專利名稱：利用黃漿水培養(yǎng)富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物活性物質(zhì)的制備領(lǐng)域，特別是一種利用酵母發(fā)酵制備天然蝦青素的方法。
背景技術(shù)：
豆制品加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，主要是黃漿水，總量為豆重的5.5-7倍，水中含有單糖、維生素、有機(jī)酸、水溶性蛋白、氨基酸、脂類(lèi)等營(yíng)養(yǎng)成分，屬于高濃度可生化性程度高的廢水。目前大量的大豆黃漿水被作為廢水排放，既浪費(fèi)資源又污染環(huán)境，還增加了環(huán)境治理的負(fù)荷。蝦青素是一種具有極高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的酮式類(lèi)胡蘿卜素，廣泛存在于生物界中，特別是水產(chǎn)動(dòng)物如蝦、蟹、魚(yú)和鳥(niǎo)類(lèi)羽毛中。因?yàn)槲r青素具有獨(dú)特的著色功能、極強(qiáng)的抗氧化性，在抗癌變、增強(qiáng)免疫和抗光敏等生物學(xué)功能上遠(yuǎn)強(qiáng)于其它類(lèi)胡蘿卜素，因而在飼料、食品、化妝品及醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)前蝦青素的主要來(lái)源是從水產(chǎn)品廢棄物中提取，利用藻類(lèi)和酵母培養(yǎng)生產(chǎn)。紅發(fā)夫酵母(Phaffia rhodozyma)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)發(fā)酵法工業(yè)化生產(chǎn)天然蝦青素最具潛力的菌種之一。與其它成熟的發(fā)酵產(chǎn)物相比，利用微生物工業(yè)化生產(chǎn)蝦青素的規(guī)模相差甚遠(yuǎn)，主要問(wèn)題仍是產(chǎn)量低，發(fā)酵成本高。為降低生產(chǎn)成本，國(guó)內(nèi)外研究工作者把尋求廉價(jià)培養(yǎng)基作為一個(gè)研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在利用豆制品加工過(guò)程中產(chǎn)生的大量黃漿水，來(lái)生產(chǎn)天然蝦青素，以達(dá)到充分利用資源，降低環(huán)境污染，并降低蝦青素發(fā)酵生產(chǎn)成本的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種利用黃漿水培養(yǎng)富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母的方法，其特征在于利用生產(chǎn)豆制品過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄黃漿水為基礎(chǔ)原料，補(bǔ)加或不補(bǔ)加外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)滅菌和接種后，通過(guò)液體通風(fēng)培養(yǎng)，獲得富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母，進(jìn)而將該酵母細(xì)胞通過(guò)破壁處理，用丙酮提取細(xì)胞中的蝦青素，包括如下步驟a、原料的處理在黃漿水中添加0-50克葡萄糖/升黃漿水，然后加熱到115-125℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養(yǎng)將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養(yǎng)基上于22℃進(jìn)行活化、在YM培養(yǎng)基中于培養(yǎng)22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)24h；c、紅發(fā)夫酵母通風(fēng)發(fā)酵以黃漿水體積計(jì)，在發(fā)酵培養(yǎng)基黃漿水中接種4-16％(體積)的紅發(fā)夫酵母種子液，于22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)紅發(fā)夫酵母48-96h；收集酵母細(xì)胞。
d、提取蝦青素測(cè)定酵母細(xì)胞中的蝦青素含量，然后按常規(guī)方法提取蝦青素，進(jìn)而提取菌體蛋白。
在黃漿水中適當(dāng)添加葡萄糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有利于紅發(fā)夫酵母細(xì)胞的增長(zhǎng)，進(jìn)而可以通過(guò)增加紅發(fā)夫酵母細(xì)胞的產(chǎn)量，提高蝦青素的產(chǎn)量。
本發(fā)明方法以生產(chǎn)豆制品過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄黃漿水為基礎(chǔ)原料，獲得的紅發(fā)夫酵母細(xì)胞生物量較高，蝦青素產(chǎn)量高，從中提取的蝦青素或蝦青素提取后的菌體蛋白均可用于高檔水產(chǎn)及禽類(lèi)等的養(yǎng)殖飼料添加劑，可大大提高水產(chǎn)品或禽蛋等的商品價(jià)值。采用本發(fā)明方法生產(chǎn)天然蝦青素，不僅充分地利用資源，降低環(huán)境污染，而且大幅度降低了蝦青素發(fā)酵生產(chǎn)成本，具有投資少，原料成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有很高的推廣利用價(jià)值。
下面結(jié)合實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為利用黃漿水培養(yǎng)富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1.
a、原料的處理將黃漿水加熱到115℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養(yǎng)將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養(yǎng)基上于22℃進(jìn)行活化、在YM培養(yǎng)基中于培養(yǎng)22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)24h；c、紅發(fā)夫酵母通風(fēng)發(fā)酵以黃漿水體積計(jì)，在發(fā)酵培養(yǎng)基黃漿水中接種8％(體積)的紅發(fā)夫酵母種子液，于22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)紅發(fā)夫酵母72h；收集酵母細(xì)胞。
d、提取蝦青素測(cè)定酵母細(xì)胞中的蝦青素含量，然后按常規(guī)方法提取蝦青素，進(jìn)而提取菌體蛋白。
獲得生物量為4.74g/L，蝦青素體積產(chǎn)量2.43mg/L，細(xì)胞蝦青素含量512ug/g干細(xì)胞。
實(shí)施例2.
a、原料的處理在黃漿水中分別添加10、20、30、40、50g葡萄糖/L升黃漿水，然后加熱到120℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養(yǎng)將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養(yǎng)基上于22℃進(jìn)行活化、在YM培養(yǎng)基中于培養(yǎng)22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)24h；c、紅發(fā)夫酵母通風(fēng)發(fā)酵以黃漿水體積計(jì)，在發(fā)酵培養(yǎng)基黃漿水中接種4％(體積)的紅發(fā)夫酵母種子液，于22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)紅發(fā)夫酵母96h；收集酵母細(xì)胞。
d、提取蝦青素測(cè)定酵母細(xì)胞中的蝦青素含量，然后按常規(guī)方法提取蝦青素，進(jìn)而提取菌體蛋白。
獲得生物量分別為8.41、10.67、13.22、14.53、15.20g/L，蝦青素體積產(chǎn)量分別為4.21、4.83、5.55、6.20、6.73mg/L發(fā)酵液，細(xì)胞蝦青素含量分別為501、453、420、428、442ug/g干細(xì)胞。
實(shí)施例3.
a、原料的處理將黃漿水加熱到125℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養(yǎng)將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養(yǎng)基上于22℃進(jìn)行活化、在YM培養(yǎng)基中于培養(yǎng)22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)24h；c、紅發(fā)夫酵母通風(fēng)發(fā)酵以黃漿水體積計(jì)，在發(fā)酵培養(yǎng)基黃漿水中接種16％(體積)的紅發(fā)夫酵母種子液，于22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)紅發(fā)夫酵母48h；收集酵母細(xì)胞。
d、提取蝦青素測(cè)定酵母細(xì)胞中的蝦青素含量，然后按常規(guī)方法提取蝦青素，進(jìn)而提取菌體蛋白。
獲得生物量為4.68g/L，蝦青素體積產(chǎn)量3.58mg/L，細(xì)胞蝦青素含量485ug/g干細(xì)胞。
權(quán)利要求
1.一種利用黃漿水培養(yǎng)富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母的方法，其特征在于利用生產(chǎn)豆制品過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄黃漿水為基礎(chǔ)原料，補(bǔ)加或不補(bǔ)加外源營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)滅菌和接種后，通過(guò)液體通風(fēng)培養(yǎng)，獲得富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母，進(jìn)而將該酵母細(xì)胞通過(guò)破壁處理，用丙酮提取細(xì)胞中的蝦青素，包括如下步驟a、原料的處理在黃漿水中添加0-50克葡萄糖/升黃漿水，然后加熱到115-125℃滅菌20min，備用；b、液體種子培養(yǎng)將斜面保藏菌種在10Bx的麥芽汁斜面培養(yǎng)基上于22℃進(jìn)行活化、在YM培養(yǎng)基中于培養(yǎng)22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)24h；c、紅發(fā)夫酵母通風(fēng)發(fā)酵以黃漿水體積計(jì)，在發(fā)酵培養(yǎng)基黃漿水中接種4-16％(體積)的紅發(fā)夫酵母種子液，于22℃液體通風(fēng)培養(yǎng)紅發(fā)夫酵母48-96h；收集酵母細(xì)胞；d、提取蝦青素測(cè)定酵母細(xì)胞中的蝦青素含量，然后按常規(guī)方法提取蝦青素，進(jìn)而提取菌體蛋白。
全文摘要
一種利用黃漿水培養(yǎng)富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母的方法，是以黃漿水為原料，加入細(xì)胞壁弱化劑，經(jīng)滅菌后，接種紅發(fā)夫酵母，發(fā)酵至一定時(shí)間，收集富含蝦青素的紅發(fā)夫酵母細(xì)胞。還可進(jìn)一步對(duì)細(xì)胞進(jìn)行破壁處理，用丙酮提取細(xì)胞中的蝦青素。利用本發(fā)明方法發(fā)酵獲得的紅發(fā)夫酵母生物量高，單位體積廢水的蝦青素產(chǎn)量高。具有投資少，原料成本低，減少?gòu)U水排放造成的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)等優(yōu)點(diǎn)。所獲得的紅發(fā)夫酵母細(xì)胞及從中提取的蝦青素均可用作高檔水產(chǎn)及禽類(lèi)養(yǎng)殖的飼料添加劑，使養(yǎng)殖產(chǎn)品具有較高的商品價(jià)值。
文檔編號(hào)C12P23/00GK1807583SQ20061004561
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月5日
發(fā)明者孫玉梅, 崔迎進(jìn) 申請(qǐng)人:大連輕工業(yè)學(xué)院