一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝的製作方法

2023-09-16 02:57:15 1

一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝，該工藝利用超聲波結合酸鹼法和細胞自溶過程降解、溶解細胞大分子內容物而不破壞細胞壁結構以及(1→3)-β-D-葡聚糖較其它生物分子耐受次氯酸鈉特性，製備得到淡黃色(1→3)-β-D-葡聚糖，充分利用廢棄酵母在生產β-(1-3)葡聚糖時的提取廢渣作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α-澱粉酶。本發明的收益率達300％-500％，為β-(1-3)葡聚糖生產開闢了新的途徑，充分利用廢棄酵母在生產β-(1-3)葡聚糖同時，提取廢渣作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α-澱粉酶，實現了廢棄物的充分利用，降低了對環境的汙染。
【專利說明】一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝

【技術領域】
[0001]本發明屬於生物化工【技術領域】，尤其涉及一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝。

【背景技術】
[0002]啤酒酵母細胞中含有多種人體所必須的營養成分，其中蛋白質含量特別高，蛋白質由13種以上的胺基酸組成，故比一般蛋白質的營養價值高而且易於吸收。酵母細胞中維生素含量也很豐富，種類達14種以上，除了油溶性維生素原麥角固醇之外，其餘的是水溶性維生素。在啤酒酵母細胞壁中含有大量的β-(1-3)葡聚糖成分(約為乾重的15% )。利用啤酒廢棄酵母可以提取β_(1-3)葡聚糖，該糖是一種極富生物活性的多糖，有良好的免疫調節活性，可增強宿主對細菌、病毒、真菌及寄生蟲的感染與腫瘤的抵抗能力。目前我國進口的該多糖試劑級產品價格達500美元/g左右。目前多被作為粗飼料廉價處理和直接排出，造成很大的資源浪費和環境汙染.若對廢酵母充分開發利用，使其中的β-(1-3)葡聚糖得到合理回收，其經濟效益將是十分可觀的。國內曾有人分別用酶法或酶Sevage法對廢酵母進行β-(1-3)葡聚糖的提取。但產品純度不高，工藝也較複雜，而且酸鹼用量較大，容易汙染環境。


【發明內容】

[0003]本發明的目的在於提供一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝，旨在解決用酶法或酶Sevage法對廢酵母進行β_(1_3)葡聚糖的提取，但產品純度不高，工藝也較複雜，而且酸鹼用量較大，容易汙染環境的問題。
[0004]本發明是這樣實現的，一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝包括:
[0005]利用超聲波結合酸鹼法，同時利用誘導細胞自溶過程降解、溶解細胞大分子內容物而不破壞細胞壁結構以及(I — 3)-β-D-葡聚糖較其它生物分子耐受次氯酸鈉特性，製備得到白色(I — 3) - β -D-匍聚糖。
[0006]充分利用廢棄酵母在生產β-(1-3)葡聚糖時的提取廢渣作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α-澱粉酶；
[0007]誘導自溶次氯酸鈉氧化啤酒酵母製備β -(1-3)葡聚糖的方法包括以下步驟:
[0008]步驟一，1g啤酒酵母細胞加水30ml，在功率150W、頻率42KHz條件下處理10-80min，處理後處理液加入到500ml、0.lmol/1 NaOH溶液中，添加適量的NaC1，保持終有效氯濃度0.65%，在溫度52°C、酸度5.5的條件下攪拌反應30小時；
[0009]步驟二,冷卻至40°C?50°C,在3000r/min下離心15min,去上清液；不溶物再用50ml 0.75mol/l的氫氧化鈉溶液再懸浮處理直接加熱到100°C維持15min,在3000r/min下離心15min,去上清液；
[0010]步驟三，不溶物再用上述方法處理得到不溶物；不溶物再用0.5mol/l的乙酸50ml懸浮，在100°C下保溫3h，且劇烈攪拌；
[0011]步驟四，冷卻後用氫氧化鈉中和，離心除去上清液，不溶物分別用蒸餾水洗滌三次，再用無水乙醇30ml洗滌三次，最後用1ml無水乙醚脫水兩次，經37°C風乾得到白色粉末1.28g，提取率達85.3 % (對胞內多糖)，產物中(I — 3) - β -D-葡聚糖含量達到90.6 %。
[0012]進一步，枯草芽孢桿菌優化培養基的最適發酵條件為:發酵溫度37 °C，初始pH值6.5，最適接種量8%，72h達到生長高峰期。
[0013]本發明的一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝確定了製備高純度β -(1-3)葡聚糖酶酸鹼法和超聲波酸鹼法新工藝，提出誘導自溶次氯酸鈉氧化啤酒酵母製備β-(1-3)葡聚糖的方法，每10kg的廢棄乾酵母可生產純度為90.6% β-(1-3)葡聚糖12.8kg，價格為800-1200元/g,生產成本為200-400元/g,收益率為(300-500) % ;如果進一步提出到純度95%以上，價格達到2400元/g左右，收益會更高。利用新工藝提取β-(1-3)葡聚糖並把提取廢棄物作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α-澱粉酶，為β-(1-3)葡聚糖生產開闢一條道路，充分利用廢棄酵母在生產同時，利用提取廢渣作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α -澱粉酶，實現了廢棄物的充分利用，降低了對環境的汙染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發明實施例提供的誘導自溶次啤酒酵母結合超聲波+酸鹼法製備β-α-3)葡聚糖的方法流程圖；

【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0016]本發明利用超聲波結合酸鹼法，同時利用細胞自溶過程降解、溶解細胞大分子內容物而不破壞細胞壁結構以及(I — 3)-β -D-葡聚糖較其它生物分子耐受次氯酸鈉特性，製備得到白色(I — 3) - β -D-匍聚糖。
[0017]充分利用廢棄酵母在生產β-(1-3)葡聚糖時的提取廢渣作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α-澱粉酶。
[0018]進一步，所述的枯草芽孢桿菌的優化培養基。最適發酵條件為:發酵溫度37°C，初始pH值6.5，最適接種量8%，72h達到生長高峰期。
[0019]如圖1所示，本發明實施例中的誘導自溶次氯酸鈉氧化啤酒酵母製備β-(1-3)葡聚糖的方法包括以下步驟:
[0020]SlOl:1Og啤酒酵母細胞加水30ml，在功率150W、頻率42KHz條件下處理10-80min，處理後處理液加入到500ml、0.lmol/1 NaOH溶液中，添加適量的NaC1，保持終有效氯濃度0.65%，在溫度52°C、酸度5.5的條件下攪拌反應30小時；
[0021]S102:冷卻至40°C?50°C，在3000r/min下離心15min，去上清液；不溶物再用50ml 0.75mol/l的氫氧化鈉溶液再懸浮處理直接加熱到100°C維持15min,在3000r/min下離心15min,去上清液；
[0022]S103:不溶物再用上述方法處理得到不溶物；不溶物再用0.5mol/l的乙酸50ml懸浮，在100°C下保溫3h，且劇烈攪拌；
[0023]S104:冷卻後用氫氧化鈉中和，離心除去上清液，不溶物分別用蒸餾水洗滌三次，再用無水乙醇30ml洗滌三次，最後用1ml無水乙醚脫水兩次，經37°C風乾得到白色粉末1.28g，提取率達85.3% (對胞內多糖)，產物中(I— 3)-β-D-葡聚糖含量達到90.6%。
[0024]本發明的一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝確定了製備高純度β -(1-3)葡聚糖酶酸鹼法和超聲波酸鹼法新工藝，提出誘導自溶次氯酸鈉氧化啤酒酵母製備β-α-3)葡聚糖的方法，為β-α-3)葡聚糖生產開闢一條道路，充分利用廢棄酵母在生產β-(1-3)葡聚糖同時，利用提取廢渣作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α-澱粉酶，實現了廢棄物的充分利用，降低了對環境的汙染。
[0025]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但並非對本發明保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性的勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝，其特徵在於，所述的啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝包括: 利用超聲波結合酸鹼法，同時利用細胞自溶過程降解、溶解細胞大分子內容物而不破壞細胞壁結構以及(I — 3)-β-D-葡聚糖較其它生物分子耐受次氯酸鈉特性，製備得到淡黃色(I —3)-13-D-葡聚糖； 充分利用廢棄酵母在生產β-(1-3)葡聚糖時的提取廢渣作為枯草芽胞桿菌的培養基生產α-澱粉酶； 誘導自溶次氯酸鈉氧化啤酒酵母製備β-(1-3)葡聚糖的方法包括以下步驟: 步驟一，1g啤酒酵母細胞加水30ml，在功率150W、頻率42KHz條件下處理10_80min，處理後處理液加入到500ml、0.lmol/1 NaOH溶液中，添加NaC1，保持終有效氯濃度0.65%，在溫度52°C、酸度5.5的條件下攪拌反應30小時； 步驟二,冷卻至40°C?50°C,在3000r/min下離心15min,去上清液；不溶物再用50ml0.75mol/l的氫氧化鈉溶液再懸浮處理直接加熱到100°C維持15min,在3000r/min下離心15min,去上清液； 步驟三，不溶物再用步驟二的方法處理得到不溶物；不溶物再用0.5mol/l的乙酸50ml懸浮，在100°C下保溫3h，且劇烈攪拌； 步驟四，冷卻後用氫氧化鈉中和，離心除去上清液，不溶物分別用蒸餾水洗滌三次，再用無水乙醇30ml洗滌三次，最後用1ml無水乙醚脫水兩次，經37°C風乾得到白色粉末1.28g，提取率達85.3%，產物中(I — 3)-β-D-葡聚糖含量達到90.6%。
2.如權利要求1所述的啤酒生產產生的廢棄酵母綜合利用工藝，其特徵在於，枯草芽孢桿菌培養基的發酵條件為:發酵溫度37°C，初始pH值6.5，接種量8%，72h達到生長高峰期。
【文檔編號】C08B37/02GK104448029SQ201410727929
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】羅建成, 李 傑, 王瑩 申請人:南陽理工學院