啤酒废酵母提取生物蛋白质的工艺研究

啤酒废酵母提取生物蛋白质的工艺研究

0啤酒废酵母的分离提取生物蛋白质蛋白质是人类和所有生物生存所必需的养分。没有蛋白质，你就没有生命。因此,人类想方设法研究开发各类蛋白质,以供各种生物的需要。啤酒废酵母含蛋白质丰富,且含D、E维生素和B族维生素,微量元素和无机盐,是最佳营养食品原料。所含的八种必需氨基酸与人体所需的组成近似理想的模式。啤酒酵母兼动、植物特性,属于单细胞微生物。其细胞外有较厚一层细胞壁,约占20%体积。细胞壁内层由葡聚糖组成,细胞壁外层由甘露糖组成。这些多糖物质组成了细胞壁,包在原生质外层,构成酵母形体。该蛋白质是从单细胞微生物中提取出来的,因此可谓生物蛋白质。直接食用味觉不好难以下咽。人、畜直接食用啤酒酵母,其中的各种营养成份不易被吸收。因此,从啤酒的废酵母中提取分离生物蛋白质是有价值的。如果投产,会给社会带来大量的蛋白质资源。分离提取蛋白质时,必须解决关键的四个问题,第一压榨啤酒废酵母泥中存在大量的谷物杂质,皮壳碎末,酒花树脂,死酵母细胞壁等杂质。必须在以酵母泥为原料的予处理过程中除去。第二含的苦味物质在预处理过程中必须除去,如不能除掉,会给最后产品蛋白质带来苦味。第三啤酒酵母的蛋白质等各种营养素,都被约20%体积的一层厚细胞壁所包围,所以直接食用啤酒酵母不易被机体吸收其中的各种营养成分。把啤酒废酵母精制成生物蛋白质其意义就在此。第四从工业生产考虑,分离精制生物蛋白质时,提高得率也是十分重要的环节。啤酒酵母经过粗滤、清洗、干燥、粉碎等过程,制成干啤酒酵母,这在该研究中仅是中间产品。研究的主要内容是经过物理、化学等方法使其脱去苦味后,在不破坏蛋白质和维生素的条件下,用酶法、化学方法或多酶与化学方法并用,破啤酒酵母细胞壁,研究分离、提取、精制等工业路线,使之尽可能的得到含量百分比高的蛋白质,这是该课题在试验研究方法方面有所创新的学术价值。1工艺方法和实验结果1.1生物蛋白质的制备方法在拟定工艺路线前,先要分析啤酒酵母泥的成分,作为拟定各种工艺路线的依据。压榨啤酒废酵母泥中存在大量的谷物粒子,皮壳碎粉、酒花树脂、死酵母细胞壁等物质,都会影响提取工艺的进程和得率。在以酵母泥为原料的前处理过程中,上述物质虽可大部分除去,但苦味物质基本不能除去,不仅影响下一步试验,而且制出的生物蛋白质也会含有不同程度的苦味。除去不良气味和苦味物质的主要机理是采用吸收、吸附、离子交换、沉淀、化学处理等方法。根据不同工艺应用不同方法,也可采用二、三种以上综合性方法,以达到脱去苦味的目的,已得到良好的脱苦效果。酵母细胞壁较厚,很难破除,必须利用外力使之破坏或分解。如利用机械、酶、化学试剂等处理,破坏细胞壁或使细胞壁变薄,增加渗透性,以及使用细胞壁部分溶解等方法,可使蛋白质流出细胞外。然后再除去破的细胞壁、杂质和溶解物。经过提取、分离、精制等多道工序,才可制成生物蛋白质。经过近200批次实验和测试分析,选出十余种不同工艺路线,现举例说明。1.2工艺路线1.3结果本工艺路线简单可行,蛋白质含量也较高。1.4该操作方法解释(1)况处理的酵母将啤酒酵母取来后,由于每批酵母的质量有所不同,因而在处理上也要根据具体情况处理,以得到较为纯净的酵母。在提取蛋白质的工艺中,其处理和得率也有时不同。主要是加水搅漂、清洗次数和沉淀次数,除杂脱苦,干燥粉碎或喷雾干燥,精制成纯净的酵母粉,作为生物蛋白质的中间产品,即提取、分离、生物蛋白质的原料。(2)生物蛋白质的提取按上述方法得到的纯净酵母泥,添加缓冲液或水,在一定条件下,掌握适当温度,加酶或化学物质进行破壁,调正pH值,进行提取分离、沉淀、离心分离,干燥、粉碎等工序,或制成一定浓度的乳浊液,进行喷雾干燥,即可得到生物蛋白质。1.5分析的结果据测试部门分析测试,结果见表4和表5。(2)无机盐、微量元素、维生素含量测试结果1.6卫生指标和有害物质指标的试验结果(1)健康诊断标准细菌总数2100个/g大肠菌群数<30个/100g致病菌未检出本品根据国家规定标准完全合格。(2)有害物质指标铅≤0.93μg/g砷≤0.41μg/g汞≤0.012μg/g镉≤0.07μg/g本品经过检测完全附合国家规定指标合格。2从啤酒酵母中提取生物蛋白质的可行性经过采用4种酶和化学处理等三大类10多条工艺路线,近200多批次的试验结果,经过国家检测部门检验,定量分析测试结果,蛋白质含量高的达70.76%,最低者为55.50%,水分在1.08%～2.61%范围之内,灰分在1.58%～5.05%之间,游离氨基酸含量为400～500μg/g,含钙、铁、锌、硒、钾、钠、磷等无机盐和微量元素,含有VB6、VD、烟酸、酯肪、纤维素等各种营养素。有害物质铅、砷、汞、镉的含量不超过国家卫生指标,理化指标合格。色泽为乳白色,无异物,无异味,喷粉试验在工厂车间的设备上进行的,结果可行。实现从啤酒酵母中提取生物蛋白质是一条获得蛋白质来源的新途径,可部分解决国内人用、饲用蛋白质缺乏的问题,为人类蛋白质营养源增加了新的来源,能强身健体,为人类造福。且又可解决啤酒厂造成污染环境问题做了一定的工作。且可变废为宝,有较大的潜在经济效益和社会效益。可利用啤酒厂的设备,人力、物力,即可生产出本产品。减少建厂、设备投资,且可利用本