啤酒廢酵母和啤酒糟的應(yīng)用

啤酒廢酵母和啤酒糟的應(yīng)用

0啤酒副產(chǎn)物的回收利用自2002年以來(lái)，中國(guó)的啤酒產(chǎn)量一直是世界排名第一的，近年來(lái)略有穩(wěn)定。目前，年產(chǎn)量約為4.107萬(wàn)噸。啤酒生產(chǎn)過(guò)程中主要的副產(chǎn)品及廢棄物有:制麥過(guò)程中的麥根,糖化過(guò)程中的糖化糟、酒化糟、沉淀蛋白,發(fā)酵過(guò)程中的剩余酵母,以及各工藝中排出的廢水和廢水處理沉淀下來(lái)的活性污泥等,這些副產(chǎn)物有很多可利用的物質(zhì)。但是在啤酒產(chǎn)量大幅度提高的同時(shí),由于來(lái)不及回收利用,這些副產(chǎn)物向環(huán)境中大量排放,不僅污染了環(huán)境,還造成很大的浪費(fèi)。如何有效地處理啤酒副產(chǎn)物,已成為啤酒生產(chǎn)的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容,本文主要論述啤酒廢酵母和啤酒糟的應(yīng)用。1營(yíng)養(yǎng)成分類(lèi)型啤酒廢酵母屬于啤酒工業(yè)中的主要副產(chǎn)物,其中含有大量的營(yíng)養(yǎng)成分,包括蛋白質(zhì)、谷胱甘肽、β-葡聚糖、甘露聚糖,以及豐富的維生素和礦物質(zhì)等。對(duì)這些成分進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用,對(duì)于進(jìn)一步提高啤酒產(chǎn)業(yè)效益具有很高的實(shí)際價(jià)值。1.1母字母廠(chǎng)的應(yīng)用1.1.1廢啤酒酵母的制備SOD是一種重要的氧自由基清除劑,具有延緩衰老、提高人體免疫力、預(yù)防和治療某些疾病的作用,應(yīng)用于醫(yī)藥、化妝品和保健食品生產(chǎn)。酵母細(xì)胞中含有較多的SOD,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已研究利用酵母細(xì)胞生產(chǎn)SOD。提取SOD后的酵母殘?jiān)半s蛋白可加工為飼料或飼料蛋白添加劑,真正做到綜合利用廢啤酒酵母,達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的,具有較好的應(yīng)用前景。廖湘萍研究了利用異丙醇破壁、丙酮二次純化提取SOD生產(chǎn)工藝,確定最佳提取條件為:異丙醇體積分?jǐn)?shù)90%,時(shí)間120min,pH值7.0,粗酶液的收率73%,所得SOD的酶比活為3048.7U/mg。與胞內(nèi)SOD提取舊工藝相比,具有工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、操作簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)。1.1.2其它氧化還原活性谷胱甘肽(γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-glycine,GSH)是由L-谷氨酸、L-半胱氨酸和甘氨酸縮合而成的一種含有γ-谷氨?；蛶€基的生物活性三肽化合物。作為一種能夠保護(hù)細(xì)胞抵御外界環(huán)境條件刺激和脅迫的重要活性三肽,在生物體內(nèi)有著多種重要的生理功能,特別是對(duì)于維持生物體內(nèi)適宜的氧化還原環(huán)境起著至關(guān)重要的作用。谷胱甘肽由于其特殊的功能正在被廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)藥、食品工業(yè)、體育運(yùn)動(dòng)等領(lǐng)域。酵母細(xì)胞中同樣含有GSH,很多學(xué)者也在研究。邱雁臨對(duì)大孔樹(shù)脂D001分離啤酒廢酵母中的還原型GSH進(jìn)行了研究。其最佳試驗(yàn)條件為:PH值為4.5,濃度0.02mol/L磷酸緩沖液平衡,pH值為7.5的濃度為0.02mol/L磷酸緩沖液洗脫,洗脫流速為2.0mL/min。在最佳分離條件下,大孔樹(shù)脂D001分離GSH的平均收得率為20.03%,產(chǎn)品中GSH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.47%,產(chǎn)品顏色為白色。1.1.3利用啤酒廢酵母制備磷系fdp的工藝資源1,6一二磷酸果糖(FDP)是一種臨床常用藥品,研究表明,FDP能穩(wěn)定細(xì)胞膜,改善血液流變學(xué)參數(shù),降低血液黏度,改善微循環(huán),增加缺血組織對(duì)氧的利用,改善組織缺氧等作用。王富科等人進(jìn)行了利用啤酒廢酵母為轉(zhuǎn)化介質(zhì),以葡萄糖、磷酸鹽為底物的FDP生產(chǎn)工藝研究。采用正交試驗(yàn)方法得到了制備FDP的最佳優(yōu)化條件:溫度為39℃,pH值為6.7,反應(yīng)時(shí)間為5h,葡萄糖濃度為0.6mol/L,氯化銨為12mg,濃度為0.6mol/L,氯化鉀24mg,FDP產(chǎn)量可達(dá)到110.17mg/g。結(jié)果表明,以啤酒廢酵母為轉(zhuǎn)化酶制備FDP,工藝簡(jiǎn)單、成本低、具有一定的應(yīng)用價(jià)值。1.1.4酵母殘液的純化啤酒酵母營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高,含有豐富的功能性多糖和蛋白質(zhì),其中β-1,3葡聚糖約占細(xì)胞壁干質(zhì)量的29%,海藻糖約占細(xì)胞干質(zhì)量的5%,蛋白質(zhì)約占細(xì)胞干質(zhì)量的45%～60%,它們能增強(qiáng)免疫力、清除自由基,并且具有在極端環(huán)境下抗菌、抗腫瘤和保護(hù)生物體不受侵害等功能。馬森等人采用酶處理對(duì)酵母殘?jiān)笑?1,3-葡聚糖進(jìn)行純化,研究了酶處理純化的最佳工藝。結(jié)果表明,酵母殘?jiān)刑砑?08U/g底物的木瓜蛋白酶,在50℃,PH值6.0條件下,酶解8h,蛋白質(zhì)去除率可達(dá)到62.82%,β-1,3-葡聚糖最終純度為90.50%,得率為11.00%,經(jīng)紫外光譜、薄層層析和性質(zhì)分析為高純度的β-1,3-葡聚糖,且回收到0.348g/L多肽、氨基酸含量豐富的蛋白水解液。1.1.5自溶法制備啤酒廢酵母甘露聚糖位于酵母細(xì)胞壁的最外層,它與處于中層、內(nèi)層的葡聚糖一起構(gòu)成酵母細(xì)胞壁的主要多糖成分,它具有免疫調(diào)節(jié)、改善腸道健康、選擇性吸附病原微生物和吸附霉菌毒素等功能,因此是一種極具市場(chǎng)潛力的綠色飼料添加劑和食品添加劑。汪立平以啤酒廢酵母為原料,研究了自溶法制備甘露聚糖的最佳工藝條件,并將優(yōu)化后的自溶法和常用的酸堿法進(jìn)行了比較。他將最佳自溶條件在5L發(fā)酵罐中進(jìn)行了放大試驗(yàn)。結(jié)果表明,自溶24h后,酵母殘?jiān)械母事毒厶琴|(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到最高值;制備啤酒廢酵母細(xì)胞壁的最佳自溶條件為溫度50℃,NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,pH值為6,在此條件下,酵母自溶殘?jiān)懈事毒厶琴|(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到164.95mg/g,優(yōu)于傳統(tǒng)的酸法、堿法;影響自溶的因素重要性次序?yàn)?溫度>NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)>PH值。放大試驗(yàn)結(jié)果表明,最優(yōu)自溶條件下甘露聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到149.00mg/g。1.1.6啤酒酵母的合成富鋅酵母目前,藥用干酵母已成功用于醫(yī)藥領(lǐng)域,其藥理作用是助消化,提供蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。已有研究人員利用啤酒酵母分別制取了富鐵、富鋅、富硒、富鉻、富鈣的酵母,這為啤酒廢酵母的綜合利用開(kāi)辟了一條新的途徑。鐵是動(dòng)物必需的微量元素之一,是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素酶體系的輔基和過(guò)氧化氫酶的組成成分,在組織呼吸與生物氧化過(guò)程中起重要作用。張晶以啤酒廢酵母為原料制備富鐵酵母,對(duì)制備的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。確定最佳的工藝條件條件為:培養(yǎng)溫度28℃,培養(yǎng)基Fe2+的質(zhì)量濃度為120mg/L,裝液量50mL/500mL三角瓶,酵母添加量50g,pH值為4.5～5.0,培養(yǎng)時(shí)間12h。在此優(yōu)化條件下獲得的富鐵酵母生物量可達(dá)到600μg/g以上,其中有機(jī)鐵含量為80.3%。鋅是生物體內(nèi)是不可缺少的元素,對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞的保護(hù)具有重要的意義。人體缺鋅可引起侏儒癥,肝、脾腫大,味覺(jué)和嗅覺(jué)障礙,以及性腺功能減退等綜合癥。用啤酒酵母制備的富鋅酵母,除具有補(bǔ)鋅的功效外,還可以補(bǔ)給氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),。因而是一種極具開(kāi)發(fā)潛力的新型有機(jī)補(bǔ)鋅劑。關(guān)轉(zhuǎn)飛以啤酒廢酵母為原料制備富鋅酵母,并對(duì)制備的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,確定最佳的工藝條件條件為:Zn2+的質(zhì)量濃度為500μg/mL;培養(yǎng)基pH值為4.5;振蕩培養(yǎng)10h;啤酒酵母投加量為50g/50mL培養(yǎng)基。酵母具有較高的富硒能力,并能將毒性高的無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為安全的有機(jī)硒。富硒酵母作為一種安全有效的食品硒源,受到國(guó)內(nèi)外研究者的重視,并對(duì)硒酵母中硒的有機(jī)結(jié)合形態(tài)、生物學(xué)作用機(jī)制等進(jìn)行了研究。李端研究不同發(fā)酵參數(shù)對(duì)啤酒酵母富硒能力的影響,采用單因素和多因素分析對(duì)發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,啤酒酵母富硒發(fā)酵的最佳工藝為:無(wú)機(jī)硒質(zhì)量濃度20μg/mL,以4%的4°Bri麥芽汁為碳源,接種量10%,裝液量50mL/250mL,培養(yǎng)27h。鉻（Ⅲ)是葡萄糖耐量因子的中心活性成分,它能協(xié)助胰島素維持正常糖耐量,并影響糖類(lèi)、脂類(lèi)、蛋白質(zhì)和核酸的代謝。啤酒酵母具有富集多種微量元素的能力,是目前最可能作為微量元素載體的最優(yōu)菌種。利用啤酒酵母制備富含鉻酵母,使其作為功能性補(bǔ)鉻食品和治療糖尿病及其他心血管疾病的藥品,已成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。張帥建立了利用啤酒廢酵母制備富鉻酵母的新工藝。通過(guò)正交試驗(yàn)分析確定了最佳工藝條件為在麥芽汁中添加啤酒廢酵母,使料液比達(dá)到1:1,在麥芽汁中分3次添加CrCl3溶液,使Cr3+的質(zhì)量濃度達(dá)到200μg/mL,搖瓶培養(yǎng)16h,制得的產(chǎn)品中有機(jī)鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)195.6μg/g。鈣是人體不可缺少的微量元素,缺鈣是現(xiàn)代人群中普遍存在。鈣缺乏主要影響骨骼的發(fā)育和結(jié)構(gòu),臨床表現(xiàn)為嬰幼兒佝僂病和成年人骨質(zhì)軟化和疏松癥。酵母細(xì)胞具有富集微量元素（包括鈣）的能力,可以轉(zhuǎn)化無(wú)機(jī)化合物為有機(jī)化合物,有較高的生物利用率,且安全性好。張智研究了高鈣啤酒酵母的培養(yǎng)工藝及條件,通過(guò)研究不同培養(yǎng)條件對(duì)酵母得率和酵母中鈣含量的影響,得知在培養(yǎng)基中添加一定量的鈣鹽,可大幅度提高酵母體內(nèi)的含鈣量；鈣鹽的添加量只要在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),酵母的產(chǎn)量與普通酵母無(wú)明顯差別,而含鈣量可明顯升高。1.1.7超聲輔助提取啤酒廢酵母細(xì)胞的研究啤酒廢酵母作為啤酒生產(chǎn)排放的主要廢棄物,核糖核酸的含量高達(dá)4.5%～8.3%,對(duì)其綜合利用具有重要的意義。核酸和核苷酸類(lèi)藥物具有擴(kuò)張末端血管,增加血紅蛋白濃度、紅血球數(shù)和白血球數(shù),減輕浮腫和抗病毒等作用,是重要的醫(yī)藥原料,市場(chǎng)價(jià)值很高。國(guó)內(nèi)探索破壁提取核糖核酸的報(bào)導(dǎo)很多。徐慧提出了濃鹽弱堿相結(jié)合提取核糖核酸的工藝,酵母中核糖核酸的提取率達(dá)到90%以上,樣品的純度達(dá)到90.3%。李海霞以啤酒廢棄酵母泥為試驗(yàn)原料,對(duì)比分析超聲處理下,料液比、超聲時(shí)間、超聲功率、水提時(shí)間、水提溫度等因素,對(duì)超聲波輔助水浸提啤酒廢酵母細(xì)胞中核糖核酸提取效果的影響,借助L9(34)正交試驗(yàn),優(yōu)化出最佳技術(shù)參數(shù):超聲時(shí)間35min,超聲功率100W,水提時(shí)間5.5h,浸提溫度100℃,核糖核酸提取量4.351μg/mL。與直接加熱浸提法比較,此方法大大縮短了提取時(shí)間,降低了能量消耗。林松毅以超聲波為處理手段,以啤酒廢棄酵母泥中的核糖核酸為研究對(duì)象,對(duì)比分析了超聲料液比、超聲功率、超聲時(shí)間3種因素,對(duì)超聲波破壁釋放啤酒廢酵母細(xì)胞中核糖核酸的影響,并采用L9(34)正交試驗(yàn),對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。確定超聲波破壁釋放啤酒廢酵母細(xì)胞中核糖核酸最佳工藝條件為:料液比1:50,超聲功率500W,超聲時(shí)間35min,在此工藝條件下核糖核酸的提取量達(dá)1.62mg。胡剛以抽提率和收率為指標(biāo),通過(guò)單因素試驗(yàn),確定了鹽法提取啤酒廢酵母中核糖核酸的參數(shù),然后通過(guò)正交試驗(yàn)獲得了最佳提取工藝:提取時(shí)間5h,提取溫度100℃,氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%,酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%。在此條件下RNA抽提率為7.12%,收率為99.30%,OD260/OD280為2.01。1.2在食品行業(yè)的應(yīng)用1.2.1啤酒酵母干酵母酸奶發(fā)酵飲料食用營(yíng)養(yǎng)酵母是一種可食用的、營(yíng)養(yǎng)豐富的單細(xì)胞微生物,呈一種無(wú)酶活力、干燥的死酵母,既不需要提取,也不需要附加物。將廢啤酒泥回收,經(jīng)過(guò)清洗、脫苦和干燥等工藝,即可得到低水分含量的干酵母粉末。其營(yíng)養(yǎng)成分包括:蛋白質(zhì)、氨基酸、VB、礦物質(zhì)、多糖,其他活性成分如麥角固醇、谷胱甘肽等。目前,日本回收啤酒酵母中20%用于制造食用酵母,麒麟公司和朝日公司都相繼推出這種產(chǎn)品。其中,朝日食品和保健品公司推出的粉末啤酒酵母食品,易于消化,可直接飲用,也可用于烹調(diào)和加到酸奶中食用。但我國(guó)這種資源還沒(méi)有得到很好的利用。1.2.2啤酒廢酵母浸膏酵母浸膏是借酵母菌體的內(nèi)源酶（蛋白酶、核酸酶、碳水化合物水解酶等）,將菌體的大分子物質(zhì)水解成小分子而溶解所得的物質(zhì)。酵母浸膏可用于生物培養(yǎng)、食品工業(yè)調(diào)味滋補(bǔ)劑及醫(yī)藥工業(yè)高級(jí)營(yíng)養(yǎng)制品等。陶興無(wú)利用啤酒酵母泥制取藥食兩種酵母浸膏有良好的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)潛力。劉超利用添加酶法進(jìn)行啤酒廢酵母細(xì)胞壁破碎,生產(chǎn)酵母浸膏調(diào)味料。加溶菌酶能顯著地加速酵母水解,條件為溫度50℃,底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)12%,pH值7.0,水解時(shí)間11h,加酶用量15～20U/g(按干酵母計(jì)）;加麥芽根核酸酶可提高呈味核苷酸的含量,條件為溫度50℃,pH值7.5,加入量為提取液（麥芽根浸泡液）的5.0%、保溫4h。生產(chǎn)的食用酵母浸膏可用在肉制品、水產(chǎn)品、家用調(diào)味料、小吃食品、方便面調(diào)料和保健食品中,作為增鮮劑、風(fēng)味改良劑和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。1.2.3自溶法和酶法制備抗菌材料酵母味精是酵母的抽提物,它是通過(guò)將酵母細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)降解成氨基酸,核酸降解成核苷酸制得的可被機(jī)體可以直接吸收利用的,可溶性的營(yíng)養(yǎng),及風(fēng)味物質(zhì)的濃縮物。酵母味精含有種氨基酸、蛋白質(zhì)和多肽,此外還含有核苷酸、維生素、有機(jī)酸和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分。鐘文輝利用廢啤酒酵母為原料,研究出制取酵母味精的較合適的條件和方法。將廢棄啤酒酵母經(jīng)洗滌、NaHCO3預(yù)處理,加2倍左右水、食鹽約3%、控制起始pH值為6～7進(jìn)行自溶,自溶溫度40～60℃,時(shí)間約48h;自溶后經(jīng)分離、濃縮、調(diào)配等工序制得糊狀酵母精成品。該產(chǎn)品為棕褐色,含有18種氨基酸,以及蛋白質(zhì)、核苷酸、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分,有強(qiáng)烈的鮮味,并有肉香味。氨基酸質(zhì)量濃度2.0～3.0g/100mL,總氮質(zhì)量濃度4.0～5.0g/100mL,食鹽質(zhì)量濃度15～18g/100mL,水分質(zhì)量濃度30～40g/100mL。1kg含水量80%左右的廢啤酒酵母,可得到該質(zhì)量水平的糊狀酵母味精約0.4kg。莫重文以啤酒酵母為主要原料,通過(guò)自溶法和酶解法生產(chǎn)酵母味素。他研究了洗滌、均質(zhì)、自溶時(shí)間、酶制劑及攪拌等因素對(duì)酵母細(xì)胞自溶的影響,得出了啤酒酵母自溶的最佳工藝條件:啤酒酵母經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的NaHCO3脫苦,加2.5倍體積的水和3%食鹽,膠體磨均質(zhì)1min,55℃自溶10h,加入1.5%蛋白酶和0.2%葡萄糖酶自溶12h(攪拌20min,停30min),然后95℃滅酶10min,再加入核酸酶55℃自溶3.5h,經(jīng)分離、濃縮可獲得質(zhì)量分?jǐn)?shù)68.5%的酵母味素。1.2.4最佳工藝條件的確定莫重文以啤酒酵母和豆粕為原料,結(jié)合酵母抽提物和傳統(tǒng)醬油釀造工藝,提出了用啤酒酵母生產(chǎn)醬油的方法。通過(guò)對(duì)水洗、混合料比、均質(zhì)、酶解及熱反應(yīng)等因素的研究,得出了最佳的工藝條件:先將水洗、均質(zhì)后的啤酒酵母與蒸煮、酶解后的豆粕混合均勻,加入原料質(zhì)量0.6%的葡聚糖酶,在溫度為55℃,pH值6.5下水解6h,添加復(fù)合蛋白酶水解10h,再添加風(fēng)味蛋白酶水解,按試驗(yàn)最佳條件組合操作,水解液中氨基酸態(tài)氮含量為0.462g/100mL,蛋白質(zhì)水解度為45.9%,水解產(chǎn)物得率為80.3%,水解蛋白得率為84.6%,水解液再經(jīng)分離、濃縮、熱反應(yīng),即可生產(chǎn)出酵母醬油。1.2.5海藻糖酶滅活劑的確定在食品工業(yè)中,海藻糖可以防止因干燥或冷凍引起的變性,可作為食品的甜味劑與其他甜味劑混合使用,還可以作為一些調(diào)料食品的品質(zhì)改良劑。王曉麗以啤酒廢酵母細(xì)胞為原料,以海藻糖得率為衡量指標(biāo),確定啤酒廢酵母細(xì)胞中海藻糖分解酶適宜的滅活方法為:微波滅酶900W,4min;通過(guò)L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)化出三氯乙酸溶液浸提海藻糖的最佳技術(shù)參數(shù)為:提取溫度為65℃,料液比1:22,浸提時(shí)間120min,海藻糖得率達(dá)到11.07%。1.2.6葡聚糖和甘露聚糖酵母細(xì)胞壁由85%～90%的碳水化合物及10%～15%的蛋白質(zhì)組成,約50%的碳水化合物主要為葡聚糖和甘露聚糖,酵母細(xì)胞壁中還含有大量甘露糖蛋白。葡聚糖和甘露聚糖在人體的消化道中難以被消化,可作為膳食纖維發(fā)揮作用,并具有增強(qiáng)細(xì)胞免疫力,提高巨噬細(xì)胞活性及治癌等功效。吳小剛研究了從啤酒酵母中提取胞壁多糖的提取工藝,流程如下:酵母溶解→凍融→超聲波破碎→堿溶→中和→沉淀→洗滌→烘干。通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)酵母破壁和堿溶條件進(jìn)行優(yōu)化,以尋求最佳的工藝條件,試驗(yàn)結(jié)果多糖得率為19.4%,用苯酚一硫酸法測(cè)定多糖的含量為51.9%。1.2.7啤酒廢酵母水解度的酶解條件優(yōu)化酵母中的蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下,可以降解為具有生物活性的短肽類(lèi)。功能性短肽不僅有多種對(duì)抗體有利的生理功能活性,更重要的是具有完全獨(dú)立的吸收機(jī)制。邵偉以啤酒廢酵母為原料,選用堿性蛋白酶(Alcalase),制備酵母蛋白肽。分別從底物濃度、酶解溫度、加酶量、酶解pH值和酶解時(shí)間等因素,研究了Alcalase對(duì)啤酒廢酵母水解度的影響,并通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化酶解條件,其最佳酶解條件為:酵母質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%,pH值8.0,加酶量0.5%,酶解溫度55℃,酶解時(shí)間16h。在此條件作用下,酵母的水解度(DH)可達(dá)38.2%,水解液中酵母蛋白肽含量可達(dá)5.32mg/mL。啤酒廢酵母除了以上的應(yīng)用外,最近研究較多的是利用啤酒廢酵母泥生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)果醋、發(fā)酵酸奶飲料、生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)蛋白粉等。1.3在食品行業(yè)的應(yīng)用1.3.1微生物發(fā)酵飼料通常作為飼料的啤酒干酵母粉是利用啤酒釀造過(guò)程中排出的廢酵母泥經(jīng)脫水干燥而成的。然而,酵母泥的脫水干燥工藝設(shè)備投資大、耗能高、成本高,酵母作為副產(chǎn)品數(shù)量又有限,缺乏規(guī)模生產(chǎn)的效益。為了充分發(fā)揮啤酒酵母的飼料營(yíng)養(yǎng)功能,王初升等人應(yīng)用微生物發(fā)酵技術(shù),利用啤酒廠(chǎng)的廢酵母作為發(fā)酵菌種,以谷物的糠麩為原料,經(jīng)固體發(fā)酵,加工成一種營(yíng)養(yǎng)型的飼料。該項(xiàng)技術(shù)工藝簡(jiǎn)單,技術(shù)含量高,適合于規(guī)模生產(chǎn),既可減輕環(huán)境污染負(fù)荷,又開(kāi)發(fā)出一種新的飼料蛋白源。發(fā)酵飼料產(chǎn)品的粗蛋白含量大于20%,具啤酒酵母特有芳香氣味,富含氨基酸和VB,對(duì)動(dòng)物的誘食性和促生長(zhǎng)效果明顯,可廣泛地應(yīng)用于魚(yú)蝦禽畜飼料,有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。1.3.2廢過(guò)濾土的收集國(guó)內(nèi)已有啤酒廠(chǎng)把啤酒生產(chǎn)過(guò)程中的固體廢棄物,主要是廢啤酒酵母,還包括麥粒、麥根、廢過(guò)濾硅藻土等一起收集。干原料直接進(jìn)行粉碎,濕原料干燥后粉碎,然后根據(jù)一定的配比,混合攪拌均勻,再加入一些粘結(jié)劑擠壓成型,制成顆粒混合飼料。這種方式對(duì)啤酒廠(chǎng)廢棄固形物進(jìn)行綜合治理和利用,不僅減少環(huán)境污染、變廢為寶,并且有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。1.3.3酵母及酵母泥啤酒酵母是單細(xì)胞微生物,廢酵母中除有活體酵母菌外,還包括自溶的酵母和死亡的酵母細(xì)胞。在水生生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中,活體酵母成為魚(yú)蝦類(lèi)的適口餌料,自溶及死亡細(xì)胞類(lèi)似于水體中的有機(jī)碎屑,均可被濾食性魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)直接攝食。其次,含水分高的酵母泥可以直接作為顆粒飼料配制中的部分原料。濕酵母泥還可以制成干燥酵母粉,作為配制顆粒飼料中的蛋白源,代替常用作提高魚(yú)用飼料蛋白質(zhì)水平的魚(yú)粉或魚(yú)油。2啤酒糟中含水分情況啤酒糟是啤酒釀造生產(chǎn)的主要廢棄物之一,它是以大麥為原料,經(jīng)發(fā)酵提取可溶性碳水化合物后的殘?jiān)?大約占啤酒總產(chǎn)量的1/4。據(jù)測(cè)定,鮮啤酒糟含水分79.25%,粗蛋白5.19%,粗脂肪1.86%,粗纖維1.41%,無(wú)氮浸出物11.50%,灰分0.78%。啤酒糟營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及開(kāi)發(fā)價(jià)值極高。2.1生產(chǎn)酶劑2.1.1培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件的優(yōu)化李蘭曉等人以啤酒糟為主要原料,采用黑曲霉固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶,對(duì)培養(yǎng)基的組成和培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化,以期解決啤酒糟處理問(wèn)題,并進(jìn)一步降低纖維素酶的生產(chǎn)成本,為進(jìn)一步研制纖維素酶制劑提供理論依據(jù)。陳健旋等人對(duì)綠色木霉接種到啤酒糟固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化,經(jīng)單因素和正交試驗(yàn),獲得最適固態(tài)發(fā)酵的培養(yǎng)條件為:起始pH值5～6,培養(yǎng)溫度28～30℃,發(fā)酵4d;最佳發(fā)酵培養(yǎng)基組合為:麩皮30%,培養(yǎng)基起始含水量50%,(NH4)2SO4添加量為2.0%～2.5%。林建國(guó)等人以啤酒糟為主要原料,采用綠色木霉(Trichodermaviride)固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)纖維素酶,對(duì)培養(yǎng)基的組成和培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化,確定了發(fā)酵培養(yǎng)的適宜條件:500mL三角瓶中裝入啤酒糟和麩皮30g,配料比8:2,料水比1:1.5,在30℃發(fā)酵66h,濾紙酶活和羧甲基纖維素酶活分別達(dá)到(577.0±4.1)U/g和(9818.9±4.2)U/g(干物質(zhì))。而在含氮量相等的條件下,試驗(yàn)所添加的幾種無(wú)機(jī)氮對(duì)酶活影響不顯著。2.1.2多因素對(duì)產(chǎn)酶的影響曾瑩等人以啤酒糟為主要原料,利用黑曲霉發(fā)酵生產(chǎn)飼用木聚糖酶,通過(guò)正交試驗(yàn)法確定最佳培養(yǎng)基組分及其配比。黑曲霉An54-2-1在啤酒糟、玉米芯、麩皮質(zhì)量比為6:2:2;2%NH4NO3,0.1%吐溫-80的基質(zhì)上,適宜的條件培養(yǎng)2～3d,產(chǎn)酶量可達(dá)6196.803U/g。吳萍等人利用啤酒糟為主要原料,以杏鮑菇為菌種進(jìn)行木聚糖酶發(fā)酵研究。結(jié)果表明,各因素對(duì)產(chǎn)酶能力的影響大小依次為:培養(yǎng)時(shí)間、料水比、氮源、pH值、碳源。固態(tài)發(fā)酵的最佳培養(yǎng)條件為:碳源為以質(zhì)量比6:2:2配備的啤酒糟、玉米芯、麩皮混合物,氮源為1.5%的酵母膏,pH值為5,裝瓶量為7g/50mL三角瓶,接種量為25%,培養(yǎng)9d,料水比為1:1.6。其粗酶液的最適反應(yīng)溫度為50℃,最適pH值為6。在pH值為4～7時(shí),酶的穩(wěn)定性較好,但木聚糖酶的熱穩(wěn)定性較差;60℃以上時(shí)酶活力損失70%以上。除此之外,潘真清對(duì)白腐菌液態(tài)發(fā)酵啤酒糟產(chǎn)木聚糖酶進(jìn)行了初步研究。2.2原料生產(chǎn)22.2.1抑制感冒及活化肝腎功能γ-氨基丁酸是一種非蛋白的氨基酸,有降血壓、安神、治療癲癇、強(qiáng)記憶力、調(diào)節(jié)激素分泌、抑制哮喘及活化肝腎功能等生理活性。張徐蘭等人初步研究了MP1104在啤酒糟中生產(chǎn)GABA的發(fā)酵條件,并進(jìn)行了條件參數(shù)優(yōu)化,得出最佳發(fā)酵條件:裝瓶量35g,發(fā)酵溫度26℃,發(fā)酵周期8.08d,預(yù)測(cè)的GABA最佳條件下的產(chǎn)量為0.1743mg/g啤酒糟。2.2.2啤酒糟的氨基酸組成及最佳提取方法啤酒糟原料提取蛋白質(zhì)和氨基酸的研究很多。何元哲應(yīng)用全自動(dòng)氨基酸分析儀,分別對(duì)啤酒糟原料,啤酒糟堿溶蛋白和啤酒糟醇蛋白進(jìn)行氨基酸組成及含量分析。結(jié)果表明,2種提取方法對(duì)啤酒糟蛋白和氨基酸的提取具有組分選擇性:堿提法主要提取出啤酒糟麥谷蛋白;而醇溶法主要提取出麥醇溶蛋白。相對(duì)于啤酒糟原料和啤酒糟堿溶蛋白,啤酒糟醇溶蛋白中的氨基酸組成特征更明顯,具有顯著的B類(lèi)麥醇溶蛋白的特征氨基酸含量;Glu31.18%,Pro18.92%,Lys1.8%。最新的研究為唐德松采用超聲輔助萃取浸提啤酒糟中的蛋白質(zhì)。試驗(yàn)對(duì)幾種浸提溶劑進(jìn)行篩選,采用碳酸鈉緩沖液可以獲得較好的浸提效果,而且對(duì)啤酒糟進(jìn)行粉碎處理可以獲得比原啤酒糟更高的蛋白質(zhì)得率。與傳統(tǒng)提取方法(搖床浸提)相比,超聲輔助萃取可以提高傳質(zhì)速率。在超聲輔助萃取過(guò)程中,蛋白質(zhì)的得率與萃取時(shí)間緊密相關(guān),浸提時(shí)間小于60min,溶劑中的蛋白質(zhì)濃度隨著時(shí)間快速升高,超過(guò)60min后,蛋白質(zhì)濃度上升緩慢。通過(guò)試驗(yàn),采用pH值為10的碳酸鈉緩沖液,在液固比為80:1,超聲功率為180W,萃取時(shí)間60min時(shí),浸提5次,可以使蛋白質(zhì)得率達(dá)到(50.69±1.79)%。提取啤酒糟中蛋白質(zhì)的方法還有酶解法和醇一堿法等。2.2.3具有廣闊的應(yīng)用前景啤酒糟有許多膳食纖維的功能性特點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。王異靜等人依據(jù)正交設(shè)計(jì)法,探討了堿法和酶法提取啤酒糟中的水溶性膳食纖維的最佳工藝。2.2.4制曲的目沈秀榮等人利用啤酒糟為原料,配以一定比例的玉米粉,通過(guò)雙菌種制曲,一方面使啤酒糟中的麥殼替代了部分填充料稻殼,另一方面使啤酒糟中的蛋白質(zhì)得到利用,提高了食醋的品質(zhì)。該技術(shù)既降低了釀醋的糧耗量,又充分有效地利用啤酒糟這一資源,減少了環(huán)境污染。2.2.5鮮啤酒糟作為輔料醬油是人們生活中不可缺少的調(diào)味品,而釀造醬油的主要原料是豆粕。啤酒糟含有較豐富的蛋白質(zhì)、10多種氨基酸及多種微量元素,可作為醬油生產(chǎn)的主要原料。劉軍報(bào)道了鮮啤酒糟作為輔料用于醬油制曲,不僅可以降低原材料成本,而且容易使曲料處于疏松狀態(tài),大大提高了制曲過(guò)程的通風(fēng)效率,改善了發(fā)酵過(guò)程的傳質(zhì)和傳熱效果。各試驗(yàn)組孢子發(fā)