啤酒废酵母的资源化利用

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本研究主要利用啤酒废酵母资源,先采用自溶与添加外加酶相结合的自溶酶联法制备出酵母抽提物,以氨基氮得率和固形物得率为主要指标考察了对酵母自溶影响关键的几个因素,包括外加蛋白酶的种类及添加量、酵母悬浮液浓度、自溶时间、酶解时间,并对酵母酶联自溶的相关促进剂进行正交试验优选。随后,进一步优化了液状抽提物旋转蒸发及喷雾干燥工艺的参数,确定了适宜的制备工艺条件:啤酒废酵母→过筛去酒花→水洗→0.5%碳酸氢钠溶液脱苦→以酵母干基含量配制7.5%酵母浆→调pH6.0-7.0→升温至50℃→pH6.5,添加1%的乙醇、5%的磷酸氢二钾、5%的葡萄糖促进剂并加1.0%破壁酶→自溶8h→升温至55℃加1.0%酵母抽提酶→酶促自溶28 h→85℃升温灭酶30nun→离心去渣→酵母抽提液→真空浓缩→喷雾干燥→粉状酵母抽提物,在此条件下,可以制备出高品质酵母抽提物,氨基氮得率3.937%,固形物得率59.24%。   利用本研究制备的酵母抽提物,参照英国OXOID公司酵母粉,对二者的金属离子含量、物理性状、溶解性、pH、干湿比、总氨基酸含量和维生素含量等理化参数进行检测,确定了本实验室制备的酵母抽提物在物理性状上还不如OXOID,但鲜昧氨基酸含量达到了OXOID的71.09%,甜味氨基酸含量达到了OXOID的98.58%,维生素含量也只是略逊于OXOID:随后进行的啤酒酵母发酵性能对比实验发现,添加本实验制备的酵母抽提物和英国OXOID酵母粉均可以提高啤酒酵母的起发速度,并都可以提高最终所制啤酒的风味和口感。   最后,为了充分利用啤酒废酵母资源,对前期制备酵母抽提物过程中未利用的胞壁残渣进行了碱酶法提取其中的碱不溶性β-1,3-D-葡聚糖的研究,通过对碱液浓度、碱溶时间、碱溶温度和碱性蛋白酶添加量的单因素及正交实验,最终确定碱酶法提取β-1,3-D-葡聚糖的工艺条件为:干燥胞壁渣→90℃下4%NaOH溶液溶解2.5h→离心得沉淀→55℃下加0.25%碱性蛋白酶酶解6h→离心得沉淀→乙酸液中和洗涤→离心得沉淀→乙醇洗脱→粗β-1,3-D-葡聚糖。通过优化,可以由10g酵母胞壁干渣中制得3.289g纯度为87.75%的β-1,3-D-葡聚糖。
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