摘要：以酵母细胞壁为原料，探讨了酶解法提取酵母葡聚糖的工艺，并对其主要副产物进行了分析。结果表明：与碱提法相比，酶解法提取酵母葡聚糖得率较高，用水量与用碱量较低，对环境造成的压力小。酶解法提取过程副产物可以富集。高热水提后收集上清液经真空冷冻干燥可得到甘露聚糖。酶解后离心上清液富含小分子肽，经真空冷冻干燥得到一种深褐色粉末，游离氨基酸总量为411.2 mg/kg，对滋味的贡献大小排序依次是：组氨酸＞丙氨酸＞谷氨酸＞精氨酸＞赖氨酸＞天冬氨酸。
关键词：酵母细胞壁；葡聚糖；小分子肽
中图分类号： 文献标志码： doi:
文章编号：
Preparation of Yeast Glucan and Its By-products by Enzymatic Hydrolysis
TANG Run-mei1, XIONG Jian1, CUI Chun1*, WANG Wei1, ZHENG Xuejun2
(1. College of Food Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510641, China; 2. Guangdong Zhenmei Food Co. , Ltd. , Chaozhou 521000)
Abstract: The yeast cell wall was used as raw material to study the enzymatic hydrolysis process of yeast glucan, and its main by-products were analyzed. The results showed that, compared with the alkaline extraction method, the extraction yield of yeast glucan by enzymatic hydrolysis was higher, the water consumption and alkali consumption were lower, so the pressure on the environment was small. The by-products of the enzymatic extraction process can be enriched. The supernatant after the high-temperature water is collected by vacuum freeze-drying to obtain mannan. After enzymatic hydrolysis, the supernatant was enriched with small peptides, then vacuum-dried to obtain a dark brown powder. The total amount of free amino acids was 411.2 mg/kg. The order of contribution to the taste was: histidine > Alanine > glutamic acid > arginine > lysine > aspartic acid.
Key words: Yeast cell wall; glucan; small molecule peptide
酵母细胞壁是啤酒酵母或面包酵母生产酵母抽提物后得到的主要副产物。酵母细胞壁的外层主要是甘露聚糖，中间一层主要是蛋白质，内层主要是葡聚糖[1]。甘露聚糖又称甘露聚糖蛋白，对维护人体肠道的正常环境，抗氧化延缓衰老以及降血脂、降血压、促进机体免疫等方面具有明显的作用[2-4]。不溶性酵母葡聚糖是以β-1,6糖苷键分支以β-1,3糖苷键连接的长链多糖，对维持细胞壁形状和硬度具有重要作用，在细胞壁中扮演着骨架多糖的角色，这类多糖具有增强哺乳动物的免疫活力[1]、修复细胞抗辐射[5]、清除游离基抗氧化[6]、抗肿瘤[7]、抗炎[8]、抗菌[9]、降血糖[10]、调节血脂降低胆固醇[11]等作用，还可作为酸奶增稠剂[12]、影响面团的流变学行为[13]、作为药物缓释的基质[14]。目前酵母细胞壁主要用于来生产酵母葡聚糖，主要的提取工艺有：酸法、碱法、酸碱综合法以及酶解法[15-24]，国内以碱法提取为主。但是碱法提取酵母葡聚糖需用到大量氢氧化钠，废水量处理量大，环境压力大。因此，本文探讨了酶法提取酵母细胞壁的工艺，并对主要副产物进行了分析，以期为我国酵母工业深加工提供理论和方法指导。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
1.1.1材料与试剂
酵母细胞壁 由湖北安琪酵母有限公司提供；氢氧化钠（分析纯） 福晨（天津）化学试剂有限公司；硫酸（分析纯） 广州化学试剂厂；冰乙酸（分析纯） 上海润捷化学试剂有限公司；盐酸（分析纯） 广州化学试剂厂；硼酸（分析纯） 天津市福晨化学试剂厂；蒽酮（分析纯） 上海强顺化学试剂有限公司；无水葡萄糖（分析纯） 国药集团化学试剂有限公司；Savinase Ultra 16L 北京诺维信酶制剂公司；氨基酸标准品（色谱纯） 美国sigma公司。
1.1.2主要仪器设备
PHS-3E数显PH计 上海精密科学仪器有限公司；GL-21M高速冷冻离心机 湘仪离心机仪器有限公司；SCIENTZ-18冷冻干燥机 宁波新芝生物科技股份有限公司；DHG-9070A型鼓风干燥箱 上海慧泰仪器制造有限公司；UV765型紫外分光光度计 上海佑科仪器有限公司；Sartotius BP211D分析天平 中科院广州化学研究院；HYP-308消化炉、KND-103F自动定氮仪 上海纤检仪器有限公司；THZ-82A水浴恒温振荡器 金坛市华城开元实验仪器厂；磁力搅拌器 国华电器有限公司；旋转蒸发器RE-52A 上海亚荣生化仪器厂；SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵 巩义市予华仪器有限责任公司；SH220石墨消解仪 广州海能仪器有限公司；A300氨基酸分析仪 德国曼默博尔公司。
1.2酵母葡聚糖提取工艺
1.2.1 碱法制备酵母葡聚糖
酵母细胞壁200 g，氢氧化钠120 g，悬浮于3680 mL蒸馏水中，升温至95 ℃，保温2 h后，加500 mL水降温至40 ℃，离心弃上清液，再水洗两次，用硫酸调pH 4.5，离心弃上清液，再水洗三次稀释至4 L，升温至75 ℃，保温30 min，离心弃上清液，再水洗至上清液透明，沉淀冷冻干燥后过100目筛包装，见图1。
1.2.2 酶解法制备酵母葡聚糖
酵母细胞壁130 g，悬浮于880 mL蒸馏水中，调pH 7.0，125 ℃保温5 h后，加730 mL蒸馏水冷却至45 ℃，离心三次，收集上清液，沉淀稀释至1 L，调pH 10.5，在45 ℃下，在t=0 h，1.5 h，3 h，分别加入Savinase酶0.75 ml，5 h后，用浓醋酸调pH 7.0，离心三次，收集上清液，沉淀冷冻干燥后过100目筛，用450 mL乙醇再75 ℃下搅拌2 h，过滤，滤渣再分别用70 mL乙醇洗涤两次，干燥后包装[24]，见图1。
作者：唐润梅1，熊犍1，崔春1*，王炜1，郑雪君2