一种生产高活性物质酵母自溶物的自溶工艺方法及由此制得的酵母产品技术

本发明专利技术公开了一种生产高活性物质酵母自溶物的自溶工艺方法，其以未经灭菌处理保持原有内源酶活性的特定单细胞蛋白与酵母按干物质质量(2：8)～(8：2)的比例进行混合自溶然后干燥、灭菌，自溶分为低温段及高温段，低温段在45～60℃保持20～60分钟，高温段在75～95℃保持30～120分钟。本发明专利技术创新的直接将含有丰富内源酶的特定单细胞蛋白作为外源酶应用于酵母自溶，酶的活性要高于工业酶，且由于自溶温度的升高，解决了因为温度过低导致的污染，提升了产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及酵母自溶

技术介绍
酵母广泛应用于面包发酵、啤酒发酵、动物饲料等领域，其种类繁多，包括面包酵母、啤酒酵母、糖蜜酵母等。很多现有的食物原料，如糖蜜、玉米淀粉、玉米糖浆以及甜菜等，均能够通过发酵的方式培养出大量的酵母。酵母的营养丰富，含有蛋白质、碳水化合物、人体必需的8种氨基酸和14种矿物质，含有几乎所有种类的维生素、核酸以及谷胱甘肽等营养物质。酵母经过破壁、酶解、自溶等工艺后可将内部营养物质释放，从而具有浓郁的香味，大量的营养物质如小肽及呈味氨基酸、游离核苷酸、维生素等也能从内部释放，从而可以直接被人及动物吸收，因此从上世纪九十年代开始，在食品和饲料领域不断研究采用酶解、自溶等方式进行破壁和降解酵母蛋白质，从而生产各种酵母自溶物、提取物和抽提物等。利用酵母自溶技术生产酵母自溶物、酵母膏、食品调味料已有很好的应用，自溶的目的就是获得价值更高的产品，获得营养价值更高的内溶物，酵母自溶后可产生游离核苷酸、小肽及游离氨基酸等，核苷酸具有显著的鲜味及免疫功能，如酵母水解物，就是指以酵母为菌种，经液体发酵得到的菌体，经自溶或外源酶催化水解后浓缩或干燥获得的产品。酵母水解物比原先的酵母在动物营养领域具有更好的营养价值。因此，如何提高自溶效率提高自溶后产品的价值就成为一个主要技术研究方向。现有工业领域对此已有较多研究与应用。专利技术专利CN101513247B【一种高蛋白质含量的酵母抽提物的生产方法及产品】公开了一种使用自溶技术生产酵母抽提物的方法，文中公开的抽提物自溶条件主要为pH保持4～7，温度保持在45～55℃，反应时间3～12小时。并且需要添加自溶促进剂和外源酶。其自溶包括酶解及升温反应两个步骤，分别耗时5～30小时，及3～10小时。并且在说明书及实施例中介绍了自溶过程耗时更长的生产参数。专利技术专利CN102051381B【一种利用啤酒酵母生产酵母抽提物的方法】，介绍的自溶方法的参数为：在木瓜蛋白酶存在下使用55～65℃自溶20～50小时。专利技术专利CN101686720A【酵母自溶物】公开了另一种使用自溶技术进行生产的方法，公开的主要自溶参数包括：温度保持在30～70℃情况下，使用外添加蛋白酶进行自溶，自溶时间长达20小时。专利技术专利CN102293356A【酵母自溶物及其制备方法】公开了一种较为具体的酵母自溶物制备方法，所涉及到的自溶条件为温度50～70℃，pH4.5～7.0，添加0.1％-1.0％酶制剂。在实施例中提到了这样的参数需要的自溶时间达到了10～28小时。专利技术专利CN101050427A【一种产阮假丝酵母自溶物的制备方法】，介绍了一种使用酵母自溶物作为风味调味料的生产方法，其主要的自溶条件为pH4.5～6.8，温度范围45～55℃，添加氯化钠、黄酒等调味料，搅拌自溶24小时。专利技术专利CN101779722B【一种酵母培养物及其制配方法】中酵母培养物的主要自溶参数则为50～60℃条件下自溶30～40小时。专利技术专利CN102031275A【利用废弃酵母制备酵母膏的方法】，在介绍抽提工艺时提到了两种方法，一是酶法抽提，添加特定抽提酶的情况下在45～55℃保温酶解8～24小时；二是自溶抽提则是在48～55℃条件下保温24～48小时。专利技术专利CN103184153A【无沉淀酵母浸膏的制备方法】介绍的工艺总自溶的步骤为添加表面活性剂至培养物中，调节温度至40～60℃，pH4～6，自溶时间为18～24小时。上述专利都是使用自溶来实现酵母价值的提升，目的是获得酵母的内溶物、核苷酸、小肽、风味物质、免疫物质和其他一些高价值营养物，并将此应用于动物营养、微生物培养、食品添加剂。这些专利公开的方法中自溶前后的生产方式各有不同，但自溶工艺的参数都有一些共同点：酵母自溶适合的参数大致是温度在30～70℃范围内，更细化的范围包括:45～55℃，50～60℃，50～70℃等。另一个共同点是自溶所需的时间都相对较长，综合文献来看所需时间在3～50小时，在未使用外源酶和自溶促进剂情况下大概需要的时间约为24～48小时，使用外源酶或表面促进剂或表面活性剂等情况自溶时间可以缩短至24小时以内，甚至是12小时以内。从现有技术来看虽然时间已经大幅缩小至12小时以内，但这是在使用各种外部手段才实现的，看来酵母本身依靠自溶的内源酶自溶仍然需要较长的时间并且难以达到工业高效生产的要求。从工业生产角度来看，现有自溶技术主要的两个特点相对的低温和耗时长会导致很多问题产生：1.低温状态会导致腐败微生物生长，因为现有自溶温度全部都低于巴氏灭菌的温度(68～70℃)，也就是说当物料在低于68℃时，自溶的同时会伴随有腐败微生物的生长。在不使用外源酶的情况下，从自溶开始腐败微生物会一直伴随自溶进行生长并且会以指数级生长，在使用外源酶情况下，虽然在自溶初期自溶酶可以抑制腐败微生物，但在酶解后期细菌仍会继续生长，因此，在自溶后期都会可能发生腐败微生物大量生长的情况出现，这就会对生产控制造成困扰。2.低温和长时间自溶会产生较高含量的有害物质，包括有害碱基、无机氮和生物胺，有害微生物的生长必然会导致有害物质的产生，同时高价值的营养物质会相应的减少，如自溶产生的核苷酸会被微生物利用并产生碱基，氨基酸则会微生物转化为无机氮。从而影响最终产品品质、营养价值及安全性。3.自溶工序的耗时较长但前后的工序一般的物料处理能力强，这就需要设计大容量的自溶设备，比如大容量的酶解罐和反应釜等，这会造成成本上升。4.从现有公开的自溶技术来看，在大部分情况下都使用了外源酶和自溶促进剂来提高自溶效率，外源酶的添加又会显著提高生产成本。5.在添加外源酶的情况下就会对自溶时物料的含水率有具体要求，在大部分情况下需要有较高的含水率且具有很高的流动性，这才能提高外源酶的效率。而这又会提高后续干燥的成本。以下表1为市售自溶酵母产品的核苷酸含量：表1从上述描述的缺点及提供的数据可以看出，和现代酶解工艺的高效率相比，酵母自溶同样作为酶解工艺其效率要低很多，原因是酵母本身所具有的内源酶并不丰富，从而导致需要使用外部手段进行自溶强化，这包括延长时间、提高含水率、严控pH等参数、添加外源酶。另一方面，现有公开的技术中在使用外源酶和自溶促进剂的情况下，自溶的时间仍然较长，可以看出出于成本的原因，外源酶无法大量添加，在现有公开技术中提到的添加量来说效率仍然不高。因此，使用新的思路来提高酵母的自溶效率具有非常重要的意义。单细胞蛋白(Single cell protein简称SCP)又称微生物蛋白或菌体蛋白，是利用工业废水、废气、天然气、石油烷烃类、农副加工产品以及有机垃圾等作为培养基，培养酵母、非病源性细菌、微型菌、真菌等单细胞生物体，然后经过净化干燥处理后制成，是食品工业和饲料工业重要的蛋白质来源。单细胞蛋白与其它蛋白相比的一大优点就是其较少的细胞培养时间，微生物有机体蛋白产品的产率比其它传统蛋白产率要高。单细胞蛋白(SCP)与传统蛋白相比具有不受环境和气候的影响、原料易得、可连续生产、易于控制、污染小等优势。单细胞蛋白产品含有丰富的蛋白质，氨基酸的种类齐全，比例适当。单细胞蛋白还含有丰富的脂肪、碳水化合物、核酸、维生素和无机盐，并含有钙、磷、钾、铁、镁、钠、锰等矿物质元素，还含有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产高活性物质酵母自溶物的自溶工艺方法，其特征在于：以未经灭菌处理保持原有内源酶活性的特定单细胞蛋白与酵母按干物质质量(2：8)～(8：2)的比例进行混合自溶然后干燥、灭菌，自溶分为低温段及高温段，低温段在45～60℃保持20～60分钟，高温段在75～95℃保持30～120分钟,所述特定单细胞蛋白包括地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、沼泽红假单胞菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌中的一种或两种以上的混合菌种的培养物。

【技术特征摘要】
1.一种生产高活性物质酵母自溶物的自溶工艺方法，其特征在于：以未经灭菌处理保持原有内源酶活性的特定单细胞蛋白与酵母按干物质质量(2：8)～(8：2)的比例进行混合自溶然后干燥、灭菌，自溶分为低温段及高温段，低温段在45～60℃保持20～60分钟，高温段在75～95℃保持30～120分钟,所述特定单细胞蛋白包括地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、沼泽红假单胞菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌中的一种或两种以上的混合菌种的培养物。2.根据权利要求1所述的生产高活性物质酵母自溶物的自溶工艺方法，其特征在于：所述的特定单细胞蛋白含水率为90％～98％，自溶混合物的水分含量不低于75％。3.根据权利要求1所述的生产高活性物质酵母自溶物的自溶工艺方法，其特征在于：所述特定单细胞蛋白是通过有机废水培养的复合菌群，所述有机废水是指饮料工厂的不含有毒有害物质的工艺废水，优选啤酒工厂废水或果汁厂废水。4.根据权利要求1所述的生产高活性物质酵母自溶物的自溶工艺方法，其特征在于：自溶混合物中特定单细胞蛋白与酵母的混合比例为(3：7)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾靖婷，
申请(专利权)人：自然生物远景有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛;VG