啤酒廢酵母中谷胱甘肽的提取模型及最佳提取條件研究

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1、啤酒廢酵母中谷胱甘肽的提取模型及最佳提取條件研究摘要:指出了我國啤酒年產(chǎn)量已達到5000萬t，啤酒廢酵母的年產(chǎn)量可達50?75萬t。啤酒廢酵母主要綜合利用方式是將其作為飼料工業(yè)的原料，但是啤酒廢酵母中含有豐富的氨基酸、維生素、谷胱甘肽和礦物質(zhì)等有用成分，將其作為飼料工業(yè)原料后，這些營養(yǎng)成分的附加值將會嚴重減少。打破傳統(tǒng)的啤酒廢酵母利用方式，以成都某啤酒生產(chǎn)廠的啤酒廢酵母為原料提取谷胱甘肽，增加啤酒廢酵母的經(jīng)濟附加值。以啤酒廢酵母為研宄原料，利用軟件Design-expert6.0中的響應(yīng)面法分析了熱水法提取啤酒廢酵母中的谷胱甘朧（glutathione，簡稱GSH）的提取

2、模型和最佳提取條件。通過響應(yīng)面法分析得出熱水法提取GSH的最佳實驗條件為：pH值1.6、溫度61.8°C、提取時間11.4min、料水比0.39g/mL。在此提取條件下，GSH的提取量達7.83mg/g，通過實驗驗證了理論值與實驗值的相對誤差為0.0008,表明響應(yīng)面法得出的提取模型和最佳實驗條件合理有效。關(guān)鍵詞：啤酒廢酵母;谷胱甘肽;響應(yīng)面法;最佳啤酒廢酵母中谷胱甘肽的提取模型及最佳提取條件研究摘要:指出了我國啤酒年產(chǎn)量已達到5000萬t，啤酒廢酵母的年產(chǎn)量可達50?75萬t。啤酒廢酵母主要綜合利用方式是將其作為飼料工業(yè)的原料，但是啤酒廢酵母中含有豐富的氨基酸、維生素、

3、谷胱甘肽和礦物質(zhì)等有用成分，將其作為飼料工業(yè)原料后，這些營養(yǎng)成分的附加值將會嚴重減少。打破傳統(tǒng)的啤酒廢酵母利用方式，以成都某啤酒生產(chǎn)廠的啤酒廢酵母為原料提取谷胱甘肽，增加啤酒廢酵母的經(jīng)濟附加值。以啤酒廢酵母為研宄原料，利用軟件Design-expert6.0中的響應(yīng)面法分析了熱水法提取啤酒廢酵母中的谷胱甘朧（glutathione，簡稱GSH）的提取模型和最佳提取條件。通過響應(yīng)面法分析得出熱水法提取GSH的最佳實驗條件為：pH值1.6、溫度61.8°C、提取時間11.4min、料水比0.39g/mL。在此提取條件下，GSH的提取量達7.83mg/g，通過實驗驗證了理論值與

4、實驗值的相對誤差為0.0008,表明響應(yīng)面法得出的提取模型和最佳實驗條件合理有效。關(guān)鍵詞：啤酒廢酵母;谷胱甘肽;響應(yīng)面法;最佳中圖分類號：TS209文獻標識碼：A文章編號：1674-9944(2015)04-0330-071引言啤酒在食品工業(yè)中具有一定的戰(zhàn)略經(jīng)濟地位，2011年底世界上啤酒的年產(chǎn)量已達到1927億L，啤酒已成為繼茶、碳酸飲料、牛奶和咖啡后的第五大消費飲料［1］。中國是全球啤酒消費量和產(chǎn)量最大的國家，2011年我國啤酒總產(chǎn)量為0.5億t［2］,同時啤酒產(chǎn)量以每年6%的百分點不斷增長。啤酒廢酵母是啤酒生產(chǎn)過程中的主要副產(chǎn)物之一，它是由啤酒和酵母細胞組成的泥漿狀

5、混合物，含有豐富有用成分，各種物質(zhì)的含量如表1所示。啤酒酵母的有用成分和含量相對食用酵母、面包酵母及精牛肉來說具有較高的營養(yǎng)價值。隨著啤酒產(chǎn)量的逐年增加，啤酒廢酵母的產(chǎn)生量也不斷增大，其中每生產(chǎn)100t啤酒，就會產(chǎn)生大約11.5t的酵母泥［3］，廢酵母的含水量在70%?90%之間［4］2/3的廢酵母來源于主發(fā)酵沉淀酵母，剩余的廢酵母主要是后發(fā)酵貯酒罐的沉淀酵母，這些啤酒廢酵母的合理化利用將會帶來可觀的收益，反之將會給環(huán)境帶來巨大挑戰(zhàn)。目前啤酒廢酵母提取制藥物質(zhì)的研宄中，有一個重要的研宄方向是啤酒廢酵母提取谷胱甘肽，谷胱甘肽主要由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成，是一種含y-酰

6、胺鍵和巰基的三肽。谷胱甘肽是一種具有重要生理功能的活性肽，對維持身體正常的免疫系統(tǒng)、抗氧化和整合解毒等發(fā)揮重要作用。本文以啤酒廢酵母作為原料，采用熱水法提取廢酵母中的GSH，同時通過響應(yīng)面實驗設(shè)計進行提取條件的優(yōu)化。2實驗2.1實驗裝置實驗裝置不意圖如圖1所7K。2.2實驗方法2.2.1啤酒廢酵母預(yù)處理方法實驗所用啤酒廢酵母取源于成都市某啤酒生產(chǎn)廠，將取得的啤酒酵母混合液分裝于離心管內(nèi)，以2500r/min速度離心20min，去掉上清液，加入5倍體積去離子水，用玻璃棒攪拌均勻，再以2500r/min速度離心20min，重復(fù)3次，去掉上清液，用稱量袋分裝沉淀的濕酵母，置于4

7、°C的冰箱內(nèi)備用。2.2.2含水量測定參照城市污水污泥檢驗方法(CI/T221-2005)，將均勻的預(yù)處理后的啤酒廢酵母稱量后放入恒重的蒸發(fā)皿在水浴上蒸干，然后在105°C的烘箱內(nèi)烘干至恒重，減少的重量與原重量的百分比值作為含水量，計算公式如下：o=m-(ml-m2)m*100%(1)式中：m為廢酵母取樣質(zhì)量，g;ml為烘干恒重后蒸發(fā)皿與廢酵母的總質(zhì)量，g;m2為蒸發(fā)皿的質(zhì)量，g。2.2.3GSH的測定目前測量谷胱甘肽的方法主要有3種：四氧嘧啶法、亞硝基鐵氰化鈉法、5,51二硫代雙(2-硝基苯甲酸)法(簡稱TNB法)。由于四氧