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酵母β-葡聚糖是酵母细胞壁的主要组成成分,具有一定分子量的三股螺旋结构β-葡聚糖有一定的生物活性。随着制备活性酵母β-葡聚糖研究地深入,β-1,3-葡聚糖酶的生产及应用有很大的市场潜力。为了制备和提高水溶性酵母β-葡聚糖中活性成分---具有一定分子量的三股螺旋结构β-葡聚糖,本文研究内容如下:(1)建立检测酵母三股螺旋结构β-葡聚糖含量的刚果红检测方法。检测体系中助溶剂二甲亚砜终浓度为2%,最大吸收波长为523 nm,酵母三股螺旋结构β-葡聚糖质量(Y)与ΔOD523值(x)的回归方程为Y=923.0x-5.641,R2=0.996,线性关系良好。该方法检测酵母β-葡聚糖样品中三股螺旋结构β-葡聚糖含量,精密度和加样回收率的RSD值分别为2.21%和2.32%,是一种准确且高效的检测方法。(2)以酿酒酵母自溶后的细胞壁(P0)为基料,溶解率为工艺控制指标,在相同高温和低p H条件下进行不同时间的酸热水解,获得了酵母β-葡聚糖产品P2和P3,其β-葡聚糖和水溶性三股螺旋结构β-葡聚糖含量分别为27.05%和33.35%及0.21%和0.35%。基于此,以水溶性三股螺旋结构β-葡聚糖含量为工艺指标控制酸热水解过程,得到酵母β-葡聚糖制备的优化工艺:加料量为5%,p H为2.00,90°C恒温水浴15 h,制备的产品Ps中水溶性三股螺旋结构β-葡聚糖含量为0.57%,比常规酸热水解产品P2和P3分别提高了171%和62.86%。以β-1,3-葡聚糖酶水解替代对环境不友好的酸热水解过程,得到优化的酶水解制备工艺:加料量为5%,β-1,3-葡聚糖酶加量为0.50%,p H为5.50,50°C恒温水浴6 h,获得产品Pm中水溶性三股螺旋结构β-葡聚糖含量为0.94%,比优化的酸热水解工艺制备提高了64.91%,且时间减短了60%。凝胶渗透色谱法(GPC)检测P0、P2、P3、Ps和Pm等酵母β-葡聚糖产品水溶性部分的平均分子量分别为95 KD、54 KD、52 KD、70 KD和79 KD,都在具有生物活性的酵母β-葡聚糖分子量的范围内。(3)应用β-1,3-葡聚糖酶鉴定平板法确证了鲁氏酵母A(耐24%盐)具有合成、分泌细胞外β-1,3-葡聚糖酶的能力。在10 L罐发酵鲁氏酵母A产β-1,3-葡聚糖酶的过程中,葡萄糖(YEPD)是鲁氏酵母A生长和产酶的最适碳源,其发酵效率显著高于甘油(YEPG)和乙醇(YEPE)碳源。YEPD批培养生长效率(生物量)、最大酶活力以及酶产率分别比YEPG和YEPE批培养提高了1.89%和29.88%、114%和19.65%及188%和33%。与YEPD批培养相比,15 h~23 h指数流加YEPF培养基,达到最大生物量的周期缩短了12 h,最大生物量提高了19.29%,而且β-1,3葡聚糖酶几乎以对数增长的方式提前6 h合成到最大酶活力(44.99 U/m L),酶产率提高了76.86%,达2.14 U/m L/h,实现了提高酶产量目的。