[發(fā)明專(zhuān)利]利用羧甲基殼聚糖脫苦制備啤酒酵母泥的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210429618.0
• 申請(qǐng)日: 2012-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102925308A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余以剛;葉盛權(quán);姜秋煥
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C12F3/00
• 分類(lèi)號(hào): C12F3/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用羧甲基殼聚糖脫苦制備啤酒酵母泥的方法，具體是指用羧甲基殼聚糖對(duì)啤酒酵母泥進(jìn)行脫苦，屬于羧甲基殼聚糖吸附技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年我國(guó)啤酒行業(yè)總產(chǎn)量達(dá)到4898.82萬(wàn)千升，連續(xù)十年保持產(chǎn)量世界第一。在啤酒發(fā)酵過(guò)程中要加入酵母，酵母利用葡萄糖轉(zhuǎn)化乙醇時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生大量菌體，這些菌體除一部分被繼續(xù)用于啤酒發(fā)酵之外，大部分成為啤酒酵母泥，一般都作為廢液排放，排放時(shí)占啤酒廢水污染負(fù)荷的37％，回收啤酒酵母可減少啤酒廢水污染負(fù)荷50％。廢酵母泥雜質(zhì)多，質(zhì)量差，規(guī)模較大的啤酒廠將廢酵母干燥作為飼料，規(guī)模較小的啤酒廠則作為廢水直接排入下水道，流入江河湖泊中，這既污染環(huán)境，又浪費(fèi)了大量的生物資源。

啤酒廢酵母營(yíng)養(yǎng)豐富，酵母細(xì)胞含水分75％-85％，干物質(zhì)占濕重的15％-25％，啤酒酵母細(xì)胞內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì)、核酸、維生素、碳水化合物、類(lèi)脂物質(zhì)、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分（李海霞.啤酒廢酵母泥綜合利用的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].吉林大學(xué),2009.），酵母菌體干物質(zhì)含有50％的蛋白質(zhì)，含有18種氨基酸等，還有人體必需的8種必需氨基酸；廢酵母富含核酸，其中核糖核酸（RNA）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.7％-10.0％，脫氧核糖核酸(DNA)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03％-0.516％，含有較高的RNA/DNA比值。啤酒酵母還富含維生素、有機(jī)酸、糖和14種礦物質(zhì)磷、鐵、鈣、鈉等。因此，對(duì)于營(yíng)養(yǎng)成分含量豐富的啤酒廢酵母的綜合應(yīng)用，即成為當(dāng)前研究的重要內(nèi)容。

但是，由于啤酒釀造后的酵母菌體細(xì)胞具有濃烈的苦味，無(wú)法直接食用，故去除苦味是必須首先要解決的問(wèn)題。啤酒酵母泥之所以存在濃烈的苦味，主要是在釀造過(guò)程中，啤酒花的樹(shù)脂及丹寧等成分粘附于酵母菌體細(xì)胞壁造成的。這些成分中主要是α-酸、β-酸和異α-酸及一些多酚物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)中富含氫離子。故用堿性物質(zhì)可以達(dá)到脫苦的目的。

啤酒酵母泥中存在的主要苦味物質(zhì)為異α-酸。異α-酸具有強(qiáng)烈的苦味，它在水中的溶解度較α-酸高（王仁雷.基于功能性調(diào)味劑開(kāi)發(fā)的啤酒廢酵母自溶工藝條件的研究[J].中國(guó)調(diào)味品，2010,8(35)：40-42.）。過(guò)去，人們大多利用氫氧化鈉、碳酸氫鈉等堿性物質(zhì)去除異α-酸，但這些物質(zhì)去除效果不佳，而且用量大，影響經(jīng)濟(jì)效益。

CMCS是殼聚糖羧甲基化反應(yīng)的一種重要的水溶性衍生物，既含有活性氨基又含有羧基的生物可降解陽(yáng)性多糖，故對(duì)酸性物質(zhì)具有良好的吸附作用。此外，由于它是殼聚糖經(jīng)化學(xué)改性得到的水溶性衍生物，溶解性大大提高，更有利于與許多苦味物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而對(duì)酵母泥的脫苦具有良好的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)所需試劑和反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)無(wú)毒的利用羧甲基殼聚糖脫苦制備啤酒酵母泥的方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：

利用羧甲基殼聚糖脫苦制備啤酒酵母泥的方法，包括如下步驟：

（1）啤酒酵母泥的預(yù)處理：將pH值為3.5-4.0的啤酒酵母泥用NaHCO₃溶液調(diào)pH到6.5-7.5；然后采用60-100目篩網(wǎng)過(guò)濾，去除大型顆粒及表面漂浮雜物，4000-6000r/min轉(zhuǎn)速離心處理5-20min，棄上清液，得啤酒酵母泥；

（2）脫苦：將羧甲基殼聚糖加入步驟（1）預(yù)處理后的啤酒酵母泥中，羧甲基殼聚糖的加入量為啤酒酵母泥質(zhì)量的0.5～3％，控制pH值為5～9，反應(yīng)15～95min。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述羧甲基殼聚糖的取代度≥80％，脫乙酰度≥85％。

羧甲基殼聚糖的加入量?jī)?yōu)選為啤酒酵母泥質(zhì)量的1～2％。

羧甲基殼聚糖的加入量進(jìn)一步為啤酒酵母泥質(zhì)量的2％；反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為58min。

步驟（2）優(yōu)選控制pH值為7.5。

啤酒酵母泥中啤酒酵母細(xì)胞形態(tài)為橢圓至圓形，長(zhǎng)8-10um，寬為5-10um。

本發(fā)明一方面是利用羧甲基殼聚糖（CMCS）中的-NH₂和-COOH分別與異α-酸中的氫和-OH發(fā)生反應(yīng)，降低異α-酸的濃度；另一方面利用羧甲基殼聚糖（CMCS）吸附啤酒酵母泥中存在的其他苦味物質(zhì)如丹寧、樹(shù)脂等。且羧甲基殼聚糖為吸附劑，加入到啤酒酵母泥中，在不影響酵母原有品質(zhì)的條件下，減少酵母泥中的苦味，擴(kuò)大了酵母泥的應(yīng)用領(lǐng)域，提高了酵母泥的應(yīng)用價(jià)值。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明方法簡(jiǎn)便，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)所需試劑和反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)無(wú)毒，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。