專利名稱：一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬生物工程技術領域，涉及一種生物活性多糖的分離純化工藝，具體涉及一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝。
背景技術：
甘露聚糖存在于酵母細胞壁外層，占細胞壁干重的40%左右，賦予細胞生物學活性和控制細胞壁孔徑。甘露聚糖具有免疫調節功能，對腫瘤、心血管疾病的防治有獨特的效果，具有抗病毒、細菌和真菌感染、抗腫瘤、抗氧化和抗輻射、促進傷口愈合等生理活性。通常多糖的提取采用堿液提取，提取后經中和，采用固液分離操作后對提取液濃縮并加一定濃度的乙醇使多糖沉淀，分離獲得粗多糖，然后直接干燥或進一步純化。現有技術中在提取甘露聚糖時使用大量的有機溶劑、酸堿溶液，一方面對環境造成污染，另一方面有殘留造成廣品純度不聞。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供了一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，解決了在提取甘露聚糖的過程中需要使用大量有機溶劑、酸堿溶液，造成環境污染和產品純度不高的問題。本發明提供的一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為原料，依次采用酶解、堿提取、陶瓷膜微濾、耐堿超濾膜超濾與大孔吸附樹脂的結合對多糖進行分離純化，且采用耐堿納濾膜提取的堿溶液可以回收再利用，大大減少了對環境的污染，可實現工業化生產；同時所用原料為啤酒生產過程中的副產品啤酒酵母粉，成本低，可提高生產的附加值。
一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟(O酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉加入水攪拌混勻，采用質量分數為5%-20%的
冰乙酸溶液調節pH值，加入酶進行酶解，得到酶解液；然后向酶解液中加入固體堿后，攪拌進行堿提取，得到提取液；
(2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；
(3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜設備進行超濾，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止過濾，得到超濾截留液和超濾透析液；
(4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；
(5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用大孔吸附樹脂柱進行吸附，收集柱流出液；
(6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，得到最終產品，即甘露聚糖；步驟(I)中所述的酶為酵母抽提酶和蛋白酶組成的酶，其中酵母抽提酶用量為O.lw%-0. 5w%，蛋白酶用量為 O. lw%-0. 5w%。步驟(I)中所述的固體堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種或者兩者的混合物。向酶解液中加入固體堿，使得堿溶液的質量分數為2%_10%，若質量分數過大，其中的多糖物質容易破壞；若質量分數過小，則提取的效果不佳。所述的酵母抽提酶和蛋白酶均為市售產品，其中酵母抽提酶是一種酵母水解專用酶制劑，它是一種含酵母破壁酶、內切酶、外切酶及磷酸二脂酶的復合酶，其作用是對啤酒酵母粉進行水解，通過破壞酵母細胞壁，使得內切酶、外切酶及磷酸二脂酶對酵母細胞中的物質釋放并水解成多糖和蛋白等物質；所述的蛋白酶為中性蛋白酶或堿性蛋白酶的一種或兩種，其作用一方面極大地促進酵母抽提酶對酵母的水解效果，另一方面把酵母細胞中的蛋白質水解為肽和氨基酸，以便在后續超濾過程中除去小肽和氨基酸。堿提取是為了進一步將酵母細胞壁破壞，進一步將多糖釋放。由于酶解需要在合適的pH值才能進行，若先進行堿提取再進行酶解，需要大量的酸進行調節PH值；這樣步驟(I)可以先加入質量分數為5%-20%的冰乙酸溶液調節pH值進行酶解，再加入固體堿進行堿提取，使得蛋白與多糖更好地分離，得到的堿提取液中含有不同分子量的多糖(可溶的甘露聚糖和不溶的葡聚糖)、蛋白、多肽、氨基酸、堿、色素等。步驟(I)中所述的酶解過程的條件底物質量分數12w%_15w%，pH=5. 5-7. 5，溫度55-60°C，時間2-8h，酶用量O. 2-lw%。只有在這樣的酶解條件下，才能使得酵母抽提酶和蛋白酶組成的酶發揮最佳的酶解效果。本發明中所述酶用量為酶占底物溶液的質量百分數。步驟(I)中所述的堿提取的條件堿溶液的質量分數為2%-10%，溫度為600C -90°C，攪拌時間為O. 5-2小時。只有在這樣的堿提取條件下，才能使得蛋白與多糖更好地分離，進一步將多糖釋放。步驟(2)中采 用的離心機是蝶式離心機，離心因數為6000-9000，其優點是能夠自動卸料，分離能力強，易清洗。對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，其中的料渣含有葡聚糖，可繼續用于其他用途，如葡聚糖的制備等；過濾液與輕相混合后采用陶瓷膜微濾設備進行微濾，過濾掉離心時沒除去的不溶物、懸浮物、細菌、部分膠體等，收集微濾透析液，這時微濾透析液中含有甘露聚糖，蛋白及多肽、氨基酸，堿、色素等。所述步驟(2)微濾的目的是去除離心時沒除去的不溶物、懸浮物、細菌、部分膠體等，所采用的微濾膜為陶瓷膜，其耐酸堿性能好，可反復使用；所述的陶瓷膜的孔徑為
O.1-1. 2 μ m，若孔徑過小，則通量低；若孔徑過大，則過濾效果降低。所述步驟(3)是對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜設備進行超濾，當超濾截留液體積達到設備最小循環體積后分多次加水，其目的是增加料液體積使超濾設備繼續運轉，這樣能夠保證較好的透析效果，使得堿、氨基酸、多肽、色素、雜糖等小分子物質進一步往透析液中去，截留分子量在截留分子量以上的如甘露聚糖、少量蛋白質、色素等，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾透析液。超濾的過程既是濃縮的過程，也是除雜的過程。步驟(3)所述的耐堿超濾膜為截留分子量6000-30000Dalton的膜，此截留范圍內的超濾膜在保持較高的膜通量的同時可以去除分子量較小的寡糖和多糖，既可達到一般超濾膜濃縮除雜的目的，又可對高堿性的微濾透析液在不經過中和降低PH的情況下直接進行超濾濃縮，節省了酸用量，減少了操作步驟；所得甘露聚糖分子量分布范圍窄，可以保證其純度和生物活性。若膜截留分子量過大，則甘露聚糖會有損失；若膜截留分子量過小，則膜通量變小，即過濾速度變小，進而小分子的雜糖被截留。步驟(3)所述的耐堿超濾膜的材質為聚醚砜或聚酰胺，其膜組件是管式膜或卷式膜，具有抗氧化性、耐高濃度堿液、耐80°C高溫等特殊的性能。常規超濾中，由于超濾液經過中和的過程，其中除小分子蛋白、氨基酸、雜糖等小分子有機物之外，還含有大量中和產生的鹽，通常作為廢液處理，這樣造成了一定的浪費。本發明中步驟(3)采用耐堿超濾膜，保留了透析液中的堿，再經過步驟(4)的耐堿納濾膜，由于氨基酸和雜糖的分子量與無機堿的分子量有一定的差別，可通過納濾進一步將無機堿與小分子有機物分離。對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；其中堿和水的回收率達90%，純度為99. 5%，可回用于步驟(I)的堿提取中。步驟(4)中所述的耐堿納濾膜是截留分子量200-800Dalton的膜，此截留分子量范圍內的納濾膜可以較好的截留堿液中的蛋白、多肽、寡糖等，并可以保持較高的膜通量。耐堿納濾膜的材質是聚醚砜或聚酰胺，其膜組件是管式膜或卷式膜，可以將納濾透析液中的色素、有機物等雜質除去，其中堿和水90%左右被回收。將步驟(3)中的超濾截留液采用大孔吸附樹脂柱進行吸附以脫色、脫蛋白，收集柱流出液。其中步驟(5)所用大孔吸附樹脂是DlOl型或OU-1型或AB-8型或D3520型或D354型中的一種，有較好的脫蛋白和脫色效果。所述的大孔樹脂可將色素分子、酶解后的蛋白分子吸附于樹脂孔中，而甘露聚糖和極少量的蛋白則直接從樹脂顆粒間流過。大孔樹脂脫色和脫蛋白與超濾、納濾純化的過程一樣，具有室溫、無相變的特點，達到了節能的效果。步驟(5)中所述吸附時的速率為每小時1-4倍的柱體積，若是速率過快，則除雜效果不好；若速率過慢，則吸附效率低。
將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，得到最終產品，即甘露聚糖。其中步驟
(6)所述的噴霧干燥過程中進風溫度為170°C _190°C，出風溫度為45°C _65°C。本發明提供的一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其有益效果在于
(1)所用原料為啤酒生產過程中的副產品啤酒酵母粉，成本低，可提高生產的附加值；
(2)先采用酵母抽提酶和蛋白酶進行酶解，再進行堿提取，可將甘露聚糖與蛋白質等其他成分分開，可提高甘露聚糖的收率；
(3)采用陶瓷膜微濾、耐堿超濾膜超濾與大孔吸附樹脂的結合對多糖進行分離純化，經微濾膜過濾所得甘露聚糖能夠完全溶解于水，經超濾膜濃縮分級多糖分子量范圍在5-13萬Dalton，保證了甘露聚糖的生物活性，采用大孔吸附樹脂進行脫色和脫蛋白進一步純化，改變了傳統的利用有機溶劑乙醇沉淀得粗多糖，柱層析純化多糖的方法，本發明無需使用有機溶劑，大大降低了生產成本，同時對環境沒有污染，易于工業化；
(4)大孔吸附樹脂具有物理化學穩定性高，吸附選擇性強，富集效果好，可再生，使用周期長等優點，本發明選用的大孔吸附樹脂不僅對甘露聚糖有很好地脫色效果并對蛋白有很好的吸附效果；
(5)采用耐堿超濾膜分離濃縮多糖，并進一步采用耐堿納濾膜回收堿液，堿液的收率為90%，純度為99. 5%，可回用于步驟(I)的堿提取中，減少了堿和水的使用量，大大減少了對環境的污染；
(6)本發明所得產品甘露聚糖收率和純度高，甘露聚糖的收率在16%以上，蛋白含量低于O. 3%，純度在95%以上，產品分子量在5 -13萬Dalton。
圖1是本發明的工藝流程 圖2是本發明所得產品水解后的高效液相色譜 圖3是甘露糖標準品的高效液相色譜 圖4是本發明所得產品甘露聚糖的GPC洗脫曲線；
圖5是本發明所得產品甘露聚糖的紅外光譜圖。
具體實施方式
實施例1
一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟
(O酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉48Kg加入水352Kg攪拌混勻，采用質量分數為5%的冰乙酸溶液調節pH值至6，在溫度為60°C下加入酵母抽提酶2Kg、中性蛋白酶2Kg進行酶解2小時，得到酶解液；然后向酶解液中加入8. 08 Kg氫氧化鈉固體，65°C下攪拌I小時，得到提取液；
(2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用孔徑為O. 2 μ m的陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；
(3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜管式膜設備進行超濾，超濾至截留液體積100L開始加水脫鹽，總加水體積500L，分10次加入，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾截留液和超濾透析液；
(4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜卷式膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；
(5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用DlOl型大孔吸附樹脂柱進行吸附，吸附速率為每小時4倍的柱體積，收集柱流出液；
(6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，進風溫度190°C，出風溫度45°C，得到白色固體粉末，即甘露聚糖，收率16. 8%，純度95. 7%。實施例2
一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟
(O酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉60Kg加入水340Kg攪拌混勻，采用質量分數為20%的冰乙酸溶液調節pH值至5. 5，在溫度為55°C下加入酵母抽提酶O. 4Kg、堿性蛋白酶
O.4Kg進行酶解8小時，得到酶解液；然后向酶解液中加入24. 05 Kg氫氧化鉀固體，60°C下攪拌2小時，得到提取液；
(2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用孔徑為1. 2 μ m的陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；
(3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜管式膜設備進行超濾，超濾至截留液體積100L開始加水脫鹽，總加水體積600L，分8次加入，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾截留液和超濾透析液；
(4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜卷式膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；
(5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用OU-1型大孔吸附樹脂柱進行吸附，吸附速率為每小時2倍的柱體積，收集柱流出液；
(6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，進風溫度180°C，出風溫度65°C，得到白色固體粉末，即甘露聚糖，收率16. 1%，純度96. 3%。實施例3
一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟
(1)酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉HOKg加入水860Kg攪拌混勻，采用質量分數為10%的冰乙酸溶液調節pH值至7. 5，在溫度為57°C下加入酵母抽提酶2Kg、堿性蛋白酶4Kg進行酶解6小時，得到酶解液；然后向酶解液中加入100. 6 Kg氫氧化鈉固體，75°C下攪拌O. 5小時，得到提取液；
(2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用孔徑為O.1 μ m的陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；
(3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜管式膜設備進行超濾，超濾至截留液體積100L開始加水脫鹽，總加水體積500L，分10次加入，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾截留液和超濾透析液；
(4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜卷式膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；
(5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用OU-1型大孔吸附樹脂柱進行吸附，吸附速率為每小時I倍的柱體積，收集柱流出液；
(6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，進風溫度170°C，出風溫度55°C，得到白色固體粉末，即甘露聚糖，收率17. 4%，純度95. 4%。實施例4
一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟
(1)酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉HOKg加入水348Kg攪拌混勻，采用質量分數為15%的冰乙酸溶液調節pH值至6. 5，在溫度為56°C下加入酵母抽提酶2Kg、中性蛋白酶1.2Kg進行酶解4小時，得到酶解液；然后向酶解液中加入32. 26 Kg氫氧化鈉固體，70°C下攪拌1. 2小時，得到提取液；
(2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用孔徑為I μ m的陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；
(3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜管式膜設備進行超濾，超濾至截留液體積100L開始加水脫鹽，總加水體積500L，分10次加入，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾截留液和超濾透析液；
(4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜卷式膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；(5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用AB-8型大孔吸附樹脂柱進行吸附，吸附速率為每小時3倍的柱體積，收集柱流出液；
(6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，進風溫度175°C，出風溫度50°C，得到白色固體粉末，即甘露聚糖，收率17. 7%，純度96. 5%。實施例5
一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟
(O酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉70Kg加入水430Kg攪拌混勻，采用質量分數為12%的冰乙酸溶液調節pH值至7. 0，在溫度為58°C下加入酵母抽提酶lKg、堿性蛋白酶IKg進行酶解7小時，得到酶解液；然后向酶解液中加入20. 08 Kg氫氧化鉀固體，90°C下攪拌1. 5小時，得到提取液；
(2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用孔徑為O. 6 μ m的陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；
(3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜管式膜設備進行超濾，超濾至截留液體積100L開始加水脫鹽，總加水體積500L，分10次加入，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾截留液和超濾透析液；
(4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜卷式膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；
(5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用D3520型大孔吸附樹脂柱進行吸附，吸附速率為每小時4倍的柱 體積，收集柱流出液；
(6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，進風溫度185°C，出風溫度60°C，得到白色固體粉末，即甘露聚糖，收率17. 4%，純度95. 9%。實施例6
一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，包括如下步驟
(O酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉48Kg加入水352Kg攪拌混勻，采用質量分數為17%的冰乙酸溶液調節pH值至6，在溫度為60°C下加入酵母抽提酶2Kg、中性蛋白酶2Kg進行酶解2小時，得到酶解液；然后向酶解液中加入8. 08 Kg氫氧化鈉固體，80°C下攪拌I小時，得到提取液；
(2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用孔徑為O. 4 μ m的陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液；
(3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜管式膜設備進行超濾，超濾至截留液體積100L開始加水脫鹽，總加水體積500L，分10次加入，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾截留液和超濾透析液；
(4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜卷式膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液；
(5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用D354型大孔吸附樹脂柱進行吸附，吸附速率為每小時I倍的柱體積，收集柱流出液；
(6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，進風溫度190°C，出風溫度45°C，得到白色固體粉末，即甘露聚糖，收率17. 3%，純度95. 5%。從實施例1-6可以看出，采用本發明制備所得的甘露聚糖其收率在16%以上，蛋白含量低于O. 3%，純度在95%以上；同時所用原料為啤酒生產過程中的副產品啤酒酵母粉，成本低，可提高生產的附加值。實驗例實驗例I
稱取實施例1中所得產品甘露聚糖O. 5g，加2mol/L三氟乙酸5mL，安瓿瓶內封管水解，水解溫度110°C，水解時間6h。然后旋轉蒸發去除三氟乙酸，加乙醇多次將三氟乙酸帶出；少量水洗出后凍干，備用；
精確稱取備用的物質O. 2000g，放入IO·mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，然后利用高效液相色譜檢測其中單糖的組成，得到甘露聚糖水解后的高效液相色譜圖(見附圖2)。高效液相色譜條件色譜柱waters sugar-pakl,蒸發光散射檢測器,柱溫80°C,流動相純水，流速O. 6mL/min。從甘露糖標準品的高效液相色譜圖(見附圖3)得知，甘露糖標準品的保留時間為
8.865min ;從附圖2可知，只有一種單糖的色譜峰，保留時間為8. 864min的峰為實施例1中甘露聚糖水解后產生的單糖甘露糖的峰，而保留時間為3. 962min的峰為未水解的甘露聚糖的峰，因此采用本發明所得產品甘露聚糖純度高，無其他雜糖。實驗例2
GPC法測定本發明制備的甘露聚糖的分子量。取已知重均分子量為4300Da、25500Da、41400Da、55500Da、62600 Da、91100Da、102000Da、131400Da、226700Da的右旋糖苷標樣配成5mg/mL的標準溶液，分別取20 μ L進樣，應用GPC for class-vp軟件繪制標準曲線,得標準曲線回歸方程logM=27. 4-1. 37t+0 0312t2-0. 00033t2，式中t為保留時間。稱取實施例1所得產品甘露聚糖O. 5g，與O. Olg疊氮化鈉配成5mg/mL甘露聚糖溶液，采用O. 45 μ m濾膜過濾，取20 μ L濾液進液相色譜儀，采用GPC for class-vp軟件計算其相對分子質量，見附圖4，其保留時間為13. 117min ；
由附圖4可看出GPC洗脫曲線只有一個峰，說明所得甘露聚糖的純度較高，根據標準曲線回歸方程和甘露聚糖的GPC洗脫曲線通過GPC for class-vp軟件計算其重均分子量Mw在53740-13294范圍內，因此利用膜分離純化甘露聚糖可以去除提取液中分子量較小的單糖和寡糖。實驗例3
采用紅外光譜測定實施例1所得的甘露聚糖
稀釋劑溴化鉀150mg，樣品lmg，放于瑪瑙研缽中研細后在15_20MPa壓力下，壓成透明薄片進行測試，選擇檢測器為DLATGS。如附圖5所示，本產品在3313 cnT1有強吸收，為甘露聚糖0_H伸縮振動峰；本品在978，1062和1128 cm—1有三個吸收峰，為吡喃糖中O-H變角振動特征吸收峰；819有弱吸收為甘露糖吡喃構型特征峰。結果表明所測樣品具有甘露聚糖特征吸收峰。從實驗例1-3進一步看出，本發明所得產品為甘露聚糖，并且甘露聚糖純度高，無其他雜糖，產品分子量在5 -13萬Dalton。
權利要求
1.一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，其特征在于包括如下步驟 (O酶解和堿提取稱取底物啤酒酵母粉加入水攪拌混勻，采用質量分數為5%-20%的冰乙酸溶液調節pH值，加入酶進行酶解，得到酶解液；然后向酶解液中加入固體堿后，攪拌進行堿提取，得到提取液； (2)微濾對步驟(I)得到的提取液采用離心機分離成重相和輕相，重相再采用壓濾機壓濾，分離出料渣和過濾液，過濾液與輕相混合后采用陶瓷膜微濾設備進行微濾，收集微濾透析液； (3)超濾對步驟(2)得到的微濾透析液利用耐堿超濾膜設備進行超濾，至超濾截留液電導率降至800 μ s/cm以下停止超濾，得到超濾截留液和超濾透析液； (4)納濾對步驟(3)得到的超濾透析液采用耐堿納濾膜設備進行納濾，得到納濾透析液，即堿溶液； (5)脫色、脫蛋白將步驟(3)中的超濾截留液采用大孔吸附樹脂柱進行吸附，收集柱流出液； (6)干燥將步驟(5)得到的柱流出液經過噴霧干燥，得到白色固體粉末，即甘露聚糖； 步驟(I)中所述的酶為酵母抽提酶和蛋白酶組成的酶，其中酵母抽提酶用量為O.1%-0. 5%，蛋白酶用量為 O. 1%-0. 5% ； 步驟(I)中所述的固體堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種或者兩者的混合物。
2.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于所述的蛋白酶為中性蛋白酶或堿性蛋白酶的一種或兩種。
3.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(I)中所述的酶解過程的條件底物質量分數12w%-15w%，pH=5. 5-7. 5，溫度55_60°C，時間2_8h，酶用量O. 2-lw%。
4.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(I)中所述的堿提取的條件堿溶液的質量分數為2%-10%，溫度為60°C -90°C，攪拌時間為O. 5-2小時。
5.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(2)中所述的陶瓷膜的孔徑為O. 1-1. 2 μ m。
6.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(3)所述的耐堿超濾膜為截留分子量6000-30000Dalton的膜。
7.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(4)所述的耐堿納濾膜是截留分子量200-800Dalton的膜。
8.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(5)所用大孔吸附樹脂是DlOl型或OU-1型或AB-8型或D3520型或D354型中的一種。
9.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(5)中所述吸附時的速率為每小時1-4倍的柱體積。
10.根據權利要求1所述的啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，其特征在于步驟(6)所述的噴霧干燥過程中進風溫度為170°C _190°C，出風溫度為45°C _65°C。
全文摘要
本發明涉及一種啤酒酵母粉中甘露聚糖的提取工藝，以啤酒酵母粉為底物，其具體步驟包括酶解提取、堿提取，提取液的微濾、超濾，納濾回收堿液、大孔吸附樹脂純化、噴霧干燥等步驟。本工藝采用酶法和堿法提取結合，工業化耐堿膜分離技術和大孔吸附樹脂純化技術，不使用有機溶劑，耐堿納濾膜系統可回收90%的提取堿液，并回用于提取步驟，大大減少了對環境的污染，生產的甘露聚糖得率和純度高，生產成本低，適合規模化生產。
文檔編號C08B37/00GK103059159SQ20131004000
公開日2013年4月24日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者周傳兵, 徐澤平, 劉結磊, 馮文娟, 高洪奎 申請人:黃河三角洲京博化工研究院有限公司