[发明专利]微波结合酶法破酵母细胞壁

说明书

技术领域

本发明是一种新的酵母菌破壁方法，涉及微波加热法和酶法两种细胞破壁法。

技术背景

我国啤酒工业发展迅速，2005年我国啤酒产量达到3061.56万t，已连续4年位居全世界首位。该行业的迅速发展带来废弃酵母量的增加，在啤酒生产中，每生产100t啤酒可得到含水分75％-80％的废弃酵母1.5t，可制成含水8.5％-9％的干酵母约0.35t。啤酒生产中的废弃酵母除少部分回收外，大部分在贮酒过程中，与其他杂质一起沉淀到贮酒罐底，如果这些酵母被直接排放到下水道，造成啤酒生产废水中极高的COD(化学需氧量)负荷。据计算每生产1万t啤酒其废水的COD负荷为7150kg。由此可见给我国环境带来很大的压力，不利于我国经济的发展和人们的身体健康。目前许多啤酒生产工厂已经意识到了这一点，因此他们把废酵母进行干燥，作为饲料卖给周围的饲养户。这样处理废酵母就存在酵母的附加值比较低的问题，如何更好的利用酵母资源是目前广大研究学者研究的一个热点问题。

酵母细胞全身都是宝。它含有50％的蛋白质，4％-8％的核糖核酸，2％的B族维生素，1％的谷光甘肽及辅酶A，此外还有丰富的氨基酸。如果能够充分利用就可以回收大量的资源，同时又可以避免污染环境。本发明提供了一种新的酵母细胞破壁方法。该法利用微波加热与酶结合破壁，设备要求低，操作简单，破壁效率高，很适合啤酒废酵母破壁提取。

发明内容

本发明提供了一种新的酵母细胞破壁方法

(1)酵母菌培养

将斜面培养基上的酵母菌接种到装有300ml液体培养基的锥形瓶中，置于30℃、180r.min^-1转速的恒温震荡培养箱中培养20h。

将培养液分成5份接种到新的无菌培养液中，置于30℃、180r.min^-1转速的恒温震荡培养箱中培养30h。

(2)复合酶破壁

取一份培养液加入1.8g蜗牛菌，用HCl调节PH至5.0，控制温度45℃，180r.min^-1转速下破壁6h。

(3)微波加热破壁

将培养液离心(3600r/min)10min，得到酵母沉淀，把酵母沉淀放入冷冻箱中冷冻20min。微波解冻后把干酵母置于500ml烧瓶中，并均匀地铺成厚度为0.5mm的薄层，然后放入频率2450MHZ、输出功率750W的微波炉中处理30S。此时酵母由固体逐渐变成为液体。

本发明提供了一种新的酵母细胞破壁的方法，该法利用复合酶结合微波加热法破壁，相比于其他化学方法对营养物质的损伤小、破壁时间短。适用于工业化生产。

实验过程中有几点需要注意的地方：

1.微波场均一性的考察

首先，在一培养皿内均匀地铺0.5mm厚的CuSO₄·5H₂O晶体，置于微波炉中全功率照射12min，根据晶体失水后颜色变化情况，选择微波场能量分布均匀的地方放置样品。

2.蜗牛酶经济性条件的选择

通过实验可以发现蜗牛酶在50℃时仍有较高的活性，如果破壁温度为50℃势必会进一步提高破壁效果。另外当温度在50℃-55℃之间时，酵母细胞死亡，细胞内各类水解酶原被激活，可以加速自溶的进行，提高破壁率。另外可以适当延长时间到7h，也可以提高破壁效果。实验过程中通过适当提高温度和延长时间，可以减少蜗牛酶的用量，降低酶法破壁成本。