酵母中海藻糖提取工艺研究+文献综述(3)
2008年李静，谭海刚等在从面包酵母中提取海藻糖的研究获得了92.51％的提取率。他们在105℃的条件下加热预处理，时长为为5 h。经过加热预处理后，可以使海藻糖酶失活，并且使酵母的细胞壁和细胞膜都受到一定程度破坏，可以提高海藻糖渗透效果从而提高了提取率，获得了92%的提取率。
(2)有机溶剂的影响
提取海藻糖时多采用有机溶剂将海藻糖融解，但是过高的有机溶剂浓度会造成酵母细胞质壁分离，阻碍海藻糖的溶出。以乙醇为例，较好的浓度为40%体积分数的乙醇进行抽提，在80℃的条件下选取1~1.5h的提取时间能获得较高的提取率。三氯乙酸作为提取剂使用十分广泛，0.5mol/L的三氯乙酸溶液也经常被作为海藻糖的提取剂。
(3)不同破壁方法的效果
因为海藻糖是胞内产物所以国内外许多研究人员还采用破碎法来释放胞内物质。常采用分步分离提取，细胞破碎技术包括物理的、化学的、酶的和机械的等方法[6] . 在选择破碎方法时要考虑裂解操作与下游单元的相互作用，工业化生产还要考虑成本消耗，所以常采用化学破碎法加入三氯乙酸来改变细胞膜透性，使海藻糖渗透出细胞，但是化学法的破碎率不高并且有机溶剂的加入使进一步的萃取加大了难度。
酶法破碎细胞壁是今年来研究较多的破碎方法，具有反应时间短、破碎率高、操作便捷等有点。不足之处是酶制剂价格昂贵难以大规模推广。
微波破碎法来破碎酵母菌[7]也收到了很好的效果。此法具有高穿透性和高选择性以及快速性等特点，经过微波场破碎的酵母细胞呈现皱缩状态并且有明显的裂纹出现，酵母细胞壁的结构稳定性与完整性收到了严重的破坏[8]而采用微波破碎法可以很快的使酵母细胞内的海藻糖酶失活，在微波场中60s即可让海藻糖酶完全失活。
1.2 本课题的研究目的和意义
海藻糖是一种非还原性糖,它是一种非常稳定的双糖[9]。它被广泛应用在生物、医药、食品等多个领域，其独特的生理特性使它的经济价值逐渐体现。合成海藻糖多采用化学法与微生物法，也有研究通过基因工程来高目的性的合成海藻糖[10]。
海藻糖是典型应激代谢物, 具有生物胁迫保护作用。海藻糖在疫苗、酶、菌种保藏等生物工程中, 以及基因工程新品种的选育和新型食品的开发等方面前景广阔。酿酒酵母是海藻糖产量最大的微生物之一, 但如何提高细胞壁的通透性,在短时间内迅速抑制海藻糖的酶活和减少杂质溶出, 是当前对其研究面临的瓶颈。
目前发酵法生产海藻糖任然占主导地位，发酵生产海藻糖的方法有许多，但根本上来说都需要提高海藻糖合成酶系的存活。而随着菌种的改造、删选，酶的活性大幅度的提高，提取工艺的重要性也日益增高。以大规模工业化生产为目的，多采用酵母菌来进行海藻糖生产，因为酵母价廉且易获得，从啤酒厂、面包厂等地都可以获得大量的廉价酵母，并且对酵母的研究历史悠久，对其生长特性有十分全面的了解，容易规范的大规模培育。
本市有诸多酿造工厂和面类食品加工厂，每年都有许多废酵母不能有效的得到利用而海藻糖的需求量日益增高，利用酵母产海藻糖简单有效、可行性高。容易大规模批量化生产。
酵母在一般状态下并不积累海藻糖、在酵母菌自身的酶系统中有海藻糖酶，分解海藻糖，在配置培养基时要充分考虑到酵母菌积累海藻糖的条件，提取时要考虑到海藻糖酶的活性条件，抑制其活性才能提高海藻糖的得率。
提取海藻糖的技术也不尽相同。多采用化学提取法如三氯乙酸、酶法如蜗牛酶与溶菌酶的混酶剂对酵母进行破壁[11]。也有诸多物理方法将酵母破壁，微波破碎和超声波破碎是应用最多的方法。不同的方法所得的收率也各不相同，通过对破碎方法的研究确定最合适的破碎方法，来进行进一步的提取。通过对比索氏法、化学法以及物理破壁来提取海藻糖寻找便捷有效的海藻糖提取工艺、提取产物采用蒽酮-硫酸法定量分析海藻糖含量。