高壓脈沖電場及超聲場提取啤酒廢酵母中蛋白質(zhì)與核酸.pdf

1、啤酒酵母是一種單細(xì)胞微生物，胞內(nèi)含有豐富的蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，是一種重要的蛋白質(zhì)源和核酸源。隨著我國啤酒工業(yè)的迅猛發(fā)展，會(huì)產(chǎn)生大量的啤酒廢酵母，因此對啤酒廢酵母的回收利用，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。啤酒酵母胞內(nèi)物質(zhì)的提取主要是通過破壞細(xì)胞壁或者改變細(xì)胞膜通透性的方法。傳統(tǒng)的機(jī)械破壁法耗能大、效率低，化學(xué)提取法會(huì)影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，酶自溶法會(huì)使蛋白質(zhì)和核酸等物質(zhì)水解成小分子而失去生物活性。本文采用高壓脈沖電場法(PEF)

2、和超聲波法提取，利用細(xì)胞電穿孔原理和空化機(jī)制，旨在找到一種新型的不破壞提取物生物活性的方法。 首先研究確定了啤酒廢酵母的預(yù)處理工藝，在此基礎(chǔ)上研究了高壓脈沖電場法提取啤酒廢酵母中蛋白質(zhì)和核酸的工藝。結(jié)果表明，隨著電場強(qiáng)度的加大、處理溫度的提高、離子強(qiáng)度的增大、處理時(shí)間和PEF處理后靜置時(shí)間的延長，蛋白質(zhì)和核酸的提取率增加。當(dāng)場強(qiáng)為30kv/cm，溫度為45℃，處理時(shí)間為400μs時(shí)，蛋白質(zhì)滲出量達(dá)到4.04mg/ml，提取率為3

3、3.6％，此時(shí)核酸的溶出量為0.38mg/ml，提取率為25.4％。 研究了超聲波法對提取啤酒廢酵母中蛋白質(zhì)和核酸的影響。采用變幅桿浸入式超聲，在不同參數(shù)、不同理化條件下處理啤酒廢酵母。結(jié)果表明，隨著超聲功率的增大，處理時(shí)間的延長，處理溫度和離子強(qiáng)度的提高，蛋白質(zhì)和核酸的提取率增加；當(dāng)間歇比為3：4，500W功率超聲作用6min時(shí)蛋白質(zhì)提取率為34.9％，核酸提取率為27.5％;體系pH值在中性范圍內(nèi)時(shí)的提取效果最差。為進(jìn)一步提

4、高提取率，可采用二次超聲法，或結(jié)合振蕩后處理工藝。 在PEF提取的基礎(chǔ)上比較了三種后處理工藝，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超聲結(jié)合處理法在短時(shí)間內(nèi)就可以使提取率有比較明顯的提高，因?yàn)槔贸暡ǖ囊恍┐渭壭?yīng)，如機(jī)械振動(dòng)、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)和熱效應(yīng)等可以加速被提取成分的擴(kuò)散釋放，進(jìn)一步提高待提取物的提取率。經(jīng)100W超聲結(jié)合處理10min，可使蛋白質(zhì)提取率達(dá)到39.9％，提高6.4％，核酸提取率達(dá)到29％，提高5.9％；經(jīng)300W超聲結(jié)合處