一种水溶酵母β-葡聚糖及其制备方法与流程

一种水溶酵母
β-葡聚糖及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及酵母β-葡聚糖技术领域，具体为一种水溶酵母β-葡聚糖及其制备方法。


背景技术：

2.酵母β-葡聚糖是存在于酵母细胞壁中，占酵母细胞壁干重35％，它是一种不可消化的聚合物，这种酵母的葡聚糖十分独特：它能激发机体的自身防御功能；
3.例如公告号为cn103804511a的中国授权专利(羧甲基酵母葡聚糖产品的制备方法和该方法制得的产品)：包括以下步骤：在酵母葡聚糖中按照每1kg酵母葡聚糖含氢氧根12.5～37.5mol的比例加入碱，同时按照酵母葡聚糖与乙醇质量比为1:0.5～2.5加入乙醇，于0～30℃反应；在得到的溶液中，按酵母葡聚糖与氯乙酸的质量比为1:0.3～1.0加入氯乙酸，同时按酵母葡聚糖与乙醇质量比为1:0.5～1.5加入乙醇，于30～80℃反应，冷却；在得到的溶液中，加入乙醇洗涤，同时用盐酸中和，洗涤，离心分离得到沉淀羧甲基酵母葡聚糖。本发明得到的羧甲基葡聚糖产品取代度0.3-1.0，分子量100-1000kd，水中完全溶解，应用于化妆品领域具有保湿、抗衰老等功效。
4.现有的为了提高酵母β-葡聚糖的水溶性，采用化学修饰法和物理修饰法对其分子结构进行改性修饰。通过化学修饰法得到的水溶性酵母β-葡聚糖分子结构受到破坏，对其存在化学污染以及安全性需要再次重新评估和论证，通过物理修饰法得到的水溶酵母β-葡聚糖，其对工艺设备要求极高，不易普及，并且得率以及水溶效果并不理想，为此，我们提供一种水溶酵母β-葡聚糖及其制备方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种水溶酵母β-葡聚糖及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有的为了提高酵母β-葡聚糖的水溶性，采用化学修饰法和物理修饰法对其分子结构进行改性修饰。通过化学修饰法得到的水溶性酵母β-葡聚糖分子结构受到破坏，对其存在化学污染以及安全性需要再次重新评估和论证。通过物理修饰法得到的水溶酵母β-葡聚糖，其对工艺设备要求极高，不易普及，并且得率以及水溶效果并不理想的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水溶酵母β-葡聚糖，包括水溶性酵母β-葡聚糖糖链以β-1,3-葡聚糖为主链，β-1,6为支链，糖苷键比例为6：4，分子链为2-5万daltan。
7.优选的，所述一种水溶酵母β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
8.步骤一：准备啤酒酵母液、纯净水、naoh、hci、硅藻土、截留有机膜、复合蛋白酶、水解蛋白酶、碱性蛋白酶和葡聚糖酶；
9.步骤二：将啤酒酵母液溶于纯净水中，然后依次进行一级发酵和二级发酵，将发酵好的酵母取出放入酶解桶中；
10.步骤三：将复合蛋白酶和水解蛋白酶放入酶解桶中，酶解24h，温度控制在50-55
℃；
11.步骤四：将酶解好的产物放入高速离心机中进行离心分离操作，离心分离持续30min停止，取出离心液之后，得到的固型物内部含有酵母细胞壁，将固型物取出放入反应桶中存放；
12.步骤五：将取出的离心液依次进行浓缩和喷雾干燥，然后使用粉碎机对干燥后的产物进行粉碎处理，就可以得到酵母抽提物，一种棕黄色可溶性膏状或浅黄色粉状纯天然制品，是天然调味料；
13.步骤六：对酵母细胞壁进行酸碱处理，往离心得到的固型物内部加水稀释到浓度为5％的乳液，然后再加入naoh使其浓度达到4％；
14.步骤七：然后往取出的物料内部加水，然后放入高速离心机中再次使用高速离心机分离沉淀两次；
15.步骤八：分离沉淀两次之后，取出产物放入反应桶中存放，往产物中加入chi盐酸中和ph值，最优ph值7-7.5，至此酸碱处理完成；
16.步骤九：然后再次进行加水操作，使用高速离心机分离沉淀两次，高速离心机持续1h；
17.步骤十：进行内切酶水解处理，向经过酸碱法提取得出的非水溶酵母β-葡聚糖中加入特定酶处理；
18.步骤十一：酶解12h之后，往酶解后的产物内部倒入碱性蛋白酶，然后再酶解12h；
19.步骤十二：将酶解后的产物放入高速离心机中，使用高速离心机进行30min的离心沉淀，离心沉淀之后取上清液，至此内切酶水解处理完成；
20.步骤十三：对上清液进行过滤处理，然后收集截留液，就可以得到水溶性酵母β-葡聚糖；
21.步骤十四：将截留液放入喷塔中进行喷雾干燥；
22.步骤十五：经过行标检验合格后包装入库。
23.优选的，所述步骤二中，浓度达到20％，升温到50℃，ph值调到4.5，并且持续保温30min。
24.优选的，所述步骤六中，温度升高到90℃，并且在90℃的条件下保温3小时，保温3小时后取出物料。
25.优选的，所述步骤七中，高速离心机的速度达到5000r/min离心沉淀，并且离心操作持续1h。
26.优选的，所述步骤九中，将离心后的物料取出放入酶解桶中存放，此时离心得到的产物就是含有非水溶酵母β-葡聚糖。
27.优选的，所述步骤十中，加入的特定酶是葡聚糖酶，ph值为5.5，温度控制在50℃-55℃，使整体浓度达到5％，然后进行保温处理，处理时间1h。
28.优选的，所述步骤十三中，用硅藻土进行过滤处理，过滤目数为800，并且采用截留有机膜进行膜分离，收集截留液，膜分离的截留分子量为2千-5万。
29.优选的，所述步骤十四中，截留液进入喷塔喷雾干燥，干燥进风温度160℃，出风温度80-90℃，塔内负压-300pa，喷雾干燥1h。
30.优选的，所述水溶酵母β-葡聚糖的分子量为2000-50000da。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
32.1、本发明通过制备的水溶性酵母β-葡聚糖糖链以β-1,3-葡聚糖为主链，β-1,6为支链，糖苷键比例为6：4，分子链为2-5万daltan，并且本发明通过对酵母细胞壁进行酸碱处理，往离心得到的固型物内部加水稀释到浓度为5％的乳液，然后再加入naoh使其浓度达到4％，温度升高到90℃，并且在90℃的条件下保温3小时，保温3小时后取出物料，现有的多数都是通过化学修饰法，在原有的葡聚糖分子结构中加入极性基团，增加其水溶性，例如通过羧甲基化改性得到的羧甲基β-葡聚糖取代都0.3-1，分子量100-1000kd，水中完全溶解，相对比之下，本技术采用的酸碱处理不会造成化学污染，提高环境保护，并且也不易破坏水溶性酵母β-葡聚糖的分子结构，提高稳定性，使得到的水溶性酵母β-葡聚糖纯度较高，颜色浅黄偏纯色，100％全溶于水，浅黄色无味，并且所得酵母β-葡聚糖在免疫增强提高方面有显著效果，且可大幅度增强巨噬细胞的吞噬能力和抗体生成能力，从而达到对人体免疫提高，可多用于医疗器械一类、二类/美妆护肤以及功能性饮料和膳食纤维中使用。
33.2、通过内切酶水解处理，向经过酸碱法提取得出的非水溶酵母β-葡聚糖中加入特定酶处理，加入的特定酶是葡聚糖酶，ph值为5.5，温度控制在50℃-55℃，使整体浓度达到5％，然后进行保温处理，处理时间1h，酶解12h之后，往酶解后的产物内部倒入碱性蛋白酶，然后再酶解12h，现有使用物理修饰法，包括超声波处理和机械破碎等，采用机械化学，在固体相系中，通过固态化学反应对酵母β-葡聚糖进行化学修饰和改性，此工艺对其设备要求较高，不易普及，且水溶效果不是百分百全水溶，而本技术采用内切酶水解处理的方式相对比之下，没有使用大型且复杂的机械，制备简单，工艺简洁，产率高，配合酸碱处理使得到的水溶性酵母β-葡聚糖纯度较高，颜色浅黄偏纯色，100％全溶于水，浅黄色无味，具有安全性。
34.3、通过将截留液放入喷塔中进行喷雾干燥，截留液进入喷塔喷雾干燥，干燥进风温度160℃，出风温度80-90℃，塔内负压-300pa，喷雾干燥1h，在与热空气的接触中，水分迅速汽化，即得到干燥产品，该法能直接使溶液、乳浊液干燥成粉状或颗粒状制品，可省去蒸发、粉碎等工序，这样得出来的截留液便于进行包装存放，并且也降低了加工程序，提高便利性和生产效率。
附图说明
35.图1为本发明的制备流程示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.进一步，本发明提供的一种实施例：一种水溶酵母β-葡聚糖，包括水溶性酵母β-葡聚糖糖链以β-1,3-葡聚糖为主链，β-1,6为支链，糖苷键比例为6：4，分子链为2-5万daltan。
38.进一步，一种水溶酵母β-葡聚糖的制备方法，包括以下步骤：
39.步骤一：准备啤酒酵母液、纯净水、naoh、hci、硅藻土、截留有机膜、复合蛋白酶、水解蛋白酶、碱性蛋白酶和葡聚糖酶；
40.步骤二：将啤酒酵母液溶于纯净水中，然后依次进行一级发酵和二级发酵，将发酵
好的酵母取出放入酶解桶中；
41.步骤三：将复合蛋白酶和水解蛋白酶放入酶解桶中，酶解24h，温度控制在50-55℃；
42.步骤四：将酶解好的产物放入高速离心机中进行离心分离操作，离心分离持续30min停止，取出离心液之后，得到的固型物内部含有酵母细胞壁，将固型物取出放入反应桶中存放；
43.步骤五：将取出的离心液依次进行浓缩和喷雾干燥，然后使用粉碎机对干燥后的产物进行粉碎处理，就可以得到酵母抽提物，一种棕黄色可溶性膏状或浅黄色粉状纯天然制品，是天然调味料；
44.步骤六：对酵母细胞壁进行酸碱处理，往离心得到的固型物内部加水稀释到浓度为5％的乳液，然后再加入naoh使其浓度达到4％；
45.步骤七：然后往取出的物料内部加水，然后放入高速离心机中再次使用高速离心机分离沉淀两次；
46.步骤八：分离沉淀两次之后，取出产物放入反应桶中存放，往产物中加入chi盐酸中和ph值，最优ph值7-7.5，至此酸碱处理完成；
47.步骤九：然后再次进行加水操作，使用高速离心机分离沉淀两次，高速离心机持续1h；
48.步骤十：进行内切酶水解处理，向经过酸碱法提取得出的非水溶酵母β-葡聚糖中加入特定酶处理；
49.步骤十一：酶解12h之后，往酶解后的产物内部倒入碱性蛋白酶，然后再酶解12h；
50.步骤十二：将酶解后的产物放入高速离心机中，使用高速离心机进行30min的离心沉淀，离心沉淀之后取上清液，至此内切酶水解处理完成；
51.步骤十三：对上清液进行过滤处理，然后收集截留液，就可以得到水溶性酵母β-葡聚糖；
52.步骤十四：将截留液放入喷塔中进行喷雾干燥；
53.步骤十五：经过行标检验合格后包装入库。
54.进一步，步骤二中，浓度达到20％，升温到50℃，ph值调到4.5，并且持续保温30min。
55.进一步，步骤六中，温度升高到90℃，并且在90℃的条件下保温3小时，保温3小时后取出物料。
56.进一步，步骤七中，高速离心机的速度达到5000r/min离心沉淀，并且离心操作持续1h。
57.进一步，步骤九中，将离心后的物料取出放入酶解桶中存放，此时离心得到的产物就是含有非水溶酵母β-葡聚糖。
58.进一步，步骤十中，加入的特定酶是葡聚糖酶，ph值为5.5，温度控制在50℃-55℃，使整体浓度达到5％，然后进行保温处理，处理时间1h。
59.进一步，步骤十三中，用硅藻土进行过滤处理，过滤目数为800，并且采用截留有机膜进行膜分离，收集截留液，膜分离的截留分子量为2千-5万。
60.进一步，步骤十四中，截留液进入喷塔喷雾干燥，干燥进风温度160℃，出风温度
80-90℃，塔内负压-300pa，喷雾干燥1h。
61.进一步，水溶酵母β-葡聚糖的分子量为2000-50000da。
62.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。