啤酒廢酵母提取生物蛋白質(zhì)的工藝研究

啤酒廢酵母提取生物蛋白質(zhì)的工藝研究

0啤酒廢酵母的分離提取生物蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)是人類(lèi)和所有生物生存所必需的養(yǎng)分。沒(méi)有蛋白質(zhì)，你就沒(méi)有生命。因此,人類(lèi)想方設(shè)法研究開(kāi)發(fā)各類(lèi)蛋白質(zhì),以供各種生物的需要。啤酒廢酵母含蛋白質(zhì)豐富,且含D、E維生素和B族維生素,微量元素和無(wú)機(jī)鹽,是最佳營(yíng)養(yǎng)食品原料。所含的八種必需氨基酸與人體所需的組成近似理想的模式。啤酒酵母兼動(dòng)、植物特性,屬于單細(xì)胞微生物。其細(xì)胞外有較厚一層細(xì)胞壁,約占20%體積。細(xì)胞壁內(nèi)層由葡聚糖組成,細(xì)胞壁外層由甘露糖組成。這些多糖物質(zhì)組成了細(xì)胞壁,包在原生質(zhì)外層,構(gòu)成酵母形體。該蛋白質(zhì)是從單細(xì)胞微生物中提取出來(lái)的,因此可謂生物蛋白質(zhì)。直接食用味覺(jué)不好難以下咽。人、畜直接食用啤酒酵母,其中的各種營(yíng)養(yǎng)成份不易被吸收。因此,從啤酒的廢酵母中提取分離生物蛋白質(zhì)是有價(jià)值的。如果投產(chǎn),會(huì)給社會(huì)帶來(lái)大量的蛋白質(zhì)資源。分離提取蛋白質(zhì)時(shí),必須解決關(guān)鍵的四個(gè)問(wèn)題,第一壓榨啤酒廢酵母泥中存在大量的谷物雜質(zhì),皮殼碎末,酒花樹(shù)脂,死酵母細(xì)胞壁等雜質(zhì)。必須在以酵母泥為原料的予處理過(guò)程中除去。第二含的苦味物質(zhì)在預(yù)處理過(guò)程中必須除去,如不能除掉,會(huì)給最后產(chǎn)品蛋白質(zhì)帶來(lái)苦味。第三啤酒酵母的蛋白質(zhì)等各種營(yíng)養(yǎng)素,都被約20%體積的一層厚細(xì)胞壁所包圍,所以直接食用啤酒酵母不易被機(jī)體吸收其中的各種營(yíng)養(yǎng)成分。把啤酒廢酵母精制成生物蛋白質(zhì)其意義就在此。第四從工業(yè)生產(chǎn)考慮,分離精制生物蛋白質(zhì)時(shí),提高得率也是十分重要的環(huán)節(jié)。啤酒酵母經(jīng)過(guò)粗濾、清洗、干燥、粉碎等過(guò)程,制成干啤酒酵母,這在該研究中僅是中間產(chǎn)品。研究的主要內(nèi)容是經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)等方法使其脫去苦味后,在不破壞蛋白質(zhì)和維生素的條件下,用酶法、化學(xué)方法或多酶與化學(xué)方法并用,破啤酒酵母細(xì)胞壁,研究分離、提取、精制等工業(yè)路線(xiàn),使之盡可能的得到含量百分比高的蛋白質(zhì),這是該課題在試驗(yàn)研究方法方面有所創(chuàng)新的學(xué)術(shù)價(jià)值。1工藝方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.1生物蛋白質(zhì)的制備方法在擬定工藝路線(xiàn)前,先要分析啤酒酵母泥的成分,作為擬定各種工藝路線(xiàn)的依據(jù)。壓榨啤酒廢酵母泥中存在大量的谷物粒子,皮殼碎粉、酒花樹(shù)脂、死酵母細(xì)胞壁等物質(zhì),都會(huì)影響提取工藝的進(jìn)程和得率。在以酵母泥為原料的前處理過(guò)程中,上述物質(zhì)雖可大部分除去,但苦味物質(zhì)基本不能除去,不僅影響下一步試驗(yàn),而且制出的生物蛋白質(zhì)也會(huì)含有不同程度的苦味。除去不良?xì)馕逗涂辔段镔|(zhì)的主要機(jī)理是采用吸收、吸附、離子交換、沉淀、化學(xué)處理等方法。根據(jù)不同工藝應(yīng)用不同方法,也可采用二、三種以上綜合性方法,以達(dá)到脫去苦味的目的,已得到良好的脫苦效果。酵母細(xì)胞壁較厚,很難破除,必須利用外力使之破壞或分解。如利用機(jī)械、酶、化學(xué)試劑等處理,破壞細(xì)胞壁或使細(xì)胞壁變薄,增加滲透性,以及使用細(xì)胞壁部分溶解等方法,可使蛋白質(zhì)流出細(xì)胞外。然后再除去破的細(xì)胞壁、雜質(zhì)和溶解物。經(jīng)過(guò)提取、分離、精制等多道工序,才可制成生物蛋白質(zhì)。經(jīng)過(guò)近200批次實(shí)驗(yàn)和測(cè)試分析,選出十余種不同工藝路線(xiàn),現(xiàn)舉例說(shuō)明。1.2工藝路線(xiàn)1.3結(jié)果本工藝路線(xiàn)簡(jiǎn)單可行,蛋白質(zhì)含量也較高。1.4該操作方法解釋(1)況處理的酵母將啤酒酵母取來(lái)后,由于每批酵母的質(zhì)量有所不同,因而在處理上也要根據(jù)具體情況處理,以得到較為純凈的酵母。在提取蛋白質(zhì)的工藝中,其處理和得率也有時(shí)不同。主要是加水?dāng)嚻?、清洗次?shù)和沉淀次數(shù),除雜脫苦,干燥粉碎或噴霧干燥,精制成純凈的酵母粉,作為生物蛋白質(zhì)的中間產(chǎn)品,即提取、分離、生物蛋白質(zhì)的原料。(2)生物蛋白質(zhì)的提取按上述方法得到的純凈酵母泥,添加緩沖液或水,在一定條件下,掌握適當(dāng)溫度,加酶或化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行破壁,調(diào)正pH值,進(jìn)行提取分離、沉淀、離心分離,干燥、粉碎等工序,或制成一定濃度的乳濁液,進(jìn)行噴霧干燥,即可得到生物蛋白質(zhì)。1.5分析的結(jié)果據(jù)測(cè)試部門(mén)分析測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)表4和表5。(2)無(wú)機(jī)鹽、微量元素、維生素含量測(cè)試結(jié)果1.6衛(wèi)生指標(biāo)和有害物質(zhì)指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果(1)健康診斷標(biāo)準(zhǔn)細(xì)菌總數(shù)2100個(gè)/g大腸菌群數(shù)<30個(gè)/100g致病菌未檢出本品根據(jù)國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)完全合格。(2)有害物質(zhì)指標(biāo)鉛≤0.93μg/g砷≤0.41μg/g汞≤0.012μg/g鎘≤0.07μg/g本品經(jīng)過(guò)檢測(cè)完全附合國(guó)家規(guī)定指標(biāo)合格。2從啤酒酵母中提取生物蛋白質(zhì)的可行性經(jīng)過(guò)采用4種酶和化學(xué)處理等三大類(lèi)10多條工藝路線(xiàn),近200多批次的試驗(yàn)結(jié)果,經(jīng)過(guò)國(guó)家檢測(cè)部門(mén)檢驗(yàn),定量分析測(cè)試結(jié)果,蛋白質(zhì)含量高的達(dá)70.76%,最低者為55.50%,水分在1.08%～2.61%范圍之內(nèi),灰分在1.58%～5.05%之間,游離氨基酸含量為400～500μg/g,含鈣、鐵、鋅、硒、鉀、鈉、磷等無(wú)機(jī)鹽和微量元素,含有VB6、VD、煙酸、酯肪、纖維素等各種營(yíng)養(yǎng)素。有害物質(zhì)鉛、砷、汞、鎘的含量不超過(guò)國(guó)家衛(wèi)生指標(biāo),理化指標(biāo)合格。色澤為乳白色,無(wú)異物,無(wú)異味,噴粉試驗(yàn)在工廠車(chē)間的設(shè)備上進(jìn)行的,結(jié)果可行。實(shí)現(xiàn)從啤酒酵母中提取生物蛋白質(zhì)是一條獲得蛋白質(zhì)來(lái)源的新途徑,可部分解決國(guó)內(nèi)人用、飼用蛋白質(zhì)缺乏的問(wèn)題,為人類(lèi)蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)源增加了新的來(lái)源,能強(qiáng)身健體,為人類(lèi)造福。且又可解決啤酒廠造成污染環(huán)境問(wèn)題做了一定的工作。且可變廢為寶,有較大的潛在經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。可利用啤酒廠的設(shè)備,人力、物力,即可生產(chǎn)出本產(chǎn)品。減少建廠、設(shè)備投資,且可利用本