啤酒酵母全酶法复合氨基酸的方法 本发明涉及酶法制备含氮有机化合物的工艺,具体地说是一种利用酶破壁法提取酵母胞内物质制备氨基酸制品的方法。
氨基酸是饮料、保健、医药、食品、化妆等行业广泛使用的营养强化添加剂。目前,其主要原料来源有蚕蛹、明胶。制取方法有自溶法、酸碱水解法,渗透压冲击法等,这些方法能耗大,成本高,而且产品纯度偏低,含量为20-40%。
采用啤酒酵母为原料,用机械方法破壁,再用酶作为水解动力的实验研究曾有过报导。《浙江工学院学报》93年第二期P20-26,但未见有实用性工艺方法的记载。一般单一的酶制剂很难把构成酵母坚韧细胞壁的β—葡聚糖苷碳键切断,难以获得酶解充分,得率高,质地纯真的产物。
本发明的目的在于提出一种工业实用的啤酒酵母酶法制备复合氨基酸的方法。即以啤酒酵母为原料的全酶法水解工艺。首先进行酵母灭活再对细胞作酶解破壁,然后进行蛋白质的酶解,工艺条件温和,产物中氨基酸含量丰富,质地纯,八种必需的氨基酸含量比较接近合理的配比结构要求。
啤酒酵母全酶法复合氨基酸的方法,其工艺步骤依次为:
1)原料处理:取新鲜酵母进行压滤,再用清水漂洗达到要求的PH值,调酸度为6.0-7.0;
2)调浆、灭活:将酵母和水按1∶2比例调浆,加温至60-62℃,灭活20-30分钟;
3)水解:加入混合酶制剂,用量为酵母泥原料的1-2%,其中包括有蛋白酶,α-淀粉酶,β-葡聚糖酶,搅拌混合,四小时搅拌一次,在40-50℃温度下进行水解,分解到分解物的分子量小于3000道尔顿为止;然后进行
4)压滤、浓缩:将水解液在120目滤布下进行压滤,滤液进入浓缩锅减压浓缩至固形物含量为20-30%,蒸汽压力为1-2公斤/平方厘米,获得含滋气味的复合氨基酸原液。此原液也可以作为原液制品使用。
5)喷粉:按常规方法进行,将浓缩的复合氨基酸原液用喷雾干燥器喷粉干燥,得到淡黄色固体粉末状制品。
在多数情况下,为了消除水解物中所含的异味可在上述步骤4)之后增加一个脱色、除臭步骤,即在原液中加入100目的活性碳1-2%,搅拌均匀,在70-80℃温度下处理3-5小时,然后用棉饼过滤机滤除活性碳,得到去除异味后的原液,再作喷粉加工。
从啤酒酵母到氨基酸粉剂成品的全工艺流程为:
啤酒酵母-压榨-洗涤-调浆-灭活-水解-压滤-浓缩-脱色-过滤-喷粉-包装-出厂。
本发明方法制得地制品富含十八种氨基酸,蛋白质和氨态氮的利用率高,在扩大生产条件下也能达到对比文献中的实验水平。蛋白质收率≥80%,氨态氮收率≥50%。八种必需氨基酸基本符合联合国组织提出的FAO/WHO模式要求。用全酶法水解能满足对啤酒酵母实现充分破壁的要求。工艺条件的设定以控制水解短肽分子量的程度为准,对确定水解终点比较合适,切实可行,达到了工艺目的。因为水解时间过短,蛋白质分解不充分,聚合度高,影响得率和质量,也不便于喷粉干燥,水解时间过长,易引起杂菌污染,影响产品口感,还会使设备利用率降低。从质量、组份内容、生产成本方面比较,均优于传统的蚕蛹氨基酸的生产。
此外,用活性碳除臭工艺可以实现对制品的脱色和除臭,达到品位方面进一步的要求和效果。
表1列出了氨基酸粉剂一个样品的氨基酸含量的测试结果。其中氨基酸含量比例高,品种也很丰富。
表2列出从啤酒酵母制取的八种主要氨基酸含量组成模式比较。表1:样品的氨基酸含量测试数据 序号 试验项目 计量单位 样品号 检验结果 1 氨基酸态氮 g/100g 8.2 2 氨 基 酸天门冬氨酸 (ASP) mg/100g 7390.36苏氨酸 (THR) mg/100g 3621.90丝氨酸 (SER) mg/100g 2249.70谷氨酸 (GLU) mg/100g 7579.40脯氨酸 (PRO) mg/100g 未 测甘氨酸 (GLA) mg/100g 5915.15丙氨酸 (ALA) mg/100g 6746.78胱氨酸 (CYS) mg/100g 950.49缬氨酸 (VAL) mg/100g 5178.90 r-丁酸 mg/100g 197.40蛋氨酸 (MET) mg/100g 1599.60异亮氨酸 (ILE) mg/100g 3416.77亮氨酸 (LEU) mg/100g 4983.41酪氨酸 (TYR) mg/100g 5230.49丙氨酸 (PHE) mg/100g 8523.72组氨酸 (HIS) mg/100g 1593.47赖氨酸 (LYS) mg/100g 4624.00氨 (NH3) ------- -------精氨酸 (ARG) mg/100g 2413.01色氨酸 (TRY) mg/100g 202.13 3 氨基酸总量 mg/100g 72416.68表2:啤酒酵母制品中必需氨基酸含量与标准比较 必需氨基酸含量 g/100g蛋白质 蛋白质来源 赖 氨 酸 苏 氨 酸 甲 硫 酸 氨 缬 氨 酸 异 亮 氨 酸 亮 氨 酸 苯 丙 氨 酸 色 氨 酸 FAO/WHO参照标准 4.3 2.8 4.3 4.3 4.3 4.9 2.9 1.0 啤酒酵母 6.4 5.2 3.4 5.4 5.6 6.8 4.2 1.2
实施例1:
将啤酒生产过程中的新鲜酵母、去杂,用配有100目滤布的板框压滤机压滤,取其500公斤酵母泥,压滤中通以去离子水(或清水)漂洗约40分钟,至PH值为6.5;酵母泥滤饼捣碎和以1吨去离子水混匀,泵入灭活锅,加防腐剂1公斤尼泊金丁脂和75克氯化锌,可保证工艺过程中的质量稳定和起活化作用,搅匀,于60℃灭活25分钟;在酵母料液中加6公斤混合酶制剂,其中包括蛋白酶(500-700u),α-淀粉酶(5000-7000u),β-葡聚糖酶(200u),比例约2∶1∶2,在48±1℃温度下,水解约48小时,检测短肽分子量小于3000道尔顿;然后过滤浓缩得到约500公斤氨基酸原液,内含固形物为20-25%。原液可直接用于后期包装制作为液剂。
实施例2:
将如实施例1,制得的氨基酸原液,在其中加入6公斤100目的活性碳,拌匀,加温到75℃保温进行脱色去臭4小时;然后用棉饼过滤得到清液原液。原液可直接用于后期包装制作为液剂,或加入赋形剂制成膏剂。
实施例3:
如实施例1、2制得除臭后的原液,用50型喷雾干燥器进行喷粉干燥制得淡黄色固体粉末粉剂约50公斤。喷粉时进口风温为230℃,出口风温为90℃,粉剂制品可直接用于包装或后期制作,制成不同剂型的制品。