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啤酒废酵母是生产啤酒的副产物,我国是一个啤酒生产和消费大国,年产啤酒超过3500多万吨,产生啤酒废酵母约30万吨。对啤酒废酵母进行综合利用研究,将会产生巨大的经济效益和社会效益。本文以啤酒废酵母为原料,经过破壁研究、啤酒酵母肽的制备及分离纯化、及酵母肽的功能性研究,为今后废酵母的综合利用奠定了基础。
通过比较双螺杆挤压喷爆、反复冻融、β-葡聚糖酶酶解、纤维素酶酶解、胰蛋白酶酶解等方法对啤酒酵母的破壁效果,发现:双螺杆挤压喷爆可使啤酒酵母破壁率达到65.0%,可溶性蛋白24.3g/100g;反复冻融法处理啤酒酵母可使破壁率达到35.0%,可溶性蛋白为20.9g/100g;胰蛋白酶酶解、纤维素酶酶解、β-葡聚糖酶酶解啤酒酵母破壁率分别为:68.1%、56.5%、58.7%,可溶性蛋白为别为24.9g/100g、19.6g/100g、16.3g/100g,综合各因素,选择双螺杆挤压喷爆为生产酵母肽啤酒废酵母的破壁方式。通过正交试验确定了双螺杆挤压喷爆法破壁的最佳工艺条件为:螺杆转速为30 HZ,温度在130℃,进料速度为251 g/min,加水量12 mL/100 g,在此条件下,一次破壁率达到67.0%,啤酒酵母可溶性蛋白达到24.9g/100g,比原酵母(13.5g/100g)提高了80%。以双螺杆挤压喷爆破壁工艺处理的啤酒酵母为原料,经过二次旋转回归试验进行啤酒酵母肽的提取研究,发现当在酶解温度为60.5℃,pH 7.75,底物浓度23.4%,加酶量0.11%,酶解时间为12 h,再经冷冻干燥处理,得到多肽粗粉,该粗粉中总氮含量为52.8g/100g,多肽含量为42.6g/100g。经过凝胶层析分离处理该多肽粗粉,发现该产品中约含有三种分子量水平的蛋白组分,通过SDS-PAGE电泳测各组分分子量,发现各组分分子量水平大约分布在16 KDa~26 KDa、5 KDa、1.4 KDa,其得率分别为27.08%、11.55%、17.99%。针对分子量小于10 KDa的两种组分检测其抗氧化性,并将其与酵母蛋白做对比,发现,1.4 KDa的酵母肽抗氧化性要明显强于5 KDa的酵母肽以及酵母蛋白。