[发明专利]利用羧甲基壳聚糖脱苦制备啤酒酵母泥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用羧甲基壳聚糖脱苦制备啤酒酵母泥的方法，具体是指用羧甲基壳聚糖对啤酒酵母泥进行脱苦，属于羧甲基壳聚糖吸附技术领域。

背景技术

据统计，2011年我国啤酒行业总产量达到4898.82万千升，连续十年保持产量世界第一。在啤酒发酵过程中要加入酵母，酵母利用葡萄糖转化乙醇时，同时产生大量菌体，这些菌体除一部分被继续用于啤酒发酵之外，大部分成为啤酒酵母泥，一般都作为废液排放，排放时占啤酒废水污染负荷的37％，回收啤酒酵母可减少啤酒废水污染负荷50％。废酵母泥杂质多，质量差，规模较大的啤酒厂将废酵母干燥作为饲料，规模较小的啤酒厂则作为废水直接排入下水道，流入江河湖泊中，这既污染环境，又浪费了大量的生物资源。

啤酒废酵母营养丰富，酵母细胞含水分75％-85％，干物质占湿重的15％-25％，啤酒酵母细胞内含有丰富的蛋白质、核酸、维生素、碳水化合物、类脂物质、矿物质等多种营养成分（李海霞.啤酒废酵母泥综合利用的关键技术研究[D].吉林大学,2009.），酵母菌体干物质含有50％的蛋白质，含有18种氨基酸等，还有人体必需的8种必需氨基酸；废酵母富含核酸，其中核糖核酸（RNA）的质量分数为2.7％-10.0％，脱氧核糖核酸(DNA)的质量分数为0.03％-0.516％，含有较高的RNA/DNA比值。啤酒酵母还富含维生素、有机酸、糖和14种矿物质磷、铁、钙、钠等。因此，对于营养成分含量丰富的啤酒废酵母的综合应用，即成为当前研究的重要内容。

但是，由于啤酒酿造后的酵母菌体细胞具有浓烈的苦味，无法直接食用，故去除苦味是必须首先要解决的问题。啤酒酵母泥之所以存在浓烈的苦味，主要是在酿造过程中，啤酒花的树脂及丹宁等成分粘附于酵母菌体细胞壁造成的。这些成分中主要是α-酸、β-酸和异α-酸及一些多酚物质，其结构中富含氢离子。故用碱性物质可以达到脱苦的目的。

啤酒酵母泥中存在的主要苦味物质为异α-酸。异α-酸具有强烈的苦味，它在水中的溶解度较α-酸高（王仁雷.基于功能性调味剂开发的啤酒废酵母自溶工艺条件的研究[J].中国调味品，2010,8(35)：40-42.）。过去，人们大多利用氢氧化钠、碳酸氢钠等碱性物质去除异α-酸，但这些物质去除效果不佳，而且用量大，影响经济效益。

CMCS是壳聚糖羧甲基化反应的一种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阳性多糖，故对酸性物质具有良好的吸附作用。此外，由于它是壳聚糖经化学改性得到的水溶性衍生物，溶解性大大提高，更有利于与许多苦味物质发生反应，从而对酵母泥的脱苦具有良好的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应条件温和，反应所需试剂和反应过程中产生的物质无毒的利用羧甲基壳聚糖脱苦制备啤酒酵母泥的方法。

为实现本发明目的，采用如下技术方案：

利用羧甲基壳聚糖脱苦制备啤酒酵母泥的方法，包括如下步骤：

（1）啤酒酵母泥的预处理：将pH值为3.5-4.0的啤酒酵母泥用NaHCO₃溶液调pH到6.5-7.5；然后采用60-100目筛网过滤，去除大型颗粒及表面漂浮杂物，4000-6000r/min转速离心处理5-20min，弃上清液，得啤酒酵母泥；

（2）脱苦：将羧甲基壳聚糖加入步骤（1）预处理后的啤酒酵母泥中，羧甲基壳聚糖的加入量为啤酒酵母泥质量的0.5～3％，控制pH值为5～9，反应15～95min。

为进一步实现本发明目的，所述羧甲基壳聚糖的取代度≥80％，脱乙酰度≥85％。

羧甲基壳聚糖的加入量优选为啤酒酵母泥质量的1～2％。

羧甲基壳聚糖的加入量进一步为啤酒酵母泥质量的2％；反应的时间优选为58min。

步骤（2）优选控制pH值为7.5。

啤酒酵母泥中啤酒酵母细胞形态为椭圆至圆形，长8-10um，宽为5-10um。

本发明一方面是利用羧甲基壳聚糖（CMCS）中的-NH₂和-COOH分别与异α-酸中的氢和-OH发生反应，降低异α-酸的浓度；另一方面利用羧甲基壳聚糖（CMCS）吸附啤酒酵母泥中存在的其他苦味物质如丹宁、树脂等。且羧甲基壳聚糖为吸附剂，加入到啤酒酵母泥中，在不影响酵母原有品质的条件下，减少酵母泥中的苦味，扩大了酵母泥的应用领域，提高了酵母泥的应用价值。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明方法简便，反应条件温和，反应所需试剂和反应过程中产生的物质无毒，对环境无污染。