本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種紅法夫酵母酶解破壁方法，先將富含蝦青素的紅法夫酵母菌發(fā)酵液固液分離、濃縮成菌泥漿體；再通過復(fù)合酶酶解方式進(jìn)行高效破壁，復(fù)合酶采用纖維素酶與堿性蛋白酶按3：7比例復(fù)配而成。上述酶解破壁后菌泥漿體的pH中和至7.0±0.5，并與復(fù)配抗氧化劑、抗結(jié)劑混勻后，采用噴霧干燥工藝干燥，制成紅法夫酵母干粉。上述酶解破壁后菌泥漿體直接進(jìn)行有機溶媒提取、萃取，低溫真空濃縮即獲取蝦青素濃縮液，噴霧干燥制成蝦青素干粉。本發(fā)明專利技術(shù)能有效維持80%以上破壁率，破壁制得的紅法夫酵母干粉或蝦青素干粉添加在水產(chǎn)及家禽養(yǎng)殖基礎(chǔ)飼料中，能夠有效促進(jìn)個體生長，育苗存活提高10～20%，經(jīng)濟效益明顯。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種紅法夫酵母酶解破壁方法及其應(yīng)用
本專利技術(shù)涉及一種紅法夫酵母酶解破壁方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
紅法夫酵母是20世紀(jì)70年代由Phaff等人在日本及美國阿拉斯加山區(qū)落葉樹的滲出物中首先分離到的(Phaff等，1972 )。它是真菌界、真菌門、粘菌亞門、隱球酵母科、法夫酵母屬的唯一一種。其繁殖方式為無性芽殖。該菌發(fā)酵能產(chǎn)生10多種類胡蘿卜素，主要有蝦青素、β —胡蘿卜素、Y —胡蘿卜素等，其中蝦青素占60%~85%。其能利用多種碳源進(jìn)行發(fā)酵，最適于生長溫度20~28°C，最適PH5.0~6.9，紅法夫酵母在好氧發(fā)酵過程中產(chǎn)酸，釋放二氧化碳并同時合成蝦青素。蟲下青素(astaxathin)為3,3' -二羥基-4,4' -二麗基_胡羅卜素，是一種酮式類胡蘿卜素。蝦青素的主要來源包括人工合成和生物體來源兩種。人工合成蝦青素由于純度原因及副作用多，使用范圍較窄(僅限若干魚類染色)，而源于生物體的蝦青素則來源廣泛(紅法夫酵母、雨聲紅球藻、海洋紅酵母等)、天然健康。因此受到人類的重視和廣泛應(yīng)用。國內(nèi)對生物技術(shù)生產(chǎn)蝦青素的研究始于本世紀(jì)初，而國外自上世紀(jì)80年代初開始進(jìn)行大量研究。由于蝦青素呈天然的紫紅色，最初在歐美國家作為色素而被用作水產(chǎn)業(yè)的餌料添加劑(2000年8月FDA批準(zhǔn)紅法夫酵母作為大馬哈魚的飼料添加劑)。后來陸續(xù)普及添加到更多水產(chǎn)養(yǎng)殖餌料中，1998年美國FDA正式批準(zhǔn)雨聲紅球藻蝦青素用于飼料、食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)應(yīng)用。近幾年最新研究表明蝦青素具有極強的生物抗氧化性、還具有促進(jìn)機體抗體產(chǎn)生、增強免疫力以及抗紫外線輻射等作用。因而在食品添加劑、水產(chǎn)養(yǎng)殖、化妝品、保健品和醫(yī)藥工業(yè)方面有著更為廣闊的應(yīng)用前景。目前制備蝦青素生產(chǎn)方法主要有3種:化學(xué)合成、蝦殼類提取、微生物發(fā)酵。化學(xué)合成工藝復(fù)雜，而蝦殼類廢棄物中蝦青素含量低、成本較高。因此首推微生物發(fā)酵，目前研究最廣泛的是紅法夫酵母菌和雨生紅球藻。雨生紅球藻中蝦青素含量高達(dá)其細(xì)胞干重的4%，但其培養(yǎng)條件苛刻。隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，人們已經(jīng)可以通過相應(yīng)的生物工程技術(shù)來獲取蝦青素。目前國內(nèi)外從微生物中提取蝦青素以及相關(guān)應(yīng)用的專利有不少篇(如申請?zhí)?CN03105314.9，CN03117031.5，CN200410013634.7，CN200710149906.X，CN200910238464.5，CN201010268910.X，CN201010570151, CN201110282683.0, US5744502,US5679567，US5972642、PCT/CN2011/00168等)，基本上都是采用化學(xué)、物理、生物工程類等方式進(jìn)行破壁、萃取或浸提方式制備蝦青素。法夫酵母菌細(xì)胞壁較為堅韌，為了促進(jìn)胞內(nèi)色素的釋放和吸收，在飼喂動物前必須破碎細(xì)胞。本專利技術(shù)旨在專門研發(fā)一種紅法夫酵母酶解破壁方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的是提供一種紅法夫酵母酶解破壁方法及其應(yīng)用，其能簡化和壓縮后道提取蝦青素工藝時間，成本低，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。為了達(dá)成上述目的，本專利技術(shù)的解決方案是: 一種紅法夫酵母酶解破壁方法，其步驟如下: 第一步，先將富含蝦青素的紅法夫酵母菌發(fā)酵液固液分離、濃縮成菌泥漿體； 第二步，將上述菌泥漿體通過復(fù)合酶酶解方式進(jìn)行高效破壁，復(fù)合酶采用纖維素酶與堿性蛋白酶按3:7比例復(fù)配而成，可獲得80%以上的蝦青素，最高甚至可達(dá)90%以上，其中總色素、蝦青素?fù)p失小于5%。所述第二步，將菌泥漿體用堿溶液(氫氧化鈉或氫氧化鉀)調(diào)pH控制至7.0~10.0,復(fù)合酶投加量占菌泥漿體溶液總重0.1~5.0%，并在35~60°C區(qū)間進(jìn)行酶解破壁，破壁時間5.0~13小時。所述第二步，破壁過程中添加復(fù)配抗氧化劑，復(fù)配抗氧化劑為維生素C棕櫚酸酯或抗壞血酸鈉等，對破壁后的菌泥漿體進(jìn)行相應(yīng)有效保護(hù)。一種紅法夫酵母干粉的制備方法，采用上述酶解破壁后菌泥漿體的pH中和至7.0±0.5，并與復(fù)配抗氧化劑、抗結(jié)劑(如二氧化硅、磷酸二氫鈣)混勻后，采用噴霧干燥工藝干燥，制成紅法夫酵母干粉，其中色素、蝦青素?fù)p失量小于5%。所述破壁后菌泥漿體的pH中和采用檸檬酸和乳酸中的一種。所述干燥制成的紅法夫酵母干粉直接用鋁箔袋真空包裝，并在2~8°C環(huán)境下避光保藏。一種蝦青素干粉的制備方法，采用上述酶解破壁后菌泥漿體直接進(jìn)行有機溶媒(乙醇、丙酮、乙酸乙酯等)提取、萃取，低溫真空濃縮即可獲取蝦青素濃縮液，噴霧干燥制成蝦青素干粉，粉末為深紫紅色或暗紅色，其蝦青素含量在5000~12000mg/kg干粉，總色素在8000~20000mg/kg干粉，干粉水分≤6%，粗蛋白≥10~35%。采用上述方案后，本專利技術(shù)紅法夫酵母酶解破壁方法能有效維持80%以上破壁率，經(jīng)過噴霧干燥后，干粉色素、蝦青素?fù)p失量低于5%以內(nèi)，能有效實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)破壁紅法夫酵母干粉和蝦青素干粉。本專利技術(shù)破壁制得的紅法夫酵母干粉添加在虹鱒、石斑魚、對蝦等水產(chǎn)及家禽養(yǎng)殖基礎(chǔ)飼料中，或添加0.8~2.0%本專利技術(shù)破壁制得的蝦青素干粉，能夠有效促進(jìn)個體生長，育苗存活提高10~20%，經(jīng)濟效益明顯。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)的工藝流程示意圖。【具體實施方式】如圖1所示，本專利技術(shù)的工藝流程是: 先將富含蝦青素的紅法夫酵母菌發(fā)酵液固液分離、濃縮成菌泥漿體； 再將菌泥漿體用堿溶液(氫氧化鈉或氫氧化鉀)調(diào)PH控制至7.0~10.0,復(fù)合酶投加量占菌泥漿體溶液總重0.1~5.0%，并在35~60°C區(qū)間進(jìn)行酶解破壁，破壁時間5.0~13小時；復(fù)合酶采用纖維素酶與堿性蛋白酶按3:7比例復(fù)配而成，破壁過程中添加復(fù)配抗氧化劑，復(fù)配抗氧化劑為維生素C棕櫚酸酯或抗壞血酸鈉等，對破壁后的菌泥漿體進(jìn)行相應(yīng)有效保護(hù)；然后將上述酶解破壁后菌泥漿體的PH中和至7.0±0.5，并與復(fù)配抗氧化劑、抗結(jié)劑混勻后，采用噴霧干燥工藝干燥，制成紅法夫酵母干粉；或者將上述酶解破壁后菌泥漿體直接進(jìn)行有機溶媒提取、萃取，低溫真空濃縮即可獲取蝦青素濃縮液，噴霧干燥制成蝦青素干粉。實施例1，在虹鱒餌料中添加1.5%破壁蝦青素干粉(折合蝦青素70~90mg/kg)，喂養(yǎng)6周，個體增長了 20%以上。虹鱒育苗喂養(yǎng)，成活率與對照組對比分別提高15~20%。實施例2，在石斑魚(鯛科類)餌料中添加含有2.0%破壁蝦青素干粉(折合蝦青素60~80 mg/kg),喂養(yǎng)4周，個體增長與對照組對比18~22%。在石斑魚育苗餌料中喂養(yǎng)，成活率與對照組對比分別提高15~18%。實施例3，在蝦苗育苗餌料中添加1.5%破壁蝦青素干粉(折合蝦青素60~80 mg/kg),喂養(yǎng)13天，蝦苗的成活率與對照組對比提高至20~23% ;個體增長20.0%以上。實施例4.在肉禽基礎(chǔ)飼料中添加2%破壁蝦青素干粉，喂養(yǎng)4周后，皮膚、腳、喙呈現(xiàn)出金黃色，其中蝦青素還能富集在禽蛋之中，這些都能夠大大提高了禽蛋、肉的商品價值。另外，蝦青素作為營養(yǎng)物質(zhì)還能促進(jìn)家禽的生長和提高產(chǎn)蛋率。實施例5、在觀賞魚(中國金魚5.5~6.0克重)餌料中添加1.5~2.0%破壁蝦青素干粉，連續(xù)喂養(yǎng)4周，體色著色效果與對照組對比提高25%以上。本專利技術(shù)經(jīng)濟實用，能有效維持80%以上破壁率，蝦青素?fù)p失小于5% ;不但可以批量生產(chǎn)，而且可以有效壓縮后續(xù)提取本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種紅法夫酵母酶解破壁方法，其特征在于步驟如下: 第一步，先將富含蝦青素的紅法夫酵母菌發(fā)酵液高速離心固液分離、濃縮成菌泥漿體； 第二步，將上述菌泥漿體通過復(fù)合酶酶解方式進(jìn)行高效破壁，復(fù)合酶采用纖維素酶與堿性蛋白酶按3:7比例復(fù)配而成。2.如權(quán)利要求1所述的一種紅法夫酵母酶解破壁方法，其特征在于:第二步，將菌泥漿體用堿溶液調(diào)PH控制至7.0~10.0,復(fù)合酶投加量占菌泥漿體溶液總重0.1~5.0%，并在35~60°C區(qū)間進(jìn)行酶解破壁，破壁時間5.0~13小時。3.如權(quán)利要求1所述的一種紅法夫酵母酶解破壁方法，其特征在于:第二步，破壁過程中添加復(fù)配抗氧化劑，復(fù)配抗氧化劑為維生素C棕櫚酸酯或抗壞血酸鈉。4.一種紅法夫酵母干粉的制備方法，其特征在于:采用權(quán)利要求1第二步酶解破壁后菌泥漿體的PH中和至7.0±0.5，并...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳禮毅，林杰，陳水榮，陳國清，
申請(專利權(quán))人：廈門匯盛生物有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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