酵母中海藻糖提取工艺研究+文献综述(6)
图3-2酵母生长曲线
3.3 不同破壁方法的效果
3.3.1 酶法破壁
蜗牛酶是一种联合酶制剂，它含有十几种酶，对酵母细胞的破壁效果显著。蜗牛酶在37℃时活性最高，经过蜗牛酶处理的酵母细胞细胞壁发生融解，蜗牛酶中不存在海藻糖酶，所以不会分解海藻糖。水浴处理15min大多数酵母细胞壁被融解，无法存活。对照组PCA（10mL菌悬液取50μL涂PCA）平板读数为284CFU，蜗牛酶处理PCA（10mL菌悬液取50μL涂PCA）为23CFU。达到了92%的破碎率。每1g菌体加入30mg蜗牛酶来计算，1g蜗牛酶只能处理4g左右的菌体而蜗牛酶每克的售价达到了100元人名币左右，成本过高，难以大规模推广。并且蜗牛酶对于pH，温度都有较高的要求，不利于大规模生产。所以虽然蜗牛酶拥有极高的破壁率但是无法普及故不予考虑。其他酶如溶菌酶对酵母破壁也有一定的作用但是同样价格是最大的制约因素。
图3-3 参照平板 图3-4 酶法破碎效果
3.3.2 冻融法破壁
将菌体加水放入冰箱-15℃冷冻，约4h可以完全冷冻，冷冻后酵母菌体内的水分形成冰晶撑破细胞，反复冻融可以对细胞壁造成破坏作用。冻融4次时酵母菌体破碎率达到最高，而后再增加次数破碎率并没有明显上升。
PCA平板上计数为193CFU，破碎率为32%，没有收到预期的效果，推测原因是酵母在进行破碎之前在一个较高的温度下培养，产生了较高的海藻糖积累，这些海藻糖起到了保护细胞的作用，使细胞没有被冰晶撑坏，较高的海藻糖积累量不利于冻融破壁，降低海藻糖量与实验初衷相悖，所以并没有进一步的将冻融法进行改进。实验尝试将冻融时间拉长，冻结后继续冷冻4h融解后室温下存放4h但是没有发现冻融时间长度与破碎效果有明显关系。
图3-5冻融法破碎效果
3.3.3 研磨法破壁
研磨法采用手工研磨，手工研磨无法控制力度与有效研磨面积，在可控范围内尽量提高了可重现性，将菌体加入研钵后顺时针研磨30次，逆时针研磨30次如此反复，研磨在研磨钵的底部中心区域。如需工业化可使用类似研磨柱在一个圆形容器内模仿手工研磨。手工研磨20min酵母细胞破碎率为42%。而后尝试增加了研磨次数一次20min研磨3次，也没有收到十分高的破碎率。因为菌体细小，而研磨杵的表面有许多细小的凹槽，研磨钵底部也有许多可以藏纳菌体的缝隙，这些缝隙的存在使得有效研磨面积减小，要提高有效研磨面积要找到研磨摩擦力，与研磨接触面的光滑程度的平衡点，十分困难。并且研磨部件的耗损必然会为菌体提供生存的空间，长久以往也很难清洗。