[发明专利]一种利用啤酒废酵母在逆境胁迫条件下制备海藻糖的方法

说明书

本发明涉及食品技术领域，特别是涉及一种利用啤酒废酵母在逆境胁迫条件下高产制备海藻糖的方法，即通过对发酵培养基优化，以及增加盐度刺激、冻干过程中低温、脱水以及冻干之后的高温刺激来设置逆境胁迫条件，实现海藻使其含量得到较大幅度的提高，提取得率15~20%。本发明利用啤酒酵母发酵制备，减少能源消耗，减轻环境污染，保护生态平衡，经济效益可观，具有广泛而长远的社会效益；制备过程中不使用有机溶剂，不产生化学副产物，方法简便易操作，海藻糖得率高。

技术领域

本发明涉及食品技术领域，特别是涉及一种利用啤酒废酵母在逆境胁迫条件下高产制备海藻糖的方法。

背景技术

海藻糖又称漏芦糖、蕈糖等。是一种安全、可靠的天然糖类。海藻糖是由两个葡萄糖分子以1,1-糖苷键构成的非还原性糖，有3种异构体即海藻糖（α，α）、异海藻糖（β，β）和新海藻糖（α，β），并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。海藻糖在自然界中许多可食用动植物及微生物体内都广泛存在，如人们日常生活中食用的蘑菇类、海藻类、豆类、虾、面包、啤酒及酵母发酵食品中都有含量较高的海藻糖。

海藻糖对生物体具有神奇的保护作用，是因为海藻糖在高温、高寒、高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下在细胞表面能形成独特的保护膜，有效地保护蛋白质分子不变性失活，从而维持生命体的生命过程和生物特征。许多对外界恶劣环境表现出非凡抗逆耐受力的物种，都与它们体内存在大量的海藻糖有直接的关系。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖类，均不具备这一功能。这一独特的功能特性，使得海藻糖除了可以作为蛋白质药物、酶、疫苗和其他生物制品的优良活性保护剂以外，还是保持细胞活性、保湿类化妆品的重要成分，更可作为防止食品劣化、保持食品新鲜风味、提升食品品质的独特食品配料，大大拓展了海藻糖作为天然食用甜味糖的功能。

目前海藻糖在我国已有生产，但价格很高，限制了它的大规模应用。

通过对发酵培养基优化，确定了最佳碳源、氮源、温度、盐度及对培养条件的控制，实现海藻糖在酵母菌体内的大量积累。逆性胁迫条件都会造成酵母菌体内海藻糖的积累，使其含量得到较大幅度的提高。

酵母是一些单细胞真菌，是人类文明史中被应用最早的微生物，可用于酿造生产。酵母的主要成分是蛋白质，几乎占了酵母干物质的一半含量，而且人体必需氨基酸含量充足，尤其是谷物中较缺乏的赖氨酸含量较多。另一方面，含有大量的维生素B₁，维生素B₂及尼克酸。所以，酵母能提高发酵食品的营养价值。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种利用啤酒废酵母在逆境胁迫条件下制备海藻糖的方法。该方法是利用从生产啤酒的废液中提取出啤酒废酵母，通过大量实验，确定最适合的、产最大量酵母的培养基碳源、氮源以及温度和发酵时间，再利用海藻糖特异的抗逆保护作用，设置逆境胁迫条件下（盐度、低温、脱水、高温），使啤酒废酵母产生最多的应激代谢物—海藻糖。所用原料啤酒废酵母为制造啤酒过程中产生的废液提取而得，二次利用，低碳环保，菌种简单易得，制备过程简便，海藻糖得率高，使用的仪器占地面积小，发酵效率高，操作方便，大大降低劳动强度，且操作过程中不引入不安全物质，减少能源消耗，成本低，易于机械化、自动化生产。

为此，本发明的技术方案如下：

一种利用啤酒废酵母在逆境胁迫条件下制备海藻糖的方法，包括以下步骤：

1) 将啤酒废液加蒸馏水稀释，筛分，3000 r/min离心分离，得到纯净的啤酒废酵母；

2) 种子培养：将步骤1)得到的啤酒废酵母活化后，接种于装有种子培养基的发酵罐中，160 r/min，培养温度28~30 ℃，培养20~24 h，得到种子培养液；

3) 发酵罐培养：将步骤2)得到的种子培养液按8 %接种量接种于装有发酵培养基的发酵罐中，装液量60 %，搅拌速度180 r/min，27~30 ℃条件下培养72 h，得到发酵培养液；