超声-酶-碱法提取啤酒废酵母-葡聚糖的研究.pdf

超声-酶-碱法提取啤酒废酵母 β-1,3-葡聚糖的研究 摘 要：采用超声-酶-碱法从啤酒废酵母中提取 β-1,3-葡聚糖，在超声波预处理和酶解最佳 条件的同时，利用 响应曲面法研究分析 NaOH 浓度、温度、用量和时间对 β-1,3-葡聚糖得率、纯度和蛋白质含 量的影响。试验结果表 明，超声波处理后破壁率为 94.22 %；酶解后蛋白质去除率为 62.82 %；当加入 2.05 %的 NaOH 30.50 mL，74 ℃处理 5.7 h，β-1,3-葡聚糖的得率为 10.21 %，纯度为 88.14 %，蛋白质含量为 1.19 %。超声-酶- 碱法处理工艺具有 β-1,3- 葡聚糖得率、纯度高、蛋白质含量低及提取时间短的特点。 关键词： 综合利用； 超声-酶-碱法； 啤酒废酵母； β-1,3-葡聚糖； 响应曲面法 Resarch on the Extraction of β-1,3-glucan from Waste Beer Barm by Ultrasonic-enzyme-alkali Method Abstract: β-1,3-glucan was extracted from waste beer barm by ultrasonic-enzyme-alkali method. In addition to the research on the optimum conditions of ultrasound pretreatment and zymolysis, the effects of NaOH concentration, temperature, use level and reaction time on the yield, the purity and protein content of β-1,3-glucan were studied by response surface method. The results showed that the broken rate of barm cells by ultrasound was 94.22 %, the removal rate of protein after zymolysis was 62.82 %, when 30.50 mL 2.05 % NaOH was added for 5.7 h treatment at 74 ℃, the yield of β-1,3-glucan was 10.21 %, the purity was 88.14 % and protein content was 1.19 %. The ultrasonic-enzyme-alkali method had the advantages including high β-1,3-glucan yield and high purity, low protein content as well as short extracition time. Key words: comprehensive utilization; ultrasonic-enzyme-alkali method; waste beer barm; β-1,3-glucan; response surface method 酵母 β-1,3-葡聚糖是一种良好的生物效应调节剂 [BRMS]， 在增强机体抗辐射和促进伤口愈合等方面有 显著作用 [1] 。 酵母 β-1,3-葡聚糖除因不溶性使其在抗肿 瘤等临床应用上受到限制外，抗氧化、保湿、无刺激和免 疫调节等特点，使其在食品、化妆品和医学方面有广泛 应用 [2～3] 。 据统计，2007 年中国啤酒产量为 3931.4 万 t， 产生废酵母约 58.97 万 t （干重），而 β-1,3-葡聚糖含量 达到酵母细胞壁的 29 %，开发潜力巨大。 目前，提取 β- 1,3-葡聚糖的方法主要有酸-碱法、酶-碱法和自溶-酶- 碱法 [4～5] 。 其中，酸-碱法对环境污染严重，酶-碱法试剂 用量较大，而自溶-酶-碱法虽能得到得率和纯度较高的 β-1,3-葡聚糖，但提取时间过长。 本文主要研究的是超声-酶-碱法提取啤酒废酵母 β-1,3-葡聚糖工艺，即在常规的酶-碱法之前，对酵母进 行了超声波预处理，使细胞壁松散、破碎，增大溶剂作用 面积，以缩短提取时间和提高提取率。 首先对超声波破 壁和酶解除蛋白效果进行研究，再采用响应曲面法优化