酵母中海藻糖提取工艺研究+文献综述(2)
2.3.7 海藻糖含量确定8
3 结果讨论8
3.1 产海藻糖菌株的确定8
3.2 酵母生长曲线的测定8
3.3 不同破壁方法的效果9
3.3.1 酶法破壁9
3.3.2 冻融法破壁10
3.3.3 研磨法破壁10
3.3.4 微波法破壁11
3.4 海藻糖标准曲线的绘制11
3.5 选择提取工艺12
3.6 海藻糖提取工艺的优化12
4 结论13
5 心得与展望14
致谢14
参考文献15
1 绪论
1.1 .1海藻糖的特性
海藻糖第一次被发现是在1832年Wiggers从麦角菌中首次提取出来。对于许多微生物来说能否适应相对极端的环境海藻糖起非常关键的作用，它不同于一般糖类，具有非常独特的生物学特性当生存环境变得严苛时（高温、高渗透压、脱水等），它开始大量产生海藻糖。海藻糖可以在细胞表面形成一层独特的保护膜，有效的防止蛋白质变性从而保护生物安全的在严苛的环境中生存下来。海藻糖能在较高的温度下文持细胞的理化特性，并且被广泛用在冷冻复苏、生物试剂、菌种的保存中。
1.1.2 酵母产海藻糖
海藻糖广泛存在与各种微生物中，一般制取海藻糖多以酵母为生产菌种，它具有廉价、易获得等特点。并且人类运用酵母的历史悠久，对其各种特性都有比较全面的了解。一开始人们认为海藻糖是一种储能糖类，但是随后的研究证实，海藻糖是通过外界刺激产生的是一种应激行为的产物。当外界刺激较强时海藻糖会积累到细胞干重的10%-15%。海藻糖的积累发生在对于生物体而言比较恶劣的条件下，是一种胞内产物。酵母适宜的生长温度为28℃，当温度过高时酵母细胞内海藻糖酶的活性被抑制，海藻糖得以积累。积累下的海藻糖起到了保护酵母细胞内蛋白质的作用，防止蛋白质热变性。
1.1.3 海藻糖的提取
海藻糖是一种胞内产物，并且酵母内存在海藻糖酶，会分解海藻糖。要提取酵母内的海藻糖首先要抑制海藻糖酶的活性，提高提取温度是抑制海藻糖酶活性的有效方法。作为一种胞内产物，如何让海藻糖顺利的溶出也是一个讨论的焦点。最直接的方法是将酵母细胞壁破碎或者融解，化学法改变细胞壁的通透性也是可行的方法之一。物理破壁方法众多许多方法清洁、廉价具有很高的经济价值。微波法、研磨法、烘干法等诸多方法都可以将细胞壁破碎。破碎后的细胞经过提取剂的浸提能充分的将海藻糖溶出，相比单纯化学法浸提，物理破壁辅助化学浸提能取得更好的提取效果。提取后的海藻糖还要进过浓缩、去蛋白质、去离子、去醇等诸多纯化工艺最终获得成品。
(1) 提取工艺概略
1950年Laur[2]首次从酵母中制备出海藻糖。此后,不少学者相继研究以不同酵母为原料制备海藻糖。国内海藻糖多从啤酒废酵母中提取。以乙醇提取，而后再进行提纯。提纯有多种方法，多采用超滤—活性炭洗脱、离子交换除杂、超滤—纳滤等，所得到的收率也各不相同。
普通环境下酵母中存在海藻糖酶(EC- 3. 2. 1. 28)[3]，可以将海藻糖分解。在酵母提取海藻糖的研究中唐传、葛文光等人[4]提出了一条活性干酵母中提取海藻糖的工艺路线。通过控制抽提温度、乙醇浓度以及抽提时间, 得出较佳的提取工艺条件。他们采用了活性面包干酵母→提取→冷却及离心→上清液→浓缩去醇→阴阳离子交换( 阴阳体积比为2/1) →超滤清净→蒸发及煮糖→结晶→过滤及真空干燥→成品这一工艺流程。据报道[5] , 海藻糖于70℃左右失活所以他们选择了微沸条件下提取。最后得出从干酵母中提取海藻糖最佳条件为: 乙醇体积分数45%～50%, 80℃下抽提1.0h,固液比1/15.脱色工艺采用阴阳离子交换树脂、脱盐的工艺条件:控制流速1.0～3.0BV/h,pH 6.0～7.0.可以得到85%的脱色率和98%的脱盐率。海藻的糖质量分数在20%至50%，可以达到85%以上的结晶率。