一種基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法包括以下步驟：(1)對酵母進行活化處理，得到酵母懸浮液；(2)將酵母懸浮液置于高壓脈沖放電處理室中進行破壁處理，再進行離心，得到富含酵母活性組分的提取液。本發明大幅度提高了高壓脈沖放電酵母細胞破壁效率和活性組分提取率，工藝簡單，提取率高，適宜推廣和應用。
【專利說明】—種基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法【技術領域】
[0001]本發明涉及從酵母中提取活性組分的【技術領域】，特別涉及一種基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法。
【背景技術】
[0002]啤酒廢酵母是啤酒生產中的主要副產物之一，每生產100噸啤酒就有1.5~2.0噸廢酵母產生，我國啤酒行業每年可產生的啤酒廢酵母達60~80萬噸。目前，啤酒廢酵母大部分作為肥料、飼料，利用率很低，部分企業把廢酵母直接作為廢棄物排入啤酒廢水，增加了啤酒廢水的處理負荷和難度，造成很大的浪費。酵母細胞中含有極為豐富的營養物質，提取這些功能活性物質對啤酒廢酵母的資源化利用具有重要的意義。研究顯示每克干酵母中含蛋白質48%~60%、核酸4.5%~11.3%。此外，還含有豐富維生素、脂肪、礦物質等營養成分。因此，啤酒廢酵母是蛋白質、核酸等活性物質的良好原料來源。近年來，國內陸續開展了酵母中蛋白質、核酸等功能活性物質提取的綜合研究，中國專利CN201210062093.1公布了一種酵母中RNA的快速提取方法；中國專利CN01106512.5公布了一種從啤酒廢酵母中提取核苷酸的方法；中國專利CN200910263480.X公布了一種從啤酒酵母中提取核酸的方法；中國專利CN200710302411.6公布了一種高效提取啤酒廢酵母中蛋白質與核酸的方法等。但綜合來看，以上技術存在以下不足之處:
[0003](1)傳統的物理破壁法需要消耗較大能量，產生的熱降低了蛋白質和核酸的生物活性。
[0004](2)化學處理法易引起蛋白質和核酸變性，后續處理土藝繁瑣。
[0005](3)生物破壁法，反應時間長、成本高，不利于工業化生產。
[0006]所以有必要建立一條簡單、節能、節約成本的提取工藝，使得其既能高效保證蛋白質與核酸提取率又不影響提取物的生物活性。

【發明內容】

[0007]為了克服現有技術的上述缺點與不足，本發明的目的在于提供一種基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，大幅度提高了酵母細胞破壁效率和活性組分提取率。
[0008]本發明的目的通過以下技術方案實現:
[0009]一種基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，包括以下步驟:
[0010](I)對酵母進行活化處理，得到酵母懸浮液；
[0011](2)將酵母懸浮液置于高壓脈沖放電處理室中進行破壁處理，再進行離心，得到富含酵母活性組分的提取液。
[0012]步驟(2)所述將酵母懸浮液置于高壓脈沖放電處理室中進行破壁處理，具體為:
[0013]將酵母懸浮液置于高壓脈沖放電處理室中，高壓脈沖放電處理室采用火花放電，脈沖波形為指數衰減波、電極為針-板型，針電極與平板電極的距離為10~40cm，脈沖放電電壓為10~40kV，頻率50~200Hz，脈沖寬度為40~100 μ S，脈沖數為500~1000次，脈沖處理時間為I~20s。
[0014]步驟⑵所述離心，具體為:
[0015]以4000 ~5000r/min 的速度離心 8 ~lOmin。
[0016]所述酵母為干燥的啤酒廢酵母，蛋白含量48-50 %，核酸含量6 %~9 %。
[0017]步驟(1)所述對酵母進行活化處理，具體為:
[0018]將干酵母按1:10~20的比例投放于35~38°C的溫水中復水15~20min，制成
酵母懸浮液。
[0019]所述的基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，還包括以下步驟:
[0020](3)采用等電點沉淀方法分離富含酵母活性組分的提取液中的蛋白質與核酸。
[0021]與現有技術相比，本發明具有以下優點和有益效果:
[0022]本發明采用高壓脈沖放電技術進行酵母細胞活性組分提取，強脈沖放電時形成強電場、非平衡等離子體通道并伴隨強烈的熱能、膨脹壓力熱能、光能、聲能及光輻射，這些復雜的放電現象能引發一 系列的物理、化學和生物反應，破壞酵母細胞的化學結構或生理結構，從而大幅度提高了高壓脈沖放電酵母細胞破壁效率和活性組分提取率。本發明工藝簡單，提取率高，適宜推廣和應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的實施例的高壓脈沖放電處理室的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0025]實施例1
[0026]圖1為本實施例采用的高壓脈沖放電處理室，包括高壓脈沖放電電源1，接地線2，地電極3，連接板4，平板電極5，多針電極6，絕緣體7，處理室8、樣品入口 9，排氣孔10。
[0027]本實施例的基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，步驟如下:將IOg啤酒干酵母(蛋白含量48-50%，核酸含量6%~9% )按1:10的比例投放于35°C的溫水中復水15min制成酵母懸浮液，將制備的啤酒酵母懸浮液通過樣品入口移入高壓脈沖放電處理室進行處理，調節多針電極，使多針電極與平板電極的距離保持在10cm。脈沖放電電壓為10kV、頻率50Hz、脈沖寬度為40 μ S、脈沖數為500次、脈沖電處理時間為ls，再用離心機以5000r/min的速度離心8min,收集上清液,到含蛋白質和核酸的提取液。采用等電點沉淀方法分離蛋白質與核酸，將提取液分成兩份，其中一份PH值調至4.0,另一份pH值調至2.0，靜置5h后，采用考馬斯亮蘭法測定蛋白質含量，采用紫外分光光度法測定核酸，測試結果見表1。
[0028]本實施例測定蛋白質含量方法如下:
[0029]①收集富含蛋白質的上層提取液；
[0030]②標準曲線測定:將2mg/mL牛血清蛋白標準溶液稀釋為25、20、15、10、5、2.5、
1.25 μ g/mL的質量濃度，移取1.0mL牛血清稀釋液加入1.0mL考馬斯亮蘭試劑，充分混勻后室溫下靜置lOmin，隨后于595nm波長處測定吸光度。以牛血清蛋白的質量濃度為橫坐標，吸光度A595為縱坐標繪制牛血清蛋白標準曲線；[0031]③移取1.0mL分離的上層提取液，加入1.0mL考馬斯亮蘭試劑，充分混勻后，暗處室溫下靜置lOmin，于595nm波長處測定吸光度。啤酒酵母中的蛋白質含量表示為每Ig啤酒酵母相當于牛血清蛋白的微克數。
[0032]本實施例測定核酸的方法如下:
[0033]把富含核酸的上清液稀釋到合適的濃度，測定其在260nm處的紫外吸收值，計算上清液中的核酸量。
[0034]
【權利要求】
1.一種基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)對酵母進行活化處理，得到酵母懸浮液； (2)將酵母懸浮液置于高壓脈沖放電處理室中進行破壁處理，再進行離心，得到富含酵母活性組分的提取液。
2.根據權利要求1所述的基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，其特征在于，步驟(2)所述將酵母懸浮液置于高壓脈沖放電處理室中進行破壁處理，具體為: 將酵母懸浮液置于高壓脈沖放電處理室中，高壓脈沖放電處理室采用火花放電，脈沖波形為指數衰減波、電極為針-板型，針電極與平板電極的距離為10~40cm，脈沖放電電壓為10~40kV，頻率50~200Hz，脈沖寬度為40~100 μ S，脈沖數為500~1000次，脈沖處理時間為I~20s。
3.根據權利要求1所述的基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，其特征在于，步驟(2)所述離心，具體為: 以4000~5000r/min的速度離心8~IOmin0
4.根據權利要求1所述的基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，其特征在于，所述酵母為干燥的啤酒廢酵母，蛋白含量48-50 %，核酸含量6 %~9 %。
5.根據權利要求1或4任一項所述的基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，其特征在于，步驟(1)所述對酵母進行活化處理，具體為: 將干酵母按1:10~20的比例投放于35~38°C的溫水中復水15~20min，制成酵母懸浮液。
6.根據權利要求1所述的基于高壓脈沖放電技術的酵母活性組分提取方法，其特征在于，還包括以下步驟: (3)采用等電點沉淀方法分離富含酵母活性組分的提取液中的蛋白質與核酸。
【文檔編號】C12N15/10GK103951727SQ201410172029
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】劉丹, 曾新安, 孫大文, 王啟軍 申請人:華南理工大學