【doc】利用啤酒废酵母制备富锌酵母

【doc】利用啤酒废酵母制备富锌酵母 利用啤酒废酵母制备富锌酵母 2010N0.4 ?178.SerialNo.217ChinaBrewing 利用啤酒废酵母制备富锌酵母 关转飞,贾飞,王战勇,张晶,张雪松 (辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺113001) 摘要:以啤酒废酵母为原料制备富锌酵母.对制备的工艺条件进行了优化.确定最佳的工艺条件条件为:Zn2+的浓度为500~egmL; 培养pH值为4.5;振荡培养时间为lOb;啤酒酵母投加量为5Og,5OmL培养基.通过红外分析对空白废酵母和富锌废酵母进行比较,分 析了酵母富集锌前后吸收峰的变化. 关键词:啤酒废酵母:富锌酵母;锌含量;红外光谱 中图分类号:TQ920.9文献标识码:B文章编号:0254—5071(2010)04-O178-02 Productionofzinc.enrichedyeastbywastebrewer’syeast GUANZhuanfei,JIAFei,WANGZhanyong,ZHANGJmg,ZHANGXueso ng (SchoolofEnvironmentalandBiologicalEngineering,LiaoningShihuaUni versity,Fushun113001,China) Abstract:Zinc-enrichedyeastwaspreparedbywastebrewer’syeast.Theoptimumconditionswereasfollows:concentrationofZn~at500vLg/ml;pH 4.5;shakingfor10h;inoeulumofyeastby50g,5Om1.Contentsincontrolandzinc-enrichedyeastwereanalysedusinginfraredspectra, Keywor~:wastebrewer’syeast;zinc-enrichedyeast;contentsofzinc;infraredspectrum 在啤酒的酿造过程中,每生产10000t啤酒,大约有lOOt 剩余酵母产生,这些在啤酒发酵过程中形成的酵母泥除 一 部分留作下一批啤酒发酵接种之甩外,大部分的酵母 泥作为废物而直接排放【1].与国外相比,我国的啤酒废酵 母泥回收利用的比例较低,技术水平不高,工业化实用化 程度更是有较大的差距圆. 锌是生物体内是不可缺少的元素,对细胞生长和细胞 的保护具有重要的意义[3].人体缺锌可引起侏儒症,肝脾 肿大,味觉和嗅觉障碍以及性腺功能减退等综合症网.用 啤酒酵母制备富锌酵母除具有补锌的功效外,还可以补给 氨基酸等营养物质阎.因而是一种极具开发潜力的新型有 机补锌剂. 本研究初步确定了利用啤酒废酵母制备富锌酵母的 制备条件,可以有效地利用啤酒废酵母这种可资源化的固 体废弃物,使之变废为宝,化害为利,具有一定的环境效益 和经济效益,同时也为其的应用奠定了理论基础. 1材料和方法 1.1材料与设备 1.1.1菌种 啤酒废酵母:实验当天从辽宁天湖啤酒有限责任公司 取回废酵母,4000r/min离,t~,15min,弃上清液,得沉淀的啤 酒酵母泥,备用. 1.1.2培养基 麦芽汁培养基:10oBx麦芽汁培养基.培养基均需根 据实际情况添加适量硫酸锌(ZnSO+”7H20),调节锌离子 的浓度以及pH值. 1.1-3实验仪器 LD5.2A低速离心机:北京医用离心机厂;SW-CJ.1C标 准净化工作台:上海阳光实验仪器有限公司;HZQ.F全温振 荡培养箱:哈尔滨市东联电子技术开发有限公司;FA2004 电子分析天平:上海天平仪器厂;3510原子吸收分光光度计: 安捷伦科技上海分析仪器有限公司;PHB,4-PH计:上海精 密科学仪器有限公司;Yx280A手提式不锈钢蒸汽消毒 锅:上海三申医疗器械有限公司;SpectmmGX型傅里叶变 换红外光谱仪:美国Perkin.Elmer公司. 1-2实验方法 1.2.1富锌酵母的制备 将新制备的酵母泥加入含锌麦芽汁培养基中振荡培 养.培养结束后4000r/min离L,20min,收集沉淀菌体,蒸馏 水洗涤至洗涤液无锌离子,65?真空烘干至恒重,即得富锌 收稿日期:2009—12.02 基金项目:抚顺市科学技术计划项目(20071219) 作者简介:关转飞(1984.),女,硕士研究生,研究方向为生物化工:王战勇},副教授,通讯作者 种具有玫瑰橙色,略带柿子香味,具有柔和酸味,略甜,爽 口,体态澄清的优质食醋. 参考文献: [1]1李世秀.新型保健饮料一果醋的酿造技术.中国调味品,2001(1):326. 【2】张士泉,张路.保健柿子醋生产技术【J】.农副产品加工,2004(6):44. 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[5】周文风.柿子醋生产工艺研究【J】.中国酿造,2002(3):21-23. 【6]GB2719.2003,食醋卫生指标【s】. 产品开发中国酿造2010年第4期 总第2’7期?179? 酵母产品问. 1.2.2锌含量的测定 取0.2g-0.3g酵母干粉消化,定容.利用原子吸收分光 光度计进行测定,测定条件为:灯电流2mA,通带0.2m’n, 波长201.7nm,燃烧器高度8mm,空气流量6L/min,乙炔气 流量2.0L/min.根据标准曲线即可得出待测样中的锌含量. 1.2.3红外光谱分析 采用Perkin.Elmer公司的SpectrumGX型红外光谱仪 进行红外光谱分析.分别称取一定量的空白啤酒废酵母 和富锌酵母,与KBr充分混匀,压片,在相同条件下测定红 外吸收光谱. 2结果与讨论 2.1培养条件的优化 2.1.1锌离子浓度对啤酒废酵母富集锌的影响 在500mL~角瓶中,注入50mL不同Zn2+浓度的麦芽汁 培养基.接入50g啤酒废酵母,培养基pH值调至4.5,培养温 度28?,振荡器转速120r/min,培养时问10h.测定富锌酵母 样品中锌含量,结果见图1A. 由图lA可见,锌离子浓度由l00g/n1L增加至5001xg/mL 时,麦芽汁中锌含量也随着增加.锌离子浓度为5001xg/mL 时,富锌酵母锌含量达到最大值.随后,富锌酵母的锌含 量随着麦芽汁中锌离子浓度的增加而降低,可见过高的锌 含量反而会抑制啤酒废酵母的富集行为,所以选麦芽汁中 Zn浓度500~g/mL为最佳. 2.1.2麦芽汁起始pH值对啤酒废酵母富集锌的影响 在500mL~角瓶中,注入50mLZn2+浓度为500p~g/mL 的麦芽汁培养基,接.~50g压榨过的啤酒废酵母,调节培 养基为不同pH值,培养温度28%,振荡器转速120r/min,培 养时间10h.测定富锌酵母样品中锌含量,结果见图1B. 由图1B可见,随着麦芽汁起始pH值的增加,富锌酵母 锌含量呈现先升后下降的趋势.在pH值为4.5时锌含量 达到最大值,因此,确定啤酒废酵母富锌的最佳pH值为4.5. l 1 1 一 _b』J1 ? bD 基 一 世 图1锌离子浓度(A),麦芽汁起始pH值(B),振荡培养时间(C),啤酒酵母投加量(D)对啤酒废酵母富集锌的影响 Figure1.EffectofZnconcentration(A),pH(B),incubationtime(C),innoculu mofyeast(D)onZinc-enrichedyeast 2.1.3培养时问对啤酒废酵母富集锌的影响 在500mL~角瓶中,注入50mLZnz+的浓度为5001xg/mL 的麦芽汁培养基.接.~50g压榨过的啤酒废酵母,培养基 pH值调至4.5,培养温度28%,振荡器转速120r/min.培养不 同时间,测定富锌酵母样品中锌含量,结果见图lC. 由图1c可知,在开始的培养阶段锌含量增加的很快, 在lOh时达到最大值,此后继续增加培养时间富锌酵母的 锌含量变化不大.优选富锌酵母的振荡培养时问为10h. 2.1.4酵母投加量对啤酒废酵母富集锌的影响 在500mL~角瓶中,注入50mLZn2+的浓度为500~rdmL 的麦芽汁培养基,加入不同量的啤酒废酵母,培养温度28?, 振荡器转速120r/min,培养基pH值调至4.5,培养时间10h. 测定富锌酵母样品中锌含量,结果见图1D. 由图1D可知,酵母添加量为10g/5OmL培养基时,所得 富锌酵母锌含量高,达到1130mg/g,但此条件收获富锌酵 母产率较低:当投加量达~U3Og,50g/5OmL时富锌酵母锌含 量变化不大;投加量大于50g/50mL时,锌含量又有明显下 降的趋势.考虑到富锌酵母最终产率的问题,确定啤酒废 酵母最佳酵母添加量为50g/50mL. 2_2利用红外吸收光谱法分析富锌酵母 . 2010No.4 ?180-SerialNo.217ChinaBrewingP roductDevelopment 红枣格瓦斯饮料的研制 唐军虎,潘阳,敬思群 (新疆大学生命科学与技术学院,新疆乌鲁木齐830046) 摘要:以红枣汁作为生产格瓦斯饮料原料,提高饮料营养价值,改善饮料的色泽和口味.通过正交试验和感官评定,确定了最佳的 生产工艺:酶解的最佳条件为果胶酶的添加量0.6%,酶处理时间8h,酶处理的最适pH值4.0;发酵的最佳条件为红枣汁与麦芽汁比例 1:3,发酵时间15h,接种总量3%,发酵温度3O?. 关键词:格瓦斯;红枣;果胶酶 中图分类号:TS275.4文献标识码:B文章编号:0254—5071(201O)04—0180—04 Preparationofred-jujubeKbaC TANGJunhu,PANYang,JINGSiqun (CollegeofLifeSciences&Technology,XinjiangUniversity,830046, China) Abs~-t:AkindofKbaCwaspreparedwithredjujubejuiceasrawmaterialfori mprovednutritionalvalues,colorandtaste.Theoptimumconditions weredeterminedbyorthogonalexperimentaldesignandsensoryevaluation.Theoptimumtechnologyforjuicepreparationwasadditionofpectinase byO.6%,treatedfor8hwithpH4.0.Andtheoptimumfermentationconditionsweretlltheratioofred-jujubejuiceandweftby1:3,inoculumat 3%.fermentedfor15hunder30?. Keywords:KbaC;red-jujube;pectinesterase 格瓦斯”KbaC”最早源于我国,是一种用麦芽或面包屑制成的清凉饮 料f1].在我国北方一些城市曾作为一种最 收稿日期:2009—10—23 作者简介:唐军虎(1984一)男,硕士研究生,主要从事食品生物技术方 面的研究工作 采用Perkin.Elmer公司的SpectrumGX型红外光谱仪 进行红外光谱分析.分别称取5mg的空白酵母粉和富锌酵 母与750mgKBr充分混匀,压片,在相同条件下测定红外 吸收光谱.结果见图2. 褂 4000.0300020001500l000400.0 波数/cm.. a为空白酵母红外谱图;b为富锌酵母红外谱图 图2空白酵母和富锌酵母红外光谱图 Figure2.InfraredspectrumofcontrolandZinc-enrichedyeast 由图2可以看出,1647cm处的吸收峰为酰胺I带,是 C=O的伸缩振动,1545cm-t的吸收峰是酰胺II带,归属于 N.H的弯曲振动和C-N的伸缩振动,1237cm-是酰胺III带, 是C-N的伸缩振动和N.H的弯曲振动峰,可能还有P=O与 C=S的伸缩振动或羧基C—O的伸缩振动的贡献,其中前两 个峰是蛋白质的特征谱带.1452cm.处的吸收峰为一cH3和 . CH.的弯曲振动峰;1403cmt处的吸收归属于羧基的对称 伸缩振动[7-8]. 比较a和b看出,酵母吸附锌后,红外光谱图有一处发 生明显的变化.羟基的最大吸收位置从3317cm红移至 3375cm,移动了近60cm,可能是由于部分羟基参与了吸 附,使得形成的氢键部分断开,引起羟基的伸缩振动最大 峰位置红移,在吸附锌离子时,羟基有着重要的贡献. 3结论 实验确定了利用啤酒废酵母制备富锌酵母的培养条 件:Zn的浓度为500~g/mL;培养pH值为4.5;振荡培养时 间为10h;啤酒酵母投加量为50g/50mL培养基.通过红外 分析对空白废酵母和富锌废酵母进行比较,分析了酵母富 集锌前后吸收峰的变化. 直接利用啤酒废酵母制备富锌酵母可以降低培养周 期,而且由于原料易于获得且价格低廉,富锌酵母的生产成 本低,适合工业化规模生产. 参考文献: 【1]KORHOLAM,EDELMANNICYeastpreparationsenrichedwithtrace elements[J].ActaPharmacalTo~ml,1986,59(7):148?151. 【2】肖亚新.浅谈啤酒酵母的回收和利用【J】.酿酒科技,1998,5(4):66-68. 【3]杨月欣,刘建宇,崔红梅.四种锌化合物的生物利用率的比较【J].营养学 报,1998,20(2):157—161. [4】陆明盛,屠锡德,朱家璧.药剂的生物利用度【M】.北京:人民卫生出版 社,1993. 【5]李文珍.高锌酵母试验研究[J】.微生物学杂志,1994,14(1):38-40. 【6】王伟利,王雅华,孙会,等.酵母菌富集微量元素铁,锌的研究【J】.吉 林农业大学,2001,23(4):93?96. [7】韩润平,李建军,鲍改玲.酵母菌吸附铅前后红外光谱比较【J】.光谱实 验室,2000,17(4):385.387. 【8】王战勇,张晶,苏婷婷.啤酒废酵母对pbz+的吸附【J】.辽宁石油化工 大学,2006,26(1):26.29.