从啤酒废酵母中制备酵母抽提物

!""!#$ !"#$%"$ &%’ ($")%*+*,- *. /**’ #%’0123- 食品工业科技 啤酒酵母的营养价值很高 456，其中含蛋白质 789，脂肪 :9，谷胱甘肽及辅酶 ;59，核糖核酸 <9= >9?@族维生素 8AB9。其氨基酸组成中 >种必需氨基 酸的含量已接近理想蛋白质的水平，尤其是谷物中 所缺乏的赖氨酸（+-1），啤酒酵母中含量极为丰富。通 过自溶等方法可将酵母细胞内的蛋白质降解成氨基 酸和多肽，核酸降解成核苷酸，然后再将其他有效成 分，如 @ 族维生素、谷胱甘肽及微量元素等一起从酵 母细胞中抽提出来，经加工调配便可得到酵母抽提 物（又称为酵母味素，酵母精）。它是一种兼具调味、 营养和保健三大功能的天然复合添加剂。 酵母抽提物的生产方法很多，有自溶法、机械破 碎法（包括高压匀浆法和高速球磨法）、加酶法等。本 文主要采用自溶的方法，通过利用酵母细胞本身的 酶系，然后添加一定的自溶促进剂，控制一定的条件 （温度、CD），从而降解细胞内的蛋白质和核酸，形成 构成酵母抽提物的营养和风味成分物质。自溶后的 酵母壁残渣，可继续提取葡聚糖或直接烘干作饲料。 % 材料与方法 %#% 材料与设备 啤酒废酵母 济南卢堡啤酒有限责任公司当天 排放的啤酒废酵母，压榨后，含水量为 BEA:9；F&G+， F&HD，F&DGH:。 (IJK7离心机 上海安亭科学仪器厂；LMNKID 电热恒温水浴箱 上海跃进医疗器械厂；LO@ 高压 均质机 上海东华高压均质机厂；喷雾干燥器 锡 山市昌盛干燥机厂；MIKE 型自动电位滴定剂 上海 第二分析仪器厂；水浴锅，微量凯氏定氮仪，微量滴 定管。 %#! 分析测定方法 5AEA5 总氮测定 微量凯氏定氮法。 5AEAE 氨基氮测定 甲醛滴定法。 5AEA: F&G+含量测定 硝酸银滴定法。 5AEAP 水分测定 于 588=587Q烘干至恒重后称重。 %#& 生产工艺 ! 结果与讨论 !#% ’()*添加对自溶的影响 F&G+的促溶作用主要表现在它能够促进细胞的 质壁分离 4E6，另外，还具有防腐、调味的作用，但过量 的 F&G+ 会抑制酵母细胞中内源酶的活性，影响自溶 速度。在酵母泥中加两倍（质量比）的蒸馏水，调成悬 浮液，分成 5、E、:、P 四份，分别加入悬浮液重量 EA89、EA79、:A89、:A79的 F&G+? 用 F&HD 调 CD 至 左右，于 7P=<8Q自溶 5E)。结果，第 5 组自溶 5A7)后变质发臭，E、:、P 三组自溶液中氨基氮含量及 其收率如表 5。 实验表明，F&G+添加量在 EA89（RSR）以下，温 度低于 7PQ自溶时易发生腐败变质。用盐量在 EA79 从啤酒废酵母中制备酵母抽提物 摘 要 主要研究了 !"#$ 的添加量、温度、时间、用水量及 %& 对 啤酒废酵母自溶的影响，从而获得了制备风味良好的酵 母抽提物的最佳工艺条件。 关键词 啤酒废酵母 酵母抽提物 自溶 !"#$%&’$ !" #$%& ’(’)*+#$) ),,)-#& ., #$) (//%#%." ., 0(12+ #)3’)*(#4*)+#%3)+5(#)* (3.4"# ("/ ’6 ." #$) 7)(&# (4#.27&%& 5)*) /%)/89"/ #$)" #$) .’#%3(2 ’*.-)&&%": -."/%#%."& ,.* ’*)’(*%": 7)(&# );#*(-# 5%#$ :../ ,2(<.* 5)*) (-$%)<)/8 ()* +,%-# 5(&#) =*)5%": 7)(&#> 7)(&# );#*(-#> (4#.27&%& 中图分类号：(!E8EA: 文献标识码：; 文 章 编 号 ：588EK8:8<（E88E）8TK8878K8: （山东轻工业学院食品与生物工程系，济南 ’()*))） 张 帅 王秀道 收稿日期：E88EK8PKEE 作者简介：张帅+*,-./0，男，在读硕士生，研究方向：生物产品的分离 及分析技术。 工艺技术 +" !""!#$ !"#$%&’(" $)’%**% 食品工业科技 !"#$%范围内，&、"、’ 三组的鲜味、香气、颜色及氨基 氮含量无明显差异。但 ()*+添加量高于 "#$%时，酵 母抽提物成品含盐量将超过 &,%，味道过咸。总起来 看，()*+添加量在 &#$%!"#,%比较合适。 !#! 温度对自溶的影响 酵母泥拌水后加入 "#,%的 ()*+，起始 -. /#0 1 分成 2、&、"、’四组，调节不同温度，自溶 2&3，所得氨 基氮含量和收率如表 &。 从图 2 中可以更清晰的看出温度变化对酵母自 溶影响的明显趋势。 实验表明，"$4以下自溶，不仅抽提液的氨基氮 含量低，感官质量差，而且自溶过程中容易发生腐败 变质。5#6#.7893:"1’;等人从下面啤酒酵母中分离出的 <、=、*、> 四种蛋白酶，其最适温度分别为 "$、$,、 $,、/,4，"$4以下均不利于这四种酶发挥作用。从几 种酶的最佳协同作用考虑，温度控制在 $$4左右对 酵母自溶最为有利。 !#% 时间对自溶的影响 酵母泥拌水后加入 "#,%的 ()*+，起始 -.调为 /#0，于 $$4自溶。自溶过程中，每隔一定时间取一定 自溶液测定其氨基氮含量，结果见表 "。 从图 & 中可以清晰的看出氨基氮含量随温度变 化而呈现的趋势。 从图中可以看出，自溶 2,3 以后，随着时间的延 长，氨基氮含量增加明显放慢。通过对抽提液的氨基 氮、感官质量及实验效率等因素的综合考虑，自溶时 间控制在 2,3左右比较合适。 !#& 用水量对自溶的影响 用蒸馏水自溶与用自来水自溶相比，抽提液氨 基氮含量及收率无明显增加。但用蒸馏水自溶制得 的抽提液口感稍好，香味比较浓郁、纯正，在感官质 量上有一定的优势。 经预处理的酵母泥分成 2、&、"三组，分别按 2?2#$、 2?&#,、2?&#$@A BAC的比例添加蒸馏水，分别加入 "#,%的 ()*+，起始 -. /#01于 $$4自溶 2,3，结果如表 ’。 实验表明，自溶用水较少（如 2组）时，稀酵母抽提 液氨基氮含量较高，但收率较低；用水较多（如 "组）时， 稀酵母精氨基氮含量较低，但有利于提高收率。但另一 方面，用水量较大时，浓缩成酵母抽提物成品的工作量 较大，耗能较多。在酵母泥干物质含量 20%左右的情况 下，自溶用水量为酵母泥重量的两倍左右比较合适。 !#’ ()对自溶的影响 酵母细胞内含有多种蛋白酶，-. 影响这些酶的 活性，从而影响蛋白质降解程度和产品的品味质量。 啤酒酵母中的 <、=、*、> 四种蛋白酶，其最适 -.分别为 D#$、/#&、/#&、"#$。偏碱性虽有利于蛋白酶 <发挥作用，但会抑制蛋白酶 =、*、> 的活力。起始 -. D#$ 左右时，在数小时内自溶液 -. 可自然下降 至 D#, 以下。自溶过程 -. 自然下降，一方面是由于 废弃酵母呈酸性；另一方面是由于蛋白质降解产生 的氨基酸特别是酸性氨基酸所致。自溶液起始 -. /!0，自溶液终了 -. 可降至 $#$ 左右，自溶起始 -. 也不宜过低。用盐酸或乳酸调节起始 -. ’#$ 以下 表 2 ()*+添加对自溶的影响 分组 ()*+添 加量（%） 氨基氮含量 （9 B 2,,E+） 氨基氮 收率（%） & &#$ ,#’/, ’#"/ " "#, ,#’/’ ’#"& ’ "#$ ,#’/& ’#&0 分组 自溶温度@4C 氨基氮含量 （9 B 2,,E+） 氨基氮 收率（%） 感官质量 2 $’!/, ,#/2& "#0’ <、=、*均呈棕 褐色，口味较淳 厚，有肉质感 & ’0!$’ ,#$F& "#F$ " ’,!’0 ,#$/, ’#&& ’ "$!’, ,#’D0 ’#D" 质量较差 表 & 温度对自溶的影响 自溶时间@3C & ’ / 0 F 2, 22 2& 氨基氮含量（9 B 2,,E+） ,#2&, ,#",/ ,#"$2 ,#"F/ ,#’0’ ,#$$& ,#$F, ,#$F$ 表 " 时间对自溶的影响 分组 酵母泥?水 （G B G） 稀酵母抽提物含量 （9 B 2,,E+） 氨基氮收率 （%） 2 2?2#$ ,#D20 ’#2$ & 2?&#, ,#$/F ’#’/ " 2?&#$ ,#’D, ’#F0 表 ’ 用水量对自溶的影响 工艺技术 ’* !""!#$ !"#$%"$ &%’ ($")%*+*,- *. /**’ #%’0123- 食品工业科技 时，都显示出制取的稀酵母抽提液氨基氮含量低于 456, 7 8449+，氨基氮收率低于 654:，产品的感官质量 比较差。总的来看，自溶起始 ;<可调节至 =>?，一般 ;<在 =5@>A54较为合适B@C=D。 % 小结 通过实验，可以得出优化的酵母自溶工艺条件： 在酵母泥中加入两倍质量的蒸馏水，添加 654:的 E&F+，调节 ;< =5?，温度控制在 @@G左右，自溶时间 84)左右。影响酵母自溶的因素还有其它，比如酶BAD （核酸酶、蛋白酶等）以及酵母营养盐的添加等，但考 虑到实验的成本问题，本实验没有涉及。 参考文献 8 丁满生C等 5啤酒酵母泥回收利用研究动态5酿酒科技CH448 IJKLA6>A@ H 张晓鸣C等5理化处理对啤酒酵母自溶的影响5无锡轻工大学 学报CH448IHKL8@J>8@A 6 彭小平C等5酵母精的生产及其在食品工业上的应用5食品科 学C8MMAIAK J 钟文辉C等5酵母精中试生产及其应用研究5郑州粮食学院学 报C8MM=IHK @ 江慧修 5 酵母细胞自溶过程的生物学研究 5 微生物学报 C 8M?MC8MI8KL66>6? = N5OEPQQ $25&+ R% S%"-%&2#" T$2)*’ /*3 U$&12 R02*+-1#15 /**’ !"#$%"$C8MMHCJJ A TRVQP TPQS!W，OXSER PQYRE5S..$"2 *. $%Z-9$1 #% #%’0123-5E$[ U*3\L()$ E&203$ ]3$11C8MAM 摘 要 用鲁梅克斯这种以鲜叶为主的新型高蛋白植物作为酿造 酱油的蛋白质原料，以麸皮作为淀粉质原料，以 !"#$%&’ 米曲霉作为菌种，用卤化钾盐代替卤化钠盐，利用固态低 盐发酵法酿制无盐保健酱油。通过正交试验确定了最佳 发酵条件，底物浓度 （麸皮(鲁梅克斯）为 #()，*&+培养 ’&,，蛋白质利用率达到 )-$./，其风味也很好。 关键词 鲁梅克斯 固态低盐发酵 保健酱油 !"#$%&’$ !"#$% &’()*+ ,-#.- #" (/"012 (34) /5 56)"- 1)37)"+ 3" 0-) 86/0)#$ "/’6.) /5 "/2"3’)" 5)6()$030#/$+ 3$4 0-) ,-)30 963$ 3" 3(21/#4 (30)6#31+ !"#$%&’(()" *%+,-$ :";<=>? 3" "0360)6+ -28/"31#$) "/1#4 "030) 5)6()$030#/$ 0).-$/1/%2 #" ’")4 0/ 96), "31#$)@56)) -)310- "/2"3’.)< A-) /80#(31 ./$4#0#/$ #" 3003#$)4 92 /60-/%/$31 )B8)6#()$031 4)"#%$< A-30 #"+ 0-) 630#/ /5 ,-)30 963$ 3$4 &’()* #" ; CD+0-) 5)6()$030#/$ 0#() #" ?> 432" 3$4 0-) 0)(8)630’6) #" E>F< !$4)6 0-#" ./$4#0#/$+ 0-) -#%-)"0 86/0)#$ ’"#$% 630) #" DG规定