[發明專利]一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝

有效

• 申請號: 201310040005.2
• 申請日: 2013-02-01
• 公開（公告）號: CN103059159A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 周傳兵;徐澤平;劉結磊;馮文娟;高洪奎
• 申請（專利權）人: 黃河三角洲京博化工研究院有限公司
• 主分類號: C08B37/00
• 分類號: C08B37/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發明屬生物工程技術領域，涉及一種生物活性多糖的分離純化工藝，具體涉及一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝。

背景技術

甘露聚糖存在于酵母細胞壁外層，占細胞壁干重的40％左右，賦予細胞生物學活性和控制細胞壁孔徑。甘露聚糖具有免疫調節功能，對腫瘤、心血管疾病的防治有獨特的效果，具有抗病毒、細菌和真菌感染、抗腫瘤、抗氧化和抗輻射、促進傷口愈合等生理活性。

通常多糖的提取采用堿液提取，提取后經中和，采用固液分離操作后對提取液濃縮并加一定濃度的乙醇使多糖沉淀，分離獲得粗多糖，然后直接干燥或進一步純化。現有技術中在提取甘露聚糖時使用大量的有機溶劑、酸堿溶液，一方面對環境造成污染，另一方面有殘留造成產品純度不高。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，解決了在提取甘露聚糖的過程中需要使用大量有機溶劑、酸堿溶液，造成環境污染和產品純度不高的問題。

本發明提供的一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為原料，依次采用酶解、堿提取、陶瓷膜微濾、耐堿超濾膜超濾與大孔吸附樹脂的結合對多糖進行分離純化，且采用耐堿納濾膜提取的堿溶液可以回收再利用，大大減少了對環境的污染，可實現工業化生產；同時所用原料為啤酒生產過程中的副產品啤酒酵母粉，成本低，可提高生產的附加值。

一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟：

（1）酶解和堿提取：稱取底物啤酒酵母粉加入水攪拌混勻，采用質量分數為5%-20%的冰乙酸溶液調節pH值，加入酶進行酶解，得到酶解液；然后向酶解液中加入固體堿后，攪拌進行堿提取，得到提取液；

（2）微濾：對步驟（1）得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；

（3）超濾：對步驟（2）得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜設備進行超濾，至超濾截留液電導率降至800μs/cm以下停止過濾，得到超濾截留液和超濾透析液；

（4）納濾：對步驟（3）得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；

（5）脫色、脫蛋白：將步驟（3）中的超濾截留液采用大孔吸附樹脂柱進行吸附，收集柱流出液；

（6）干燥：將步驟（5）得到的柱流出液經過噴霧干燥，得到最終產品，即甘露聚糖；

步驟（1）中所述的酶為酵母抽提酶和蛋白酶組成的酶，其中酵母抽提酶用量為0.1w%-0.5w%，蛋白酶用量為0.1w%-0.5w%。

步驟（1）中所述的固體堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種或者兩者的混合物。向酶解液中加入固體堿，使得堿溶液的質量分數為2%-10%，若質量分數過大，其中的多糖物質容易破壞；若質量分數過小，則提取的效果不佳。

所述的酵母抽提酶和蛋白酶均為市售產品，其中酵母抽提酶是一種酵母水解專用酶制劑，?它是一種含酵母破壁酶、內切酶、外切酶及磷酸二脂酶的復合酶，其作用是對啤酒酵母粉進行水解，通過破壞酵母細胞壁，使得內切酶、外切酶及磷酸二脂酶對酵母細胞中的物質釋放并水解成多糖和蛋白等物質；所述的蛋白酶為中性蛋白酶或堿性蛋白酶的一種或兩種，其作用一方面極大地促進酵母抽提酶對酵母的水解效果，另一方面把酵母細胞中的蛋白質水解為肽和氨基酸，以便在后續超濾過程中除去小肽和氨基酸。堿提取是為了進一步將酵母細胞壁破壞，進一步將多糖釋放。

由于酶解需要在合適的pH值才能進行，若先進行堿提取再進行酶解，需要大量的酸進行調節pH值；這樣步驟（1）可以先加入質量分數為5%-20%的冰乙酸溶液調節pH值進行酶解，再加入固體堿進行堿提取，使得蛋白與多糖更好地分離，得到的堿提取液中含有不同分子量的多糖（可溶的甘露聚糖和不溶的葡聚糖）、蛋白、多肽、氨基酸、堿、色素等。

步驟（1）中所述的酶解過程的條件：底物質量分數12w%-15w%，pH=5.5-7.5,溫度55-60℃，時間2-8h，酶用量0.2-1w%。只有在這樣的酶解條件下，才能使得酵母抽提酶和蛋白酶組成的酶發揮最佳的酶解效果。本發明中所述酶用量為酶占底物溶液的質量百分數。

步驟（1）中所述的堿提取的條件：堿溶液的質量分數為2%-10%，溫度為60℃-90℃，攪拌時間為0.5-2小時。只有在這樣的堿提取條件下，才能使得蛋白與多糖更好地分離，進一步將多糖釋放。