酵母的开发利用

酵母的开发利用

1996年，中国每年生产啤酒约1600万吨。根据每年生产1吨啤酒，可回收11.5kg废啤酒，每年可回收2万吨以上的废母酒。我国啤酒厂的废酵母大都没有回收利用,而是排入江河,任其污染环境。啤酒生产过程中的副产品如表1所示。在啤酒酵母细胞中,水占75%85%,干物质占15%25%。在干物质中蛋白质为45%55%,脂肪3.0%7.0%,主要是磷脂、固醇和不饱和脂肪酸,核酸约占6.0%,以及灰分约占8.0%和大量糖类(约占30%)。因酵母含有大量蛋白质和维生素(表2),所以可加工成优质饲料。用饲料酵母喂养畜禽可促进生长和改善肉的质量,喂貂可改善毛皮质量,养蚕可增加产丝量。酵母蛋白富含多种氨基酸,包括人体必需的8种氨基酸,蛋白含量是羊肉的23倍,猪肉的34倍,蛋类的5倍,营养价值极高,且易吸收,所以又是人的食品的理想原料。啤酒发酵结束,沉淀于下面的酵母泥,一般连续使用三五代后就不能再利用。用酵母离心机可得到回收,啤酒废酵母的量很大。酵母可用来提取制备凝血质、谷胱甘肽、卵磷脂以及辅酶A等医药。凝血质适用于各种内外科及妇产科手术和治疗胃、痔、癌及鼻出血。卵磷脂对冠状动脉硬化及神经衰弱有一定疗效。辅酶A临床上可用于防治动脉硬化、白血球较少和慢性脉管炎等症。其次,酵母还可以用于作为饲料酵母、食品添加剂,以及提取医药和酵母精等,用途很广。酵母自溶可生产酵母精。酵母精是一种富含氨基酸、维生素以及某些特殊生长因子的复合物,具有营养、调味、辅助医疗三大功能,可广泛用于微生物、动物细胞培养及有关领域。利用啤酒废酵母生产酵母精,得率为30%(以干酵母计)。一个年产2万吨啤酒的工厂,投资10万左右可回收废酵母2030吨,生产酵母精约10吨。1母字母机的开发1.1采用啤酒发酵母生产母系提取物1.1.1工艺路线1.1.2操作要点(1)发酵液及酒花味酒把酵母泥倒入洗涤槽,加水反复洗涤,至完全不带有发酵液及酒花味。最后,将沉淀的酵母从洗涤槽底部出口放出,通过酵母离心机分离浓缩,板框压滤,转入自溶罐。(2)氨基酸的提取纯酵母加入适量水,不超过酵母重0.50%的甲苯及0.10%的氯化钠。开搅拌器,升温50℃,搅拌自溶1h,再加水。总加水量不超过酵母重量。继续保温自溶。间断进行搅拌,10h后取样分析自溶液中氨基酸浓度,自溶至氨基酸浓度不再增加为止。然后升温煮沸5min,进行分离,收集上清液。渣子烘干可作为饲料。1.2谷胱甘肽的制备谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸通过肽键缩和而成的三肽化合物,化学名为γ-L-谷氨酸-半胱氨酸-甘氨酸。谷胱甘肽分子中含有一个活泼的巯基,易被氧化脱氢,两分子的谷胱甘肽失氢后转变为氧化型谷胱甘肽,在生物体中起重要生理功能作用的是还原型谷胱甘肽,氧化型谷胱甘肽还需还原成谷胱甘肽才有生理活性。谷胱甘肽的相对分子质量为307.33,熔点189193(分解),晶体呈无色透明细长柱状,其等电点为5.93。谷胱甘肽广泛存在于动、植物中,在面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中的含量极高,达1001000mg/100g;在人和动物的血液中含量也较丰富,如人含1015mg/100g、鸡血中含5873mg/100g、猪血含1422mg/100g。许多蔬菜、薯类和谷物中也含有谷胱甘肽(见表3)。总的来说,目前谷胱甘肽的制备方法有溶剂萃取法、酶法、发酵法和化学合成法。萃取法和酶法大多以小麦胚芽为原料,通过添加适当溶剂或结合淀粉酶、蛋白酶处理,再经离心、分离和精制而成。通过生物技术途径制备谷胱甘肽有两种方法,一种是选育富含谷胱甘肽的高产酵母菌株,再经分离提取制得,其工艺流程为:另一种方法是通过培养富含谷胱甘肽的绿藻,再用与酵母相似的方法提取。1.3可溶性葡聚糖酵母壁从外向内分三层,分别为甘露聚糖、蛋白质、葡聚糖。葡聚糖是由葡萄糖组成的均一多糖。酵母细胞壁含有碱不溶性、酸溶性、碱溶性三种葡聚糖。它们的分子量、分枝程度因不同的制备方法而不同。碱不溶性葡聚糖是高度分枝的((1→3)-D葡聚糖,重合度1450-1500,有3%的((1→6)链间连接,酵母((1→3)-D葡聚糖能增加哺乳动物免疫活力,有抗癌、抗细菌、抗病毒、降低血脂等功能,同时还有保湿、成膜、无刺激等特点,广泛用于医药、食品、化妆品等行业。赵光远、殷慰申、吴小荣的研究方法如下:1.3.1实验方法(1)酵母制品的制备废酵母→→稀释→→过筛→→洗涤→→碱处理→→离心→→酸处理→→离心→→乙醇处理→→脱水→→干燥废酵母泥加水稀释,过筛去酒花等杂质,用小苏打溶液洗涤一次,再用蒸馏水洗涤,用3%氢氧化钠处理已经前处理的酵母,离心,沉淀物处理两次,再用盐酸处理沉淀物,离心,沉淀物用乙醇处理,乙醚脱水,75℃干燥得制品。(2)酶法用蛋白酶处理经前处理酵母,离心,沉淀物经碱处理一次后,进一步处理同碱法。1.3.2产品特性表4由上表可以看出,两种方法的特性相差不大,酶-碱法用碱量少,可减少对环境的污染。1.4酵母蛋白饮料的制备在用粮食为原料的酒精加工厂中,发酵成熟液通过蒸馏塔后,不溶性的杂质就与酒精分离,在塔的底部排出,称之为废渣后酒精,其中一般含有5%7%的干物质,含有丰富的酵母、不溶性糖及各种杂质,是一种很好的蛋白饲料。采用简单的工艺可以制取。工艺流程酵母泥等→→搅拌加热→→滚动干燥→→粉碎→→蛋白饲料添加剂操作要点酵母泥等经过搅拌加热后可直接用滚筒干燥、粉碎后成为蛋白饲料添加剂,因为酵母泥含水量很高,在滚筒干燥机上可成为一薄层,不用浓缩,直接干燥成薄片,经过粉碎,成为酵母蛋白,可添加到各种饲料中去。如将酵母泥、糖化废麦槽、滤过酒后的废硅藻土分别压滤、干燥,再加上制麦所得的废麦根进行粉碎,可得混合颗粒饲料。1.5丰富的用途酵母浸膏在制药、生化工程、科研等方面都有着广泛的用途,其营养全面、丰富,易于吸收。酵母泥通过洗涤、除杂、去味、调味,调pH后离心、浓缩即得酵母浸膏。1.6生产准备酵母中含有很多呈味物质,是生产调味品的好原料。工艺流程用酵母泥生产的调味品,富含多种氨基酸、肽、呈味苷酸、维生素、多种微量元素。1.7核酸及其衍生物核酸酵母工业是我国新兴产业。核糖核酸(简称核酸,RNA)广泛应用于食品工业、医药工业和农业生产上。在食品工业方面,核酸是开发新型食品调味品必不可少的原料。风行世界的第二代味精(强力味精)、第三代味精(风味味精)、特鲜酱油等新型调味品,都是核酸及其衍生物应用的结果。在医药工业上,核酸是制造治疗冠心病、肿瘤、心肌梗塞等疾病药物的原料。在农业上,核酸及其衍生物广泛用作农作物(如水稻、瓜果、豆类等)的生长促进物质。从微生物中提取RNA是工业上最实际