从活化酵母中提取葡聚糖的工艺研究
酵母_葡聚糖的功能活性及其分离提取研究进展
收稿日期：２００６－０３－１３ ＊通讯作者作者简介：刘红芝（１９８０－），女，硕士研究生，研究方向为功能食品与生物活性物质。
酵母β－葡聚糖的功能活性及其分离提取研究进展刘红芝，王 强＊，周素梅，刘晓永（中国农业科学院农产品加工研究所，北京 １０００９４）摘 要：本文全面综述了酵母β－葡聚糖的分离纯化方法及活性功能方面的研究进展，重点对酵母β－葡聚糖的常见提取方法，以及在免疫、降低胆固醇等方面的活性功能进行系统分析，最后对目前酵母β－葡聚糖的发展方向、重点和趋势进行了展望。
关键词：酵母β－葡聚糖；分离提取；活性功能Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｙｅａｓｔβ－ＧｌｕｃａｎＬＩＵ Ｈｏｎｇ－ｚｈｉ，ＷＡＮＧ Ｑｉａｎｇ＊，ＺＨＯＵ Ｓｕ－ｍｅｉ，ＬＩＵ Ｘｉａｏ－ｙｏｎｇ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｏ－ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００９４， Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ ：Ｔｈｅ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｙｅａｓｔβ－ｇｌｕｃａｎ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ． Ｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ｅｎｈａｎｃｅ ｉｍｍｕｎｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗｅｒ ｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ ａｎｄ ｂｌｏｏｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｙｅａｓｔβ－ｇｌｕｃａｎ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ， ｅｍｐｈａｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｎｄｅｎｃｙ ｏｆ β－ｇｌｕｃａｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｙｅａｓｔβ－ｇｌｕｃａｎ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ中图分类号：ＴＳ２６１．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－６６３０（２００６）１１－０５５２－０５β－葡聚糖存在于许多细菌、真菌和高等植物中，它的一个主要来源是酿酒酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）。
一种从废啤酒酵母中生产β-D-葡聚糖和甘露聚糖的新方法
Science &Technology Vision 科技视界0概述酵母多糖是从酵母细胞壁中提取的大分子碳水化合物的聚合物,主要成分是β-D-葡聚糖和甘露聚糖。
β-D-葡聚糖包括(1,3)β-D-葡聚糖与少量的(1,6)连接葡萄糖和其他支链[1]。
甘露聚糖通常以共价键和蛋白质结合,称为甘露糖蛋白[2]。
β-D-葡聚糖通常称为生物反应调节剂(BRM)[3]。
β-D-葡聚糖可以作为免疫应答,抗癌,造血调控,保肝,降低胆固醇以及降血糖活性[4,5-8]。
β-D-葡聚糖也有抗氧化的作用和能会加速伤口愈合的作用[9,10]。
细胞壁甘露聚糖也有粘接性能[11]和抗原变异[12]。
鉴于多糖以上所有的特性和用途,前人已有很多研究。
但是大多数都是β-D-葡聚糖和甘露聚糖单独提取。
我们提出了一个同时生产两种产品的新方法。
这个方法过程简单,高效和易于转换到大规模生产。
生产过程见图1。
图1废酵母中β-D-葡聚糖和甘露聚糖的制备方法1实验1.1实验材料固体含量为25%废酵母泥:南京同凯兆业生物技术有限公司提供。
酶:沈阳诺维信生物技术有限公司。
试剂均为国产分析纯。
1.2分析方法1.2.1多糖的含量测定采用苯酚硫酸法-与6%的苯酚浓度测定,于490nm 紫外吸收处测定总糖,分别用葡萄糖和甘露糖为标准曲线定量[13]。
1.2.2蛋白质的测定通过凯氏定氮分析仪测定总氮(福斯特卡托,公司,瑞典)根据AOAC 正式方法。
由总氮含量乘以6.25计算蛋白质含量。
1.2.3灰分的测定干燥后的样品在600℃焚烧炉中测定灰分(林德伯格/蓝色M,美国)[14]。
1.2.4含盐量的测定用硝酸银滴定法测定盐,用作指示剂铬酸钾。
1.2.5红外光谱β-D-葡聚糖和甘露聚糖红外光谱分析在Nicolet 380光谱仪中进行(热电,美国)。
样品KBr 压片近似重量比为1:100[15]。
1.3过程1.3.1预处理由于废啤酒酵母浆包含一些杂质和无机离子。
葡聚糖的研究进展
ß-葡聚糖的研究进展燕麦β－葡聚糖是一种存在于大燕麦皮中的天然非淀粉类水溶性植物糖，其基本结构是由D葡萄糖以β14，β1-3糖苷键连接而成的线性多糖，这两种糖苷键的比例大致为7：3。
燕麦β－葡聚糖是一种水溶性膳食纤维，因其具有的黏性阻碍淀粉、蛋白质等物质的消化和吸收，并可增殖消化道有益菌，所以可对人体具有一些极为有利的生理功能：具有显著的降血脂、降血糖及提高免疫能力，维持肠道微生态环境等。
作为化妆品的有效成分，可以提高皮肤抗过敏能力，激活免疫功能，延缓皮肤衰老。
燕麦水溶性膳食纤维和燕麦葡聚糖，可有效降低餐后血糖浓度和胰岛素水平，降低胆固醇和预防心血管疾病.燕麦纤维食品易被人体吸收，并且因含热量很低，既有利于减肥，又适合心脏病,高血压和糖尿病患者食疗的需要。
降低胆固醇早在多年，科学家就发现β一葡聚糖能够减少肠胃吸收脂肪酸的速率,降低人体胆固醇的合成.随着β一葡聚糖研究的日趋成熟，学者们先后在动物及人体实验水平上进行了大量的实验,证实了β一葡聚糖在降低胆固醇和低密度脂蛋白方面具有特异的生理功能.科学家发现β一葡聚糖对胆固醇的影响主要在于能显著降低血浆中总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇,而对高密度脂蛋白没有明显影响。
燕麦葡聚糖对高血脂人群有明显的降低胆固醇的作用。
降血糖每天食用葡聚糖燕麦食品后，患者血糖水平可降低约50%，使用燕麦食品有显著降低血糖作用燕麦汗葡聚糖可通过降低血脂含量，改善血液流动性能,加快糖类成分在吸收利用过程中的转运速度和效率，同时对糖尿病所并发的肝肾组织病变有良好的修复作用，并且可有效降低肝糖原的分解，从而导致血糖降低。
抗癌作用燕麦葡聚糖在肠道发酵产生的短链脂肪酸,能够降低葡萄糖苷酶,葡萄糖醛酸酶和脉酶等微生物代谢酶的活性；粘性的β一葡聚糖,还能增加肠道内次级胆酸的排出,这些酶及次级胆酸是结肠癌的诱发因子,因而燕麦葡聚糖具有抗癌作用.改善肠道燕麦葡聚糖在小肠中不能水解,而在大肠中降解并作为细菌发酵的底物,发酵产生短链脂肪酸,特别是丁酸,有益于肠道功能.燕麦β一葡聚糖能使小鼠肠道和粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌增值,而使大肠杆菌的数量减少，因此燕麦葡聚糖还具有改善肠道功能,促进肠道有益菌的增值.作用机理：燕麦β-葡聚糖可以刺激巨噬细胞，激活免疫系统，产生促进伤口愈合的细胞因子，保护细胞；长时间的高效保湿效果；显著的抗衰老功能，减少皮肤皱，提高皮肤弹性，改善皮肤纹理；增强对皮肤保护，提高皮肤抵抗刺激的能力；促进成纤维细胞合成胶原蛋白，促进伤口愈合，修复受损肌肤；抗过敏作用，消除皮肤炎症和组织水肿；加速皮肤的晒后修复，提高受损细胞的免疫能力；进胶原蛋白的合成和皮肤细胞的分裂增殖；强效保湿能力，提高肌肤细胞的滋润度，令皮肤光泽细腻富有弹性；一、ß-葡聚糖的性质1、ß-葡聚糖的结构ß-葡聚糖是一种天然提取的多糖，分子量大约在6500以上，大多数为水不溶性或胶质的颗粒，易溶于水，溶解度大于70%，10%水溶液的pH值为2.5-7.0，无特殊气味。
酵母葡聚糖生产工艺及生物活性的研究(可编辑)
酵母葡聚糖生产工艺及生物活性的研究（可编辑）酵母葡聚糖生产工艺及生物活性的研究分类号 : T S 2 单位代码 : 1 0 4 3 1 密级 : 学号 : 2 0 0 9 0 4 9工程硕士学位论文酵母葡聚糖生产工艺及生物活性研究作者姓名苏亚平工程领域轻工技术与工程所在学院食品与生物工程学院指导教师姓名专业技术职务刘新利教授2012 年 6 月 10 日A Thesis Submitted for the Application of the Project Master’s DegreeResearch of the Production Technology and Bioactivitise of Yeast GlucanCandidate: Su YapingSpecialty: Biological Engineering Supervisor: Professor Liu Xinli Shandong Institute of Light Industry, Jinan, ChinaJune, 2012学位论文独创性声明本人声明,所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。
文中引用他人的成果,均已做出明确标注或得到许可。
论文内容未包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果, 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
论文作者签名: 日期: 年月日学位论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属山东轻工业学院。
山东轻工业学院享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利 , 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时, 署名单位仍然为山东轻工业学院。
论文作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日山东轻工业学院硕士学位论文目录摘要.IABSTRACT.I第 1 章绪论11.1 研究背景 11.2 酵母葡聚糖提取方法. 4 1.2.1 酸碱法41.2.2 酶法 41.2.3 氧化法51.2.4 衍生化法. 51.3 酵母葡聚糖含量分析方法6 1.4 论文研究目的、意义和主要内容61.4.1 研究目的. 61.4.2 研究意义. 61.4.3 主要研究内容7第 2 章酵母葡聚糖提取工艺确定82.1 实验82.1.1 实验原料. 82.1.2 实验设备. 82.1.3 实验方法. 92.2 结果与讨论 102.2.1 热水工艺选择优化. 10 2.2.2 热碱工艺选择优化. 12 2.2.3 酶解工艺选择优化. 14 2.2.4 正交实验设计 16 2.2.5 膜滤浓缩与干燥19 2.2.6 纯化精制与干燥19 2.3 本章小结 201目录第 3 章酵母葡聚糖质量分析.213.1 鉴别反应.213.1.1 硫酸蒽酮法.213.1.2 红外光谱法.213.1.3 薄层色谱法.233.2 含量测定方法..24 3.2.1 硫酸苯酚法.243.2.2 高效液相色谱法..25 3.3 本章小结.28第 4 章酵母葡聚糖提取工艺验证.294.1 中试试验.294.1.1 原料与设备.294.1.2 试验方法..304.2 结果与讨论304.2.1 热水提取304.2.2 热碱提取..304.2.3 酶解提取..314.2.4 膜滤浓缩..314.2.5 粗品干燥..314.3 本章小结.32第 5 章酵母葡聚糖生物活性研究.335.1 抑菌试验.335.1.1 实验材料..335.1.2 实验方法..335.1.3 结果与讨论.345.2 免疫学试验355.2.1 免疫细胞及器官免疫能力试验355.2.2 体液免疫能力试验.37 5.3 遗传毒性试验..38 5.3.1 Ames 突变回复试验39 2山东轻工业学院硕士学位论文 5.3.2 小鼠骨髓微核试验. 41 5.3.3 小鼠精子畸形试验. 42 5.4 本章小结. 43第 6 章结论 45本文的创新之处及进一步的研究工作46参考文献. 47致谢. 53攻读硕士学位期间成果 543山东轻工业学院硕士学位论文摘要啤酒酵母营养丰富,其β-1,3-D- 葡聚糖含量约为 30% ,是具有免疫调节、抗菌抗癌活性的多糖,利用啤酒酵母生产酵母葡聚糖,不但可以提高经济和社会效益, 还可以降低其对环境的污染。
可溶性酵母葡聚糖的制备及其活性研究
可溶性酵母葡聚糖的制备及其活性研究1.D2半乳糖;2.L2阿拉伯糖1.D2galact ose;2.L2arabinose图2 HP LC2E LS D法测定阿拉伯胶酶解液的色谱图Fig.2 HP LC Chr omat ogra m of sa mp le fr om arabic gu m hydr ol2 ysated with enzy me能有效改善色谱峰形,利于各种糖组分的基线分离,但不利于糖的溶解,分析时间也会显著延长。
综合考虑分离效果、分析时间等因素,本实验采取乙腈2水(80∶20)作为流动相。
实验中首先保持载气流速为2L/m in不变,改变漂移管温度(60,70,80,90,100,110℃),观察信号基线水平和噪音。
在100℃时色谱图基线平稳,峰形好,各色谱峰相互之间分离度较好,故漂移管温度确定为100℃。
然后固定漂移管温度为100℃,观察不同载气流速时各种糖组分的信号强度,2.5 L/m in为在较小噪音且是普遍产生较大检测响应值的最低气速。
故选定漂移管温度为100℃,氮气流速为2.5L/m in。
阿拉伯胶完全水解后可获得D2半乳糖、L2阿拉伯糖、L2鼠李糖和D2葡萄糖醛酸。
实验中使用的色谱柱为氨基柱,与D2葡萄糖醛酸的结合作用较强,在以乙腈2水作流动相时,未被洗脱,因而不出峰;当改用乙腈为流动相,D2葡萄糖醛酸即可洗脱下来。
这并不影响L2阿拉伯糖的检测,对实验结果无影响。
本文建立的HP LC2ELS D法对L2阿拉伯糖的检测较为理想,无须进行衍生化而直接将样品进行分析,方法简便快速、分析的灵敏度高,结果重复性好,可对阿拉伯胶水解过程中L2阿拉伯糖的含量进行实时检测,同时也适用于其他通过水解多糖制备单糖、寡糖过程中对产物含量的分析。
参考文献:[1]H ir om i,Genichi,Kat,et al.Pr ocess for p r oducing L2arabinose,L2arabinose2containing enzy matically p r ocessed p r ouducts,dietf oods,diabetic diet f oods and fruit or vegetable juices and p r ocessf or p r oducing the sa me:US,6632448[P].2003210214.[2] 冯亚青,刘燕,张晓东,等.从L2阿拉伯胶提取L2阿拉伯糖[J].精细化工,2003,20(5):2882290.[3] 梁蔚阳,冯炜菁.高效液相色谱—示差折光检测法测定注射用转化糖中果糖与葡萄糖的含量[J].中国生化药物杂志,2007,28(2):1162117.可溶性酵母葡聚糖的制备及其活性研究余奕珂,白雪芳,杜昱光(中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023)摘要:目的改善酵母葡聚糖的溶解性能,探讨增溶后酵母葡聚糖的生物学活性。
从活化酵母中提取β-葡聚糖的工艺研究
在 国 内外 相 关 研 究 报 道 中 ， 于 Ｂ 葡 聚 糖 的 制 备 ， 酸 法 ， 法 ， 对 一 有 碱 以及 酸 碱 、 机 溶 剂 和 酶 相 结 合 的 方 法 。 其 中 ， 法 由 于其 浸 提 工 艺简 有 碱
恒重 ， 记录结果并分析。 １ ． 聚 糖 含 量 测 定 ． ６葡 ２
科技信息
高校 理科 研 究
从 活 化 酵 母 巾 提取 ｐ一葡 聚糖 的 工 艺研 穷
颜世 磊 １ 孙 ＿
瑾
（ ． 东师 范 大学 生命 科 学学 院 ２山 东省 农业 科 学院植 保所 ） １山 ．
［ 摘 要］ 笔者采用酸法、 法和酸碱融合法提 取酵母细胞壁 中的 ｐ一葡聚糖 ， 碱 对得 率和纯度进行对 比分析后 ， 发现用碱法浸提工 艺 从 破 壁 酵 母 中提 取 碱 不 溶 性 Ｂ一 葡 聚 糖 效 率 最 高 。 通 过 正 交 试 验 得 出最 佳 提 取 条 件 为 ：在 ７ 。 条 件 下 、．５ ｌ ５Ｃ ０７ ｍｏ／ Ｌ的 碱 液 处 理 ｌｍｉ。 不 同脱 水 和 干 燥 条 件 的 对 比 实验 表 明 ： 水 和 干 燥 条 件 影 响 产 品 的 色 泽 ； 剂 和 水 分 蒸 发 得 越 快 ， 品 最 终 含 水 率 越 低 ， Ｓ 脱 溶 产 产
１ ． 法 ． ３碱 ２
＼ 因素
实验 条件
— —
温 度 时 问 方 法 ＼ ／Ｃ 。 ／ ｉ ａ ｒｎ
酸法 ７ ０ ６ －２ ０ １
实 验 用 料
葡 聚糖 得 率 纯 度 ， ｇ ／ ％ ／ ％
配 制 １ ｍｏ １Ｎａ Ｈ 溶 液 ６ ｍＬ ． ｌ Ｏ ０ ／ ０ ，加 入 酵 母 粉 ３ ，在 ７ ｇ ０℃下 水 浴 １２小 时 。 ３ ０ ｒ ｎ离 心 １ｒｉ， 淀 物 水 洗 ２次 ， 后 用 无 水 乙 醇 洗 — ０ ０／ ｍｉ ５ ｎ沉 ａ 然
酵母β-1,3-d-葡聚糖硫酸酯制备工艺的研究
酵母β-1,3-d-葡聚糖硫酸酯制备工艺的研究酵母β-1,3-d-葡聚糖硫酸酯（YPS）是一种多糖类化合物，具有多种生物活性和生物医学应用潜力。
下面是酵母β-1,3-d-葡聚糖硫酸酯的制备工艺的一般研究流程：1.酵母菌培养：选择适当的酵母菌株，并在基于葡萄糖的培养基中进行预培养。
预培养的目的是提高酵母菌的细胞密度，以便后续的β-1,3-d-葡聚糖合成。
2.收获和处理酵母细胞：将酵母菌培养物进行离心分离，收集细胞沉淀。
然后对细胞进行洗涤和处理，例如使用酶或酸来破坏细胞壁，释放出内部的多糖。
3.β-1,3-d-葡聚糖的提取：通过酶解或其他适当的方法将多糖从酵母细胞的细胞壁中提取出来。
其中，酶解法是应用最多的方法，常使用酶如β-1,3-glucanase来降解酵母细胞壁，从而释放出β-1,3-d-葡聚糖。
4.硫酸酯化反应：将提取的β-1,3-d-葡聚糖与硫酸酯化试剂进行反应。
硫酸酯化试剂可以是硫酸氯或硫酸亚铁等。
反应通常在适当的溶剂和反应条件下进行，最终生成酵母β-1,3-d-葡聚糖硫酸酯。
5.分离与纯化：对反应产物进行分离和纯化，以去除杂质和未反应的物质。
分离技术可以包括凝胶过滤、离心、超滤等。
6.表征与分析：使用适当的分析方法，如质谱、核磁共振、红外光谱、高效液相色谱等，对制备得到的酵母β-1,3-d-葡聚糖硫酸酯进行结构表征和性质分析。
在酵母β-1,3-d-葡聚糖硫酸酯制备工艺的研究中，还需考虑诸如反应条件优化、反应机理研究、产率提高和制备成本降低等方面的问题。
具体的研究内容和策略将取决于该领域的具体需求和研究目标。
从活化酵母中提取葡聚糖的工艺研究
从活化酵母中提取β-葡聚糖的工艺研究［摘要］笔者采用酸法、碱法和酸碱融合法提取酵母细胞壁中的β- 葡聚糖，对得率和纯度进行对比分析后，发现用碱法浸提工艺从破壁酵母中提取碱不溶性β- 葡聚糖效率最高。
通过正交试验得出最佳提取条件为：在75°C 条件下、0.75mol/L 的碱液处理15min。
不同脱水和干燥条件的对比实验表明：脱水和干燥条件影响产品的色泽；溶剂和水分蒸发得越快，产品最终含水率越低，产品颜色越白。
［关键词］酵母细胞壁β- 葡聚糖碱法酸法酸碱法0.引言β- 葡聚糖作为活性多糖不仅具有免疫促进作用，而且具有抗癌、抗肿瘤、提高抗病能力和降低胆固醇等生理活性，是一类研究较多的活性多糖。
由于其具有高粘性、高持水性和热稳定性，以及制备工艺简单等方面的优点，在食品、医学、化妆品、造纸和建筑材料等行业得以广泛应用。
在国内外相关研究报道中，对于β-葡聚糖的制备，有酸法，碱法，以及酸碱、有机溶剂和酶相结合的方法。
其中，碱法由于其浸提工艺简单，产品纯度高，是从废弃酵母中有效提取高纯度β-葡聚糖的理想途径。
本文在对比酸法、碱法和酸碱法的基础上，主要研究用碱法工艺提取β- 葡聚糖的最佳条件，并分析不同提取条件对产物得率和纯度的影响，以及干燥和脱水条件的选择对结果的影响，为啤酒生产中的废酵母泥利用提供技术参考。
1.材料与方法1.1 材料和试剂酵母粉，乙酸，NaOH, 无水乙醇，无水乙醚，硫酸等，均为分析纯。
1.2 方法1.2.1 酵母破壁盐法破壁：在酵母菌体浓度 10％，氯化钠浓度 2.5％，破壁时间2.5h，破壁温度70℃的实验条件下进行破壁。
1.2.2 酸法配制 1.0mol/L 醋酸溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在70℃下水浴 1- 2小时。
3000r/min 离心 15min,沉淀物水洗 2 次，然后用无水乙醇洗涤，无水乙醚脱水，在37℃条件下干燥至恒重。
1.2.3 碱法配制 1.0mol/L NaOH 溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在70℃下水浴1- 2 小时。
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从活化酵母中提取β-葡聚糖的工艺研究［摘要］笔者采用酸法、碱法和酸碱融合法提取酵母细胞壁中的β- 葡聚糖，对得率和纯度进行对比分析后，发现用碱法浸提工艺从破壁酵母中提取碱不溶性β- 葡聚糖效率最高。
通过正交试验得出最佳提取条件为：在75°C 条件下、0.75mol/L 的碱液处理15min。
不同脱水和干燥条件的对比实验表明：脱水和干燥条件影响产品的色泽；溶剂和水分蒸发得越快，产品最终含水率越低，产品颜色越白。
［关键词］酵母细胞壁β- 葡聚糖碱法酸法酸碱法0.引言β- 葡聚糖作为活性多糖不仅具有免疫促进作用，而且具有抗癌、抗肿瘤、提高抗病能力和降低胆固醇等生理活性，是一类研究较多的活性多糖。
由于其具有高粘性、高持水性和热稳定性，以及制备工艺简单等方面的优点，在食品、医学、化妆品、造纸和建筑材料等行业得以广泛应用。
在国内外相关研究报道中，对于β-葡聚糖的制备，有酸法，碱法，以及酸碱、有机溶剂和酶相结合的方法。
其中，碱法由于其浸提工艺简单，产品纯度高，是从废弃酵母中有效提取高纯度β-葡聚糖的理想途径。
本文在对比酸法、碱法和酸碱法的基础上，主要研究用碱法工艺提取β- 葡聚糖的最佳条件，并分析不同提取条件对产物得率和纯度的影响，以及干燥和脱水条件的选择对结果的影响，为啤酒生产中的废酵母泥利用提供技术参考。
1.材料与方法1.1 材料和试剂酵母粉，乙酸，NaOH, 无水乙醇，无水乙醚，硫酸等，均为分析纯。
1.2 方法1.2.1 酵母破壁盐法破壁：在酵母菌体浓度 10％，氯化钠浓度 2.5％，破壁时间2.5h，破壁温度70℃的实验条件下进行破壁。
1.2.2 酸法配制 1.0mol/L 醋酸溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在70℃下水浴 1- 2小时。
3000r/min 离心 15min,沉淀物水洗 2 次，然后用无水乙醇洗涤，无水乙醚脱水，在37℃条件下干燥至恒重。
1.2.3 碱法配制 1.0mol/L NaOH 溶液 60mL，加入酵母粉 3g，在70℃下水浴1- 2 小时。
3000r/min 离心 15min,沉淀物水洗 2 次，然后用无水乙醇洗涤，无水乙醚脱水，在37℃条件下干燥至恒重。
1.2.4 酸碱法4g 酵母粉加适量水制成酵母泥，加入 200mL 1mol/L NaOH 在90℃下，作用 2h 后 3000r/min 离心 15min，水洗 2 遍，加入 4%的乙酸溶液50mL 室温处理 2h，3000r/min 离心 10min 后，用无水乙醇和无水乙醚分别脱水两次，在37℃下干燥 12h 至恒重。
1.2.5 碱法分离提取的最佳实验条件表 1 碱法分离提纯β- 葡聚糖正交实验采用碱法分离提纯β- 葡聚糖时，其得率和纯度受多种因素影响，通过单因素试验，初步确定碱处理时间、碱处理温度、碱液浓度为主要因素，进而通过正交实验，确定碱法分离提纯β- 葡聚糖的最佳工艺条件。
碱法分离提纯β- 葡聚糖正交实验设计见表 1，每个处理用 2g酵母粉，60mLNaOH，通过正交试验处理后，3000r/min 离心 15min，沉淀物水洗两遍，用无水乙醇在75℃条件脱水 1- 2h，然后在干燥箱中干燥至恒重，记录结果并分析。
1.2.6 葡聚糖含量测定用苯酚—硫酸法，在 490nm 处测定标准葡萄糖溶液在不同浓度（mg/mL）下的吸光度 OD，以 OD为纵坐标，标准葡萄糖浓度(mg/mL)为横坐标绘制工作曲线。
对所测样品经准确称量后，用 H2SO4完全水解，加苯酚显色，在 490nm处测得各样品的 OD,然后通过工作曲线计算各样品葡聚糖的含量。
1.2.7 脱水和干燥条件对产品色泽的影响将所得β-葡聚糖依次用不同量的无水乙醇和无水乙醚脱水，探讨无水乙醇和无水乙醚用量对β-葡聚糖色泽的影响。
将所得β-葡聚糖进行自然干燥和真空干燥，比较两种干燥方法对β- 葡聚糖色泽的影响。
2.结果分析2.1 酸法、碱法和酸碱法结果对比分析分别对三种不同工艺所得的产品进行计算得率：葡聚糖得率 = 葡聚糖（沉淀物）/ 酵母干重 x100%。
表 2 酸法、碱法和酸碱法的对比2.2 正交试验的结果表 3 碱法提取正交试验结果实验号温度/℃ 时间 /min 碱液浓度 mol/L1 75 15 0.502 75 30 0.753 75 60 1.004 85 15 0.755 85 30 1.006 85 60 0.507 100 15 1.008 100 30 0.509 100 60 0.75因素方法实验条件实验用料葡聚糖/g得率/%纯度/%温度/°C时间/min酸法 7060- 121mol/L 乙酸3g 酵母粉0.769 25.63 41.22碱法 75 150.5mol/L NaOH2g 酵母粉0.486 24.33 54.33酸碱法变温 2401mol/L NaOH4% 乙酸4g 酵母粉0.91 22.75 71.22实验号粗葡聚糖 /g 纯葡聚糖 /g 得率 /% 纯度 /%1 0.486 0.2640 24.33 54.332 0.3976 0.2181 19.88 54.853 0.2422 0.1348 12.11 55.654 0.4438 0.2229 22.19 50.225 0.2864 0.1463 14.32 51.086 0.089 0.0463 4.45 52.017 0.2318 0.1128 12.59 48.668 0.1734 0.0852 8.67 49.139 0.0374 0.0187 1.87 50.05高校理科研究— 529—科技信息根据单因素试验确定影响因素后，设计正交试验，得出的结果如表3。
2.3 碱法提取最佳条件的确定（1）碱处理时间对得率和纯度的影响碱处理时间对得率的影响见图 1，对纯度的影响见图 2。
由图 1 和图 2 可见，β- 葡聚糖的得率随碱处理时间的增加呈下降趋势，而β- 葡聚糖的纯度随碱处理时间的延长呈上升趋势。
分析：碱处理时间的延长可以有效的除去碱溶性物质从而提高产品纯度；碱处理时间过短，粗品中碱溶性物质不能完全融于碱液中，得率虽然提高了但纯度下降;若碱处理时间过长，会使β- 葡聚糖降解成低聚糖，导致产品损失，从而得率和纯度都下降。
图 1 碱处理时间对得率的影响图 2 碱处理时间对纯度的影响（2）碱液浓度对得率和纯度的影响碱液浓度对得率的影响见图 3，对纯度的影响见图 4。
碱液浓度由低到高时，产品的得率和纯度呈曲线状，在 0.8mol/L左右出现转折。
但综观之，无论是得率还是纯度，碱液浓度都不是其主要影响因素。
因而综合考虑碱液浓度为 0.75mol/L为佳。
图 3 碱液浓度对得率的影响图 4 碱液浓度对纯度的影响（3）碱处理温度对得率和纯度的影响碱处理温度75℃、85℃、100℃时的得率分别是 25%、15%、10%，纯度分别是 55%、51%、49%。
可见，β- 葡聚糖的得率和纯度随碱处理温度升高呈下降趋势，75℃时的得率高于85℃和100℃时的得率，其水解后溶液中葡萄糖的含量也高，原因可能是由于在高温作用下，部分葡聚糖降解为低聚糖融于碱液中，随离心后的上清液被除去，以致含量下降。
综合各种因素：温度、时间、碱液浓度，确定β- 葡聚糖的最佳提取条件为：破壁酵母在75℃条件下，用 0.75mol/L的碱液处理 15min。
3.结论本实验共采取了三种实验方法来提取β- 葡聚糖：酸法，碱法，酸碱法。
其中，酸法提取对于实际生产利用价值较小，而且操作复杂，不适合推广，但可以作为实验室的尝试技术。
碱法提取酵母细胞壁中的β- 葡聚糖，所得产品纯度较高，去除了细胞壁中的蛋白质和甘露聚糖成分，且葡聚糖的得率高，是从酵母中提取葡聚糖的高效方法。
同时，实验还观测到，产品的色泽与溶剂和水分的蒸发速度，以及产品最终含水量相关联。
酸碱法提取β- 葡聚糖产品纯度较高，但其工艺复杂，成本较高，废液多，适合大工厂特别是啤酒厂在废酵母中提取β- 葡聚糖，为废啤酒酵母的综合利用提供了可靠的途径。
水洗可提高纯度，但会造成多糖损失，一般水洗 2- 3 次为佳。
要获得白色粉末状产品，脱水步骤最为关键，结果表明无水乙醇脱水效果较好，用无水乙醇脱水可除去大部分色素，并随乙醇温度升高及作用时间的延长，产品就越纯，色泽越浅。
无水乙醚除脱水外还有脱脂作用。
另外，溶剂和水分的蒸发速度也能影响产品的色泽，脱水后产品颗粒越细，所得产品越白。
现在工业上对于干燥通常采用的方法有有机溶剂脱水、冻干和喷雾干燥法。
有人研究发现，喷雾干燥所得的β- 葡聚糖粉末比另外两种方法制取的粉末产品有更高的生物活性。
所以，对于用于制取试验和研究用的β- 葡聚糖时，条件充足的情况下建议用喷雾干燥法。
参考文献［1］王淼，丁霄霖.葡聚糖生物活性与结构的关系［J］.无锡轻工大学学报,1997，16(2)：90- 92［2］李花霞，杨文鸽.啤酒酵母中葡聚糖的研究［J］.食品研究与开发,2004,25(5):54- 56［3］胡晓忠，冯万祥.酵母葡聚糖的制备与理化性质［J］.华东理工大学学报,1999,25(5):477- 479［4］王潍.酵母β- 1,3- 葡聚糖的自溶 - 酶 - 碱法提取及其酶解产物特性研究［D］.武汉：华中农业大学,2002［5］李卫旗等.啤酒酵母种β- 1,3- 葡聚糖的提取及其性能分析［J］.浙江大学学报,1999,26(2):25- 79［6］杨翠竹.酵母细胞破壁技术研究与应用进展［J］.食品科技,2006［7］龚炎杰，魏东等.从酵母细胞壁提取β- 1，3- 葡聚糖的研究［J］.酿酒科技,2006,(1)［8］张开诚.啤酒酵母中(1,3)- β- 葡聚糖提取与理化性能分析.饲料工业,2004,25(10)［9］连喜军，鲁晓翔等.国际标准酶法测定β- 葡聚糖含量的研究［J］.粮食与油脂,2006［10］连喜军，鲁晓翔等.苯酚 - 硫酸法测定β- 葡聚糖含量研究［J］.粮食与油脂,2005，（10）：39- 43［11］张惟杰.糖复合物生化研究技术(第二版［)M］.杭州：浙江大学出版社,1994［12］万婕，刘成梅等.从破壁酵母中提取β- 葡聚糖的工艺研究［J］.农产品加工，2006分析。
通过虚拟维修仿真，分析维修中是否可能遇到不能解决的障碍，取消不太可能完成的维修任务，避免不必要的人力、物力资源浪费；②维修难易度分析。
通过虚拟维修仿真，分析维修中维修人员操作的难易程度，在确保维修安全的前提下，尽可能的减轻维修人员负担、提高维修效率；③维修时间分析。
通过虚拟维修仿真，制定更接近实际工时的维修计划工时。
本文仅进行了虚拟维修的初级探讨，未进行更深入的技术研究。
虚拟维修技术能解决的问题涉及维修性工程、维修保障工程、人机工程、维修训练、产品支援等多个专业；在应用效果上，它不仅分析精度不断提高，演示效果更加逼真，而且大幅提高了相关工作的自动化程度，缩短了研制周期，提高了产品质量，降低了研制费用。