废弃酵母中提取海藻糖的方法。本发明通过如下技术方案实现一种从生产留醇后的废弃酵母中提取海藻糖的方法，包括如下步骤(1)生产留醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；(2)将酵母与重量百分比浓度为20 60%的酒精混合，加热至60 90°C，浸提 30min 120min ；提取液离心除去酵母，所述的酵母与酒精重量比为1 (10 30)；(3)向步骤⑵离心后的提取液中加入活性碳，在pH为3. 5 4. 5，温度25 35°C 的条件下，搅拌脱色，所述提取液与活性碳重量比为300 1 50 1;(4)将步骤C3)处理后的提取液流过阳-阴离子树脂串联式交换柱以除去色素和
^rt.；(5)将步骤(4)处理后的提取液减压浓缩，控制浓缩液中糖重量百分比浓度为 30% 60%，再向浓缩液中加入其4 6倍体积的95%乙醇，振荡摇勻1 池；取出后静置12 36h，得到海藻糖白色晶体。优选地，所述步骤O)中酒精的重量百分比浓度为30 50%，温度为70 80°C， 浸提时间为60min 90min;所述酵母与酒精重量比为1 20。优选地，所述步骤(2)中酒精的重量百分比浓度为40%，温度为75°C，浸提时间为75min。优选地，所述步骤(3)中pH为4.0，温度为30°C，搅拌时间为40min，所述提取液与活性碳重量比为100 1。优选地，所述步骤(5)中浓缩液中糖重量百分比浓度为45%，所述乙醇的体积为浓缩液的5倍，振荡摇勻池，静置时间为Mh。优选地，所述阳离子交换树脂为001x7，阴离子交换树脂为201x7。优选地，步骤(3)所述搅拌时间为20 60min。本发明具有如下优点和有益效果1、现有的利用酵母生产留醇的工艺在提取完留醇后，酵母作为废弃物处理，部分工厂直接排放至下水道中，造成环境的严重污染。本发明合理地利用废弃酵母进行深加工， 原料廉价，而且有利于减少对环境的污染。2、以生产留醇后的废弃酵母为原料，从中提取海藻糖，由于酵母已经进行了破壁， 酶失活等工艺处理，本发明与利用干酵母生产海藻糖工艺比较，可以合理的衔接前处理工艺，节约生产成本。
具体实施例方式下面对本发明作进一步说明，本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。实施例1生产留醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；取IKg酵母与IOKg重量百分比浓度为20%的酒精混合，加热至温度为60°C，浸提30min ；提取液离心除去酵母， 向上述提取液中加入200g活性碳，在pH为3. 5，温度为25°C，搅拌时间为20min条件下进行脱色；提取液流过阳-阴串联式离子树脂交换柱(柱为001x7阳离子交换树脂200mL+201x7 阴离子交换树脂200mL)以除去色素和盐；流出液减压浓缩，控制浓缩液中糖重量百分比浓度为30%，向200mL浓缩液中加入1200mL的95%乙醇，振荡摇勻lh。取出后在室温静置 36h，得到海藻糖白色晶体58g。实施例2生产留醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；取IKg酵母与30Kg重量百分比浓度为60%的酒精混合，加热至温度为80°C，浸提120min ；提取液离心除去酵母， 向上述提取液中加入IOOg活性碳，在pH为4. 5，温度为35°C，搅拌时间为60min条件下进行脱色；提取液流过阳-阴串联式离子树脂交换柱001x7阴离子交换树脂200mL+001x7阳离子交换树脂200mL)以除去色素和盐；流出液减压浓缩，控制浓缩液中糖重量百分比浓度为60%，向浓缩液(140mL)中加入其4倍体积的95%乙醇，振荡摇勻池。取出后在室温静置12h，得到海藻糖白色晶体81g。实施例3生产留醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；取IKg酵母与15Kg重量百分比浓度为50%的酒精混合，加热至温度为70°C，浸提60min ；提取液离心除去酵母， 向上述提取液中加入IOOg活性碳，在pH为3. 8，温度为，搅拌时间为30min条件下进行脱色；提取液流过阳-阴串联式离子树脂交换柱(柱为001x7阳离子交换树脂300mL+201x7阴离子交换树脂200mL)以除去色素和盐；流出液减压浓缩，控制浓缩液中糖重量百分比浓度为40%，向浓缩液Q40mL)中加入其6倍体积的95%乙醇，振荡摇勻1.证。取出后在室温静置18h，得到海藻糖白色晶体93g。实施例4生产留醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；取IKg酵母与25Kg重量百分比浓度为30%的酒精混合，加热至温度为80°C，浸提90min ；提取液离心除去酵母， 向上述提取液中加入200g活性碳，在pH为4. 2，温度为32°C，搅拌时间为50min条件下进行脱色；提取液流过阳-阴串联式离子树脂交换柱(柱为001x7阳离子交换树脂200mL+201x7 阴离子交换树脂200mL+001x7阳离子交换树脂IOOmL)以除去色素和盐；流出液减压浓缩， 控制浓缩液中糖重量百分比浓度为50%，向浓缩液QlOmL)中加入其4倍体积的95%乙醇，振荡摇勻2.证。取出后在室温静置30h，得到海藻糖白色晶体98g。实施例5 生产留醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；取IKg酵母与20Kg重量百分比浓度为40%的酒精混合，加热至温度为75°C，浸提75min ；提取液离心除去酵母， 向上述提取液中加入IOOg活性碳，在pH为4. 0，温度为30°C，搅拌时间为40min条件下进行脱色；提取液流过阳-阴串联式离子树脂交换柱(柱为001x7阳离子交换树脂200mL+201x7 阴离子交换树脂200mL+001x7阳离子交换树脂IOOmL)以除去色素和盐；流出液减压浓缩， 控制浓缩液中糖重量百分比浓度为45%，向浓缩液Q35mL)中加入其5倍体积的95%乙醇，振荡摇勻池。取出后在室温静置Mh，得到海藻糖白色晶体103g。浓缩液中糖重量百分比浓度检测方法采用阿贝折光计测定法。海藻糖纯度检测方法仪器高效液相色谱仪(配有示差检测器)；流动相脱气装置及0. 45um微孔滤膜； 色谱柱氨基柱(4. 6mm X 300mm, 5um)；分析天平感量0. OOOlg ；微量进样器10uL。试剂二次蒸馏水；乙睛(色谱纯)；海藻糖标准品(纯度> 99. 5000)。步骤1、标准品制备标准品需在60°C电热恒温干燥箱中干燥证后用于称量。称取海藻糖标准品)约 0. 5g，精确至0. OOOlg，用水溶解并定容至50mL，摇勻。用0. 45um微孔滤膜过滤，收集滤液供测定用。2、样品制备样品需在60°C电热恒温干燥箱中干燥证后用于称量。称取海藻糖试样约0. 5g， 精确至0. OOOlg，用水溶解并定容至50mL，摇勻。用0. 45um微孔滤膜过滤，收集滤液供测定用。3、试样的测定流动相为乙睛水=70 30。在测定的前一天接通示差检测器的电源，预热稳定，装上色谱柱，以0. lmL/min的流速通人流动相，平衡过夜。正式进样分析前，将所用流动相输入参比池20min以上，再恢复正常流路，使流动相经过样品池，调节流速至1. OmL/min, 走基线，待基线走稳后，将标准溶液和制备好的试样分别进样10uL。根据标准品的保留时间定性样品中的糖组分，根据样品的峰面积，以外标法计算糖组分的百分含量。4、结果计算海藻糖含量按以下公式计算X= (Ax · ms/As · mx) 100式中X-海藻糖含量，％ ；Ax-样品峰面积；ms—标准品质量，单位为克(g)；As-标准品峰面积；mx-样品质量，单位为克(g)。计算结果保留一位小数。表1海藻糖得率与含量测定结果
权利要求
1.一种从生产留醇后的废弃酵母中提取海藻糖的方法，其特征在于，包括如下步骤(1)生产留醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；(2)将酵母与重量百分比浓度为20 60%的酒精混合，加热至60 90°C，浸提 30min 120min ；提取液离心除去酵母，所述的酵母与酒精重量比为1 (10 30)；(3)向步骤(2)离心后的提取液中加入活性碳，在pH为3.5 4. 5，温度25 35°C的条件下，搅拌脱色，所述提取液与活性碳重量比为300 1 50 1;(4)将步骤(3)处理后的提取液流过阳-阴或阴-阳或阳-阴-阳离子树脂串联式交换柱以除去色素和盐；(5)将步骤(4)处理后的提取液减压浓缩，控制浓缩液中糖重量百分比浓度为30% 60%，再向浓缩液中加入其4 6倍体积的95%乙醇，振荡摇勻1 池；取出后静置12 36h，得到海藻糖白色晶体。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤O)中酒精的重量百分比浓度为30 50%，温度为70 80°C，浸提时间为60min 90min ；所述酵母与酒精重量比为 1 20。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤( 中酒精的重量百分比浓度为 40%，温度为75°C，浸提时间为75min。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中pH为4.0，温度为30°C，搅拌时间为40min，所述提取液与活性碳重量比为100 1。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤( 中浓缩液中糖重量百分比浓度为45%，所述乙醇的体积为浓缩液的5倍，振荡摇勻池，静置时间为Mh。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述阳离子交换树脂为001x7，阴离子交换树脂为201x7。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤C3)所述搅拌时间为20 60min。
全文摘要
本发明公开了一种从生产甾醇后的废弃酵母中提取海藻糖的方法，包括如下步骤(1)生产甾醇后的废弃酵母加热以除去剩余溶剂，再干燥成粉；(2)将酵母与酒精混合，加热至60～90℃，浸提；提取液离心除去酵母；(3)向步骤(2)离心后的提取液中加入活性炭，在pH为3.5～4.5，温度25～35℃的条件下，搅拌脱色；(4)将步骤(3)处理后的提取液流过阳-阴或阴-阳或阳-阴-阳离子树脂串联式交换柱以除去色素和盐；(5)将步骤(4)处理后的提取液减压浓缩，控制浓缩液中糖浓度，再加入乙醇，振荡摇匀；取出后静置，得到海藻糖白色晶体。该方法可以对生产甾醇后的废弃酵母进行利用，大大提高了酵母的经济价值。
文档编号C08B37/00GK102504040SQ201110362849
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者张才军, 朱良, 杨丽, 林福兰 申请人:华南理工大学