【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于分解酵母，特别是啤酒酵母以分离蛋白质和糖类的方法。
技术介绍
0、现有技术
1、酵母是通过萌发或分裂进行繁殖并且一直具有重要技术意义的单细胞真菌。例如，酵母用于生产啤酒、葡萄酒、烈酒、食品和治疗性物质。基本上有几种类型的酵母，其中所谓的面包酵母或啤酒酵母(酿酒酵母)是最常用的酵母之一。相应地，产生相当大量含酵母的副产物，特别是含啤酒酵母的副产物。
2、由于酵母的细胞壁特别含有许多技术上有用的生物分子，如蛋白质、葡聚糖、甘露聚糖、甲壳质和脂质，以获得这些物质为目的加工含酵母的废物。在这种过程中，部分或完全分解酵母的细胞壁以释放感兴趣的物质。
3、例如，ep 1990419 a1(tex-a-tec ag)描述了从酵母中分离葡聚糖、蛋白质、甘露聚糖和脂质的方法，其中在相继步骤中在升高的温度下用超声波处理酵母。
4、ep 2272876 a1(angel yeast co.,ltd.)公开了从微生物，如酵母8440的细胞壁中提取葡聚糖和甘露聚糖的方法。该方法包括步骤：a)用碱性蛋白酶和甘露聚糖酶处理微生物的细胞；b)将来自步骤a)的混合物分离成重相和轻相；c)干燥获自步骤b)的重相以获得葡聚糖制剂；和d)干燥获自步骤b)的轻相以获得甘露聚糖制剂。该葡聚糖和甘露聚糖制剂旨在用于治疗应用。
5、wo 2010/070207 a1(glykos finland oy)描述了制备包含糖成分的免疫刺激组合物的方法，其中所述方法包括水解酵母细胞和获得可溶成分的步骤。所得
6、但是，迄今已知的用于从酵母中分离技术上有用的生物分子的方法并不完全令人信服，尤其是在工业大规模方法中。例如，产量与努力(尤其是在能量和时间要求方面)的比率在许多方法中并不令人满意，这使得经济的生产非常困难。
7、另一些方法旨在选择性获得单个组分(例如葡聚糖或甘露聚糖)，而忽略其余组分(例如蛋白质)。这就尽可能完全利用含酵母的副产物而言是不利的。
8、因此仍然需要至少部分或完全克服所述缺点的改进的解决方案。
9、专利技术公开
10、本专利技术的目的是提供从酵母细胞，特别是啤酒酵母细胞中获得生物分子的改进方法。特别地，应该可以同时以尽可能高的收率和纯度分离几种不同的生物分子，尤其优选蛋白质、葡聚糖和甘露聚糖。该方法还应该能够在工业大规模方法中尽可能有效获得生物分子。希望该方法可以在尽可能低的能量和时间消耗下进行。
11、通过权利要求1的特征界定该问题的解决方案。因此，本专利技术的核心是用于分解酵母，特别是啤酒酵母以分离蛋白质和糖类的方法，其包括步骤：
12、a)提供酵母悬浮液，特别是啤酒酵母悬浮液；
13、b)物理分解所述酵母悬浮液中的酵母；
14、c)微滤来自步骤b)的分解的酵母悬浮液；
15、d)超滤来自步骤c)的微滤的渗透物，其中作为超滤的渗余物分离出以蛋白质作为主要固体成分的相；
16、e)在碱性条件下用蛋白酶处理来自步骤c)的微滤的渗余物，随后分离出以甘露聚糖作为主要固体成分的相，特别是通过过滤和/或离心，
17、f)首先在碱性条件下，然后在酸性条件下相继处理步骤e)中截留的相，随后分离出以葡聚糖作为主要固体成分的相，特别是通过过滤和/或离心。
18、令人惊讶地，已经表明，根据本专利技术的物理、化学和生物化学处理步骤的组合能够在相对低的能量和时间要求下实现良好的收率。这适用于所有产物，即蛋白质、葡聚糖和甘露聚糖，其中可以在高纯度下实现这些物质各自高达大约40％的收率。
19、此外，该方法适用于工业大规模方法。可以毫无问题地加工每年几万吨酵母悬浮液或每小时几千公斤酵母悬浮液。
20、“葡聚糖”是由d-葡萄糖分子组成并通过糖苷键相互连接的低聚糖或多糖。如酵母细胞中存在的葡聚糖通常是具有β-糖苷键的β-葡聚糖，特别是β-1,3-葡聚糖。
21、“甘露聚糖”是作为糖，即甘露糖的聚合物的多糖。酵母中存在的甘露聚糖通常具有α(1-6)-连接的主链和平均大约两个糖单元长度的α(1-2)-和α(1-3)-连接的侧链。“微滤”是指通过具有≥0.1μm孔径的过滤介质，特别是膜进行过滤的方法。相比之下，超滤中的孔径小于0.1μm。
22、除非另有说明，“固体成分”在每种情况下是指各自成分的干质量。术语“主要固体成分”是指具有最大重量比例的固体成分。
23、在步骤a)中提供的酵母悬浮液特别是储存在0-15℃，优选2-12℃，特别是3-7℃或5℃的温度下的酵母悬浮液和/或巴氏灭菌的酵母悬浮液。这确保该悬浮液含有尽可能少的不想要的副产物。
24、但是，原则上，在步骤a)中提供的酵母悬浮液也可以是储存在其它温度，特别是室温下并且未经巴氏灭菌的酵母悬浮液。
25、酵母悬浮液特别是水性酵母悬浮液。水作为酵母悬浮液的连续液相存在。
26、酵母悬浮液特别是啤酒酵母悬浮液，其优选含有用过的啤酒酵母。这样的啤酒酵母悬浮液例如作为啤酒生产中的副产物产生，并且可以直接用于根据本专利技术的方法。
27、酵母悬浮液优选具有基于酵母悬浮液的总重量计5-30重量％，特别是7-20重量％的固含量。这已经证明特别适合于根据本专利技术的方法。任选地，酵母悬浮液的固含量可以用液体，特别是水调节到所需范围内。
28、在步骤a)中，酵母悬浮液特别具有0-15℃，优选2-12℃，特别是3-7℃或5℃的温度。这确保悬浮液的组成不会例如由于活性酵母细胞而进一步改变，或确保减少不想要的副产物的形成。
29、进一步优选地，步骤b)以及任选步骤c)和d)也在0-15℃，优选2-12℃，特别是3-7℃或5℃的温度下进行。这进一步减少不想要的副产物的形成。
30、但是，原则上，步骤a)、b)、c)和/或d)中的酵母悬浮液也可以具有其它温度，例如室温。
31、根据一个有利的实施方案，提供的酵母悬浮液在步骤b)之前经受洗涤过程，其中酵母悬浮液的液相的至少一部分，特别是酵母悬浮液的液相的至少50重量％，特别是至少60重量％被另一液体或交换液体，特别是水交换。该洗涤过程优选在离心机或鼓式过滤器中进行。
32、如果必要，洗涤过程可以减少液体中溶解的和不想要的成分的比例，由此可以改进待分离的物质的纯度和品质。但是，洗涤过程是任选的并且也可以省略。
33、步骤b)中的物理分解特别通过电场、在均化器或研磨介质磨机中，尤其在球磨机中进行。
34、均化器特别是高压均化器，其特别是在大于1000巴，特别大于1200巴的压力下运行。
35、在研磨介质磨机中，待研磨的材料和可自由活动的研磨介质，特别是球在工艺室中循环。这导致研磨介质、工艺室的壁和待研磨的材料之间的碰撞。主要通过碾压使待研磨的材料粉碎。
36、用研磨介质磨机，特别是球磨机进行分解已经本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于分解酵母，特别是啤酒酵母以分离蛋白质和糖类的方法，其包括步骤：
2.根据权利要求1的方法，其中在步骤a)中提供的酵母悬浮液具有基于酵母悬浮液的总重量计5-30重量％，特别是7-20重量％的固含量。
3.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤a)中提供的酵母悬浮液具有0-15℃，优选2-12℃，特别是3-7℃或5℃的温度。
4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述酵母悬浮液在步骤b)之前经受洗涤过程，其中所述酵母悬浮液的液相的至少一部分，特别是所述酵母悬浮液的液相的至少50重量％，特别是至少60重量％被另一液体，特别是水替代。
5.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤b)中的物理分解在均化器或研磨介质磨机中，特别是在球磨机中进行。
6.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤b)中的物理分解通过脉冲电场进行。
7.根据权利要求6的方法，其中电场强度为1-30kV/cm，特别是5-24kV/cm，和/或比能量输入为1-180kJ/L，特别是3-120kJ/L。
8.根据前述权利要求任一项的
9.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤c)中的微滤和/或步骤d)中的超滤作为渗滤进行，其中在进料侧优选连续供应水。
10.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤d)中分离出的以蛋白质作为主要固体成分的相在步骤d)之后干燥，特别是喷雾干燥。
11.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤e)中，基于来自步骤c)的微滤的渗余物的固含量计，以0.0001-10重量％，特别是0.001-5重量％，特别是0.01-1重量％或0.05-0.5重量％的比例使用蛋白酶，其中所述蛋白酶优选是枯草杆菌蛋白酶，并且其中步骤e)中的处理在7.5-13，优选8-11，特别是8.5-10.5的pH值下和在40-80℃，优选50-70℃，特别是55-65℃的温度下进行。
12.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤e)中的蛋白酶处理持续10分钟至18小时，特别是3-12小时。
13.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤f)中，所述截留的相在第一时间间隔中在7.5-13，优选8-11，特别是8.5-10.5的pH值和40-95℃，优选65-85℃，特别是75-85℃的温度下处理优选1-5小时，随后在第二时间间隔中在2-6.5，优选3-5，特别是3.5-4.5的pH值和50-95℃，优选80-95℃，特别是80-90℃的温度下处理优选0.5-2小时。
14.根据权利要求13的方法，其中在步骤f)中第一时间间隔中的pH值对应于在步骤e)中的处理过程中存在的pH值，并且其中在步骤f)中第一时间间隔中的温度低于第二时间间隔中的温度，和/或第一时间间隔长于第二时间间隔。
15.根据前述权利要求任一项的方法，其中以甘露聚糖作为主要固体成分的相在步骤e)中的分离和/或以葡聚糖作为主要固体成分的相在步骤f)中的分离通过过滤，特别是组合的微滤和超滤进行。
16.根据权利要求15的方法，其中所述微滤用孔径为0.1-0.5μm，特别是0.1-0.2μm，优选0.1μm的过滤器介质进行，并且其中所述超滤用具有小于90nm的孔径和/或1-100kDa，特别是5-100kDa，优选10-50kDa，特别是15-25kDa，特别是20kDa的排阻极限的过滤器介质进行。
17.根据权利要求15-16任一项的方法，其中步骤e)中的微滤和/或步骤f)中的超滤作为渗滤进行。
18.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤e)中分离出的以甘露聚糖作为主要固体成分的相在步骤e)之后干燥，特别是喷雾干燥，和/或其中在步骤f)中分离出的以葡聚糖作为主要固体成分的相在步骤f)之后干燥，特别是喷雾干燥。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.用于分解酵母，特别是啤酒酵母以分离蛋白质和糖类的方法，其包括步骤：
2.根据权利要求1的方法，其中在步骤a)中提供的酵母悬浮液具有基于酵母悬浮液的总重量计5-30重量％，特别是7-20重量％的固含量。
3.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤a)中提供的酵母悬浮液具有0-15℃，优选2-12℃，特别是3-7℃或5℃的温度。
4.根据前述权利要求任一项的方法，其中所述酵母悬浮液在步骤b)之前经受洗涤过程，其中所述酵母悬浮液的液相的至少一部分，特别是所述酵母悬浮液的液相的至少50重量％，特别是至少60重量％被另一液体，特别是水替代。
5.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤b)中的物理分解在均化器或研磨介质磨机中，特别是在球磨机中进行。
6.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤b)中的物理分解通过脉冲电场进行。
7.根据权利要求6的方法，其中电场强度为1-30kv/cm，特别是5-24kv/cm，和/或比能量输入为1-180kj/l，特别是3-120kj/l。
8.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤c)中的微滤用孔径为0.1-0.5μm，优选0.1-0.2μm，特别是0.1μm的过滤器介质进行，并且其中步骤d)中的超滤用具有小于90nm的孔径和/或1-100kda，特别是5-100kda，优选10-50kda，特别是15-25kda，特别是20kda的排阻极限的过滤器介质进行。
9.根据前述权利要求任一项的方法，其中步骤c)中的微滤和/或步骤d)中的超滤作为渗滤进行，其中在进料侧优选连续供应水。
10.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤d)中分离出的以蛋白质作为主要固体成分的相在步骤d)之后干燥，特别是喷雾干燥。
11.根据前述权利要求任一项的方法，其中在步骤e)中，基于来自步骤c)的微滤的渗余物的固含量计，以0.0001-10重量％，特别是0.001-5重量％，特别是0.01-1重量％或0.05-0.5重量％的比例使用蛋白酶...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·格里德尔，R·维尔普腾，
申请(专利权)人：伊士德股份公司，
类型：发明
国别省市：
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