利用黃漿水培養富含蝦青素的紅髮夫酵母的方法
2023-06-02 15:28:26
專利名稱：利用黃漿水培養富含蝦青素的紅髮夫酵母的方法
技術領域：
本發明涉及生物活性物質的製備領域，特別是一種利用酵母發酵製備天然蝦青素的方法。
背景技術：
豆製品加工過程中會產生大量廢水，主要是黃漿水，總量為豆重的5.5-7倍，水中含有單糖、維生素、有機酸、水溶性蛋白、胺基酸、脂類等營養成分，屬於高濃度可生化性程度高的廢水。目前大量的大豆黃漿水被作為廢水排放，既浪費資源又汙染環境，還增加了環境治理的負荷。蝦青素是一種具有極高經濟價值的酮式類胡蘿蔔素，廣泛存在於生物界中，特別是水產動物如蝦、蟹、魚和鳥類羽毛中。因為蝦青素具有獨特的著色功能、極強的抗氧化性，在抗癌變、增強免疫和抗光敏等生物學功能上遠強於其它類胡蘿蔔素，因而在飼料、食品、化妝品及醫藥等領域具有廣闊的應用前景。當前蝦青素的主要來源是從水產品廢棄物中提取，利用藻類和酵母培養生產。紅髮夫酵母(Phaffia rhodozyma)被認為是實現發酵法工業化生產天然蝦青素最具潛力的菌種之一。與其它成熟的發酵產物相比，利用微生物工業化生產蝦青素的規模相差甚遠，主要問題仍是產量低，發酵成本高。為降低生產成本，國內外研究工作者把尋求廉價培養基作為一個研究熱點。
發明內容
本發明的目的旨在利用豆製品加工過程中產生的大量黃漿水，來生產天然蝦青素，以達到充分利用資源，降低環境汙染，並降低蝦青素髮酵生產成本的目的。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種利用黃漿水培養富含蝦青素的紅髮夫酵母的方法，其特徵在於利用生產豆製品過程中產生的廢棄黃漿水為基礎原料，補加或不補加外源營養物質，經滅菌和接種後，通過液體通風培養，獲得富含蝦青素的紅髮夫酵母，進而將該酵母細胞通過破壁處理，用丙酮提取細胞中的蝦青素，包括如下步驟a、原料的處理在黃漿水中添加0-50克葡萄糖/升黃漿水，然後加熱到115-125℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養基上於22℃進行活化、在YM培養基中於培養22℃液體通風培養24h；c、紅髮夫酵母通風發酵以黃漿水體積計，在發酵培養基黃漿水中接種4-16％(體積)的紅髮夫酵母種子液，於22℃液體通風培養紅髮夫酵母48-96h；收集酵母細胞。
d、提取蝦青素測定酵母細胞中的蝦青素含量，然後按常規方法提取蝦青素，進而提取菌體蛋白。
在黃漿水中適當添加葡萄糖等營養物質，有利於紅髮夫酵母細胞的增長，進而可以通過增加紅髮夫酵母細胞的產量，提高蝦青素的產量。
本發明方法以生產豆製品過程中產生的廢棄黃漿水為基礎原料，獲得的紅髮夫酵母細胞生物量較高，蝦青素產量高，從中提取的蝦青素或蝦青素提取後的菌體蛋白均可用於高檔水產及禽類等的養殖飼料添加劑，可大大提高水產品或禽蛋等的商品價值。採用本發明方法生產天然蝦青素，不僅充分地利用資源，降低環境汙染，而且大幅度降低了蝦青素髮酵生產成本，具有投資少，原料成本低等優點，具有很高的推廣利用價值。
下面結合實施例和說明書附圖對本發明作進一步說明。
圖1為利用黃漿水培養富含蝦青素的紅髮夫酵母的工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1.
a、原料的處理將黃漿水加熱到115℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養基上於22℃進行活化、在YM培養基中於培養22℃液體通風培養24h；c、紅髮夫酵母通風發酵以黃漿水體積計，在發酵培養基黃漿水中接種8％(體積)的紅髮夫酵母種子液，於22℃液體通風培養紅髮夫酵母72h；收集酵母細胞。
d、提取蝦青素測定酵母細胞中的蝦青素含量，然後按常規方法提取蝦青素，進而提取菌體蛋白。
獲得生物量為4.74g/L，蝦青素體積產量2.43mg/L，細胞蝦青素含量512ug/g幹細胞。
實施例2.
a、原料的處理在黃漿水中分別添加10、20、30、40、50g葡萄糖/L升黃漿水，然後加熱到120℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養基上於22℃進行活化、在YM培養基中於培養22℃液體通風培養24h；c、紅髮夫酵母通風發酵以黃漿水體積計，在發酵培養基黃漿水中接種4％(體積)的紅髮夫酵母種子液，於22℃液體通風培養紅髮夫酵母96h；收集酵母細胞。
d、提取蝦青素測定酵母細胞中的蝦青素含量，然後按常規方法提取蝦青素，進而提取菌體蛋白。
獲得生物量分別為8.41、10.67、13.22、14.53、15.20g/L，蝦青素體積產量分別為4.21、4.83、5.55、6.20、6.73mg/L發酵液，細胞蝦青素含量分別為501、453、420、428、442ug/g幹細胞。
實施例3.
a、原料的處理將黃漿水加熱到125℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養基上於22℃進行活化、在YM培養基中於培養22℃液體通風培養24h；c、紅髮夫酵母通風發酵以黃漿水體積計，在發酵培養基黃漿水中接種16％(體積)的紅髮夫酵母種子液，於22℃液體通風培養紅髮夫酵母48h；收集酵母細胞。
d、提取蝦青素測定酵母細胞中的蝦青素含量，然後按常規方法提取蝦青素，進而提取菌體蛋白。
獲得生物量為4.68g/L，蝦青素體積產量3.58mg/L，細胞蝦青素含量485ug/g幹細胞。
權利要求
1.一種利用黃漿水培養富含蝦青素的紅髮夫酵母的方法，其特徵在於利用生產豆製品過程中產生的廢棄黃漿水為基礎原料，補加或不補加外源營養物質，經滅菌和接種後，通過液體通風培養，獲得富含蝦青素的紅髮夫酵母，進而將該酵母細胞通過破壁處理，用丙酮提取細胞中的蝦青素，包括如下步驟a、原料的處理在黃漿水中添加0-50克葡萄糖/升黃漿水，然後加熱到115-125℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養基上於22℃進行活化、在YM培養基中於培養22℃液體通風培養24h；c、紅髮夫酵母通風發酵以黃漿水體積計，在發酵培養基黃漿水中接種4-16％(體積)的紅髮夫酵母種子液，於22℃液體通風培養紅髮夫酵母48-96h；收集酵母細胞；d、提取蝦青素測定酵母細胞中的蝦青素含量，然後按常規方法提取蝦青素，進而提取菌體蛋白。
全文摘要
一種利用黃漿水培養富含蝦青素的紅髮夫酵母的方法，是以黃漿水為原料，加入細胞壁弱化劑，經滅菌後，接種紅髮夫酵母，發酵至一定時間，收集富含蝦青素的紅髮夫酵母細胞。還可進一步對細胞進行破壁處理，用丙酮提取細胞中的蝦青素。利用本發明方法發酵獲得的紅髮夫酵母生物量高，單位體積廢水的蝦青素產量高。具有投資少，原料成本低，減少廢水排放造成的環境汙染和資源浪費等優點。所獲得的紅髮夫酵母細胞及從中提取的蝦青素均可用作高檔水產及禽類養殖的飼料添加劑，使養殖產品具有較高的商品價值。
文檔編號C12P23/00GK1807583SQ20061004561
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月5日 優先權日2006年1月5日
發明者孫玉梅, 崔迎進 申請人:大連輕工業學院