从活化酵母中提取葡聚糖的工艺研究.doc

从活化酵母中提取β-葡聚糖的工艺研究 ［摘 要］笔者采用酸法、碱法和酸碱融合法提取酵母细胞壁中的 β- 葡聚糖，对得率和纯度进行对比分析后，发现用碱法浸提工艺从破壁酵母中提取碱不溶性 β- 葡聚糖效率最高。通过正交试验得出最佳提取条件为：在 75°C 条件下、0.75mol/L 的碱液处理15min。不同脱水和干燥条件的对比实验表明：脱水和干燥条件影响产品的色泽；溶剂和水分蒸发得越快，产品最终含水率越低，产品颜色越白。 ［关键词］酵母细胞壁 β- 葡聚糖 碱法 酸法 酸碱法 0.引言 β- 葡聚糖作为活性多糖不仅具有免疫促进作用，而且具有抗癌、 抗肿瘤、提高抗病能力和降低胆固醇等生理活性，是一类研究较多的活 性多糖。由于其具有高粘性、高持水性和热稳定性，以及制备工艺简单 等方面的优点，在食品、医学、化妆品、造纸和建筑材料等行业得以广泛 应用。 在国内外相关研究报道中，对于 β-葡聚糖的制备，有酸法，碱法， 以及酸碱、有机溶剂和酶相结合的方法。其中，碱法由于其浸提工艺简 单，产品纯度高，是从废弃酵母中有效提取高纯度 β-葡聚糖的理想途 径。 本文在对比酸法、碱法和酸碱法的基础上，主要研究用碱法工艺提 取 β- 葡聚糖的最佳条件，并分析不同提取条件对产物得率和纯度的 影响，以及干燥和脱水条件的选择对结果的影响，为啤酒生产中的废酵 母泥利用提供技术参考。 1.材料与方法 1.1 材料和试剂 酵母粉，乙酸，NaOH, 无水乙醇，无水乙醚，硫酸等，均为分析纯。 1.2 方法 1.2.1 酵母破壁 盐法破壁：在酵母菌体浓度 10％，氯化钠浓度 2.5％，破壁时间 2.5h，破壁温度 70℃的实验条件下进行破壁。 1.2.2 酸法 配制 1.0mol/L 醋酸溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在 70℃下水浴 1- 2 小时。3000r/min 离心 15min,沉淀物水洗 2 次，然后用无水乙醇洗涤，无 水乙醚脱水，在 37℃条件下干燥至恒重。 1.2.3 碱法 配制 1.0mol/L NaOH 溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在 70℃下水浴 1- 2 小时。3000r/min 离心 15min,沉淀物水洗 2 次，然后用无水乙醇洗 涤，无水乙醚脱水，在 37℃条件下干燥至恒重。 1.2.4 酸碱法 4g 酵母粉加适量水制成酵母泥，加入 200mL 1mol/L NaOH 在 90℃ 下，作用 2h 后 3000r/min 离心 15min，水洗 2 遍，加入 4%的乙酸溶液 50mL 室温处理 2h，3000r/min 离心 10min 后，用无水乙醇和无水乙醚分 别脱水两次，在 37℃下干燥 12h 至恒重。 1.2.5 碱法分离提取的最佳实验条件 表 1 碱法分离提纯 β- 葡聚糖正交实验 采用碱法分离提纯 β- 葡聚糖时，其得率和纯度受多种因素影响， 通过单因素试验，初步确定碱处理时间、碱处理温度、碱液浓度为主要因 素，进而通过正交实验，确定碱法分离提纯 β- 葡聚糖的最佳工艺条件。 碱法分离提纯 β- 葡聚糖正交实验设计见表 1，每个处理用 2g酵 母粉，60mLNaOH，通过正交试验处理后，3000r/min 离心 15min，沉淀物 水洗两遍，用无水乙醇在 75℃条件脱水 1- 2h，然后在干燥箱中干燥至 恒重，记录结果并分析。 1.2.6 葡聚糖含量测定 用苯酚—硫酸法，在 490nm 处测定标准葡萄糖溶液在不同浓度 （mg/mL）下的吸光度 OD，以 OD为纵坐标，标准葡萄糖浓度(mg/mL)为横 坐标绘制工作曲线。对所测样品经准确称量后，用 H 2 SO 4 完全水解，加 苯酚显色，在 490nm处测得各样品的 OD,然后通过工作曲线计算各样 品葡聚糖的含量。 1.2.7 脱水和干燥条件对产品色泽的影响 将所得β-葡聚糖依次用不同量的无水乙醇和无水乙醚脱水，探讨无 水乙醇和无水乙醚用量对 β-葡聚糖色泽的影响。将所得 β-葡聚糖进行 自然干燥和真空干燥，比较两种干燥方法对 β- 葡聚糖色泽的影响。 2.结果分析 2.1 酸法、碱法和酸碱法结果对比分析 分别对三种不同工艺所得的产品进行计算得率：葡聚糖得率 = 葡 聚糖（沉淀物）/ 酵母干重 x100%。 表 2 酸法、碱法和酸碱法的对比 2.2 正交试验的结果 表 3 碱法提取正交试验结果 实验号 温度 /℃ 时间 /min 碱液浓度 mol/L 1 75 15 0.50 2 75 30 0.75 3 75 60 1.00 4 85 15 0.75 5 85 30 1.00 6 85 60 0.50 7 100 15 1.00 8 100 30 0.50 9 100 60 0.75 因素 方法 实验条件 实验 用料 葡聚糖 /g 得率 /% 纯度 /% 温度 /°C