一种红法夫酵母酶解破壁方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种红法夫酵母酶解破壁方法，先将富含虾青素的红法夫酵母菌发酵液固液分离、浓缩成菌泥浆体；再通过复合酶酶解方式进行高效破壁，复合酶采用纤维素酶与碱性蛋白酶按3：7比例复配而成。上述酶解破壁后菌泥浆体的pH中和至7.0±0.5，并与复配抗氧化剂、抗结剂混匀后，采用喷雾干燥工艺干燥，制成红法夫酵母干粉。上述酶解破壁后菌泥浆体直接进行有机溶媒提取、萃取，低温真空浓缩即获取虾青素浓缩液，喷雾干燥制成虾青素干粉。本发明专利技术能有效维持80%以上破壁率，破壁制得的红法夫酵母干粉或虾青素干粉添加在水产及家禽养殖基础饲料中，能够有效促进个体生长，育苗存活提高10～20%，经济效益明显。

【技术实现步骤摘要】
一种红法夫酵母酶解破壁方法及其应用
本专利技术涉及一种红法夫酵母酶解破壁方法及其应用。
技术介绍
红法夫酵母是20世纪70年代由Phaff等人在日本及美国阿拉斯加山区落叶树的渗出物中首先分离到的(Phaff等，1972 )。它是真菌界、真菌门、粘菌亚门、隐球酵母科、法夫酵母属的唯一一种。其繁殖方式为无性芽殖。该菌发酵能产生10多种类胡萝卜素，主要有虾青素、β —胡萝卜素、Y —胡萝卜素等，其中虾青素占60%~85%。其能利用多种碳源进行发酵，最适于生长温度20~28°C，最适PH5.0~6.9，红法夫酵母在好氧发酵过程中产酸，释放二氧化碳并同时合成虾青素。虫下青素(astaxathin)为3,3' -二羟基-4,4' -二丽基_胡罗卜素，是一种酮式类胡萝卜素。虾青素的主要来源包括人工合成和生物体来源两种。人工合成虾青素由于纯度原因及副作用多，使用范围较窄(仅限若干鱼类染色)，而源于生物体的虾青素则来源广泛(红法夫酵母、雨声红球藻、海洋红酵母等)、天然健康。因此受到人类的重视和广泛应用。国内对生物技术生产虾青素的研究始于本世纪初，而国外自上世纪80年代初开始进行大量研究。由于虾青素呈天然的紫红色，最初在欧美国家作为色素而被用作水产业的饵料添加剂(2000年8月FDA批准红法夫酵母作为大马哈鱼的饲料添加剂)。后来陆续普及添加到更多水产养殖饵料中，1998年美国FDA正式批准雨声红球藻虾青素用于饲料、食品、医药、化妆品等行业应用。近几年最新研究表明虾青素具有极强的生物抗氧化性、还具有促进机体抗体产生、增强免疫力以及抗紫外线辐射等作用。因而在食品添加剂、水产养殖、化妆品、保健品和医药工业方面有着更为广阔的应用前景。目前制备虾青素生产方法主要有3种:化学合成、虾壳类提取、微生物发酵。化学合成工艺复杂，而虾壳类废弃物中虾青素含量低、成本较高。因此首推微生物发酵，目前研究最广泛的是红法夫酵母菌和雨生红球藻。雨生红球藻中虾青素含量高达其细胞干重的4%，但其培养条件苛刻。随着生物工程技术的不断发展，人们已经可以通过相应的生物工程技术来获取虾青素。目前国内外从微生物中提取虾青素以及相关应用的专利有不少篇(如申请号 CN03105314.9，CN03117031.5，CN200410013634.7，CN200710149906.X，CN200910238464.5，CN201010268910.X，CN201010570151, CN201110282683.0, US5744502,US5679567，US5972642、PCT/CN2011/00168等)，基本上都是采用化学、物理、生物工程类等方式进行破壁、萃取或浸提方式制备虾青素。法夫酵母菌细胞壁较为坚韧，为了促进胞内色素的释放和吸收，在饲喂动物前必须破碎细胞。本专利技术旨在专门研发一种红法夫酵母酶解破壁方法。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种红法夫酵母酶解破壁方法及其应用，其能简化和压缩后道提取虾青素工艺时间，成本低，适宜工业化生产。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是: 一种红法夫酵母酶解破壁方法，其步骤如下: 第一步，先将富含虾青素的红法夫酵母菌发酵液固液分离、浓缩成菌泥浆体； 第二步，将上述菌泥浆体通过复合酶酶解方式进行高效破壁，复合酶采用纤维素酶与碱性蛋白酶按3:7比例复配而成，可获得80%以上的虾青素，最高甚至可达90%以上，其中总色素、虾青素损失小于5%。所述第二步，将菌泥浆体用碱溶液(氢氧化钠或氢氧化钾)调pH控制至7.0~10.0,复合酶投加量占菌泥浆体溶液总重0.1~5.0%，并在35~60°C区间进行酶解破壁，破壁时间5.0~13小时。所述第二步，破壁过程中添加复配抗氧化剂，复配抗氧化剂为维生素C棕榈酸酯或抗坏血酸钠等，对破壁后的菌泥浆体进行相应有效保护。一种红法夫酵母干粉的制备方法，采用上述酶解破壁后菌泥浆体的pH中和至7.0±0.5，并与复配抗氧化剂、抗结剂(如二氧化硅、磷酸二氢钙)混匀后，采用喷雾干燥工艺干燥，制成红法夫酵母干粉，其中色素、虾青素损失量小于5%。所述破壁后菌泥浆体的pH中和采用柠檬酸和乳酸中的一种。所述干燥制成的红法夫酵母干粉直接用铝箔袋真空包装，并在2~8°C环境下避光保藏。一种虾青素干粉的制备方法，采用上述酶解破壁后菌泥浆体直接进行有机溶媒(乙醇、丙酮、乙酸乙酯等)提取、萃取，低温真空浓缩即可获取虾青素浓缩液，喷雾干燥制成虾青素干粉，粉末为深紫红色或暗红色，其虾青素含量在5000~12000mg/kg干粉，总色素在8000~20000mg/kg干粉，干粉水分≤6%，粗蛋白≥10~35%。采用上述方案后，本专利技术红法夫酵母酶解破壁方法能有效维持80%以上破壁率，经过喷雾干燥后，干粉色素、虾青素损失量低于5%以内，能有效实现规模化生产破壁红法夫酵母干粉和虾青素干粉。本专利技术破壁制得的红法夫酵母干粉添加在虹鳟、石斑鱼、对虾等水产及家禽养殖基础饲料中，或添加0.8~2.0%本专利技术破壁制得的虾青素干粉，能够有效促进个体生长，育苗存活提高10~20%，经济效益明显。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的工艺流程示意图。【具体实施方式】如图1所示，本专利技术的工艺流程是: 先将富含虾青素的红法夫酵母菌发酵液固液分离、浓缩成菌泥浆体； 再将菌泥浆体用碱溶液(氢氧化钠或氢氧化钾)调PH控制至7.0~10.0,复合酶投加量占菌泥浆体溶液总重0.1~5.0%，并在35~60°C区间进行酶解破壁，破壁时间5.0~13小时；复合酶采用纤维素酶与碱性蛋白酶按3:7比例复配而成，破壁过程中添加复配抗氧化剂，复配抗氧化剂为维生素C棕榈酸酯或抗坏血酸钠等，对破壁后的菌泥浆体进行相应有效保护；然后将上述酶解破壁后菌泥浆体的PH中和至7.0±0.5，并与复配抗氧化剂、抗结剂混匀后，采用喷雾干燥工艺干燥，制成红法夫酵母干粉；或者将上述酶解破壁后菌泥浆体直接进行有机溶媒提取、萃取，低温真空浓缩即可获取虾青素浓缩液，喷雾干燥制成虾青素干粉。实施例1，在虹鳟饵料中添加1.5%破壁虾青素干粉(折合虾青素70~90mg/kg)，喂养6周，个体增长了 20%以上。虹鳟育苗喂养，成活率与对照组对比分别提高15~20%。实施例2，在石斑鱼(鲷科类)饵料中添加含有2.0%破壁虾青素干粉(折合虾青素60~80 mg/kg),喂养4周，个体增长与对照组对比18~22%。在石斑鱼育苗饵料中喂养，成活率与对照组对比分别提高15~18%。实施例3，在虾苗育苗饵料中添加1.5%破壁虾青素干粉(折合虾青素60~80 mg/kg),喂养13天，虾苗的成活率与对照组对比提高至20~23% ;个体增长20.0%以上。实施例4.在肉禽基础饲料中添加2%破壁虾青素干粉，喂养4周后，皮肤、脚、喙呈现出金黄色，其中虾青素还能富集在禽蛋之中，这些都能够大大提高了禽蛋、肉的商品价值。另外，虾青素作为营养物质还能促进家禽的生长和提高产蛋率。实施例5、在观赏鱼(中国金鱼5.5~6.0克重)饵料中添加1.5~2.0%破壁虾青素干粉，连续喂养4周，体色着色效果与对照组对比提高25%以上。本专利技术经济实用，能有效维持80%以上破壁率，虾青素损失小于5% ;不但可以批量生产，而且可以有效压缩后续提取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红法夫酵母酶解破壁方法，其特征在于步骤如下: 第一步，先将富含虾青素的红法夫酵母菌发酵液高速离心固液分离、浓缩成菌泥浆体； 第二步，将上述菌泥浆体通过复合酶酶解方式进行高效破壁，复合酶采用纤维素酶与碱性蛋白酶按3:7比例复配而成。2.如权利要求1所述的一种红法夫酵母酶解破壁方法，其特征在于:第二步，将菌泥浆体用碱溶液调PH控制至7.0~10.0,复合酶投加量占菌泥浆体溶液总重0.1~5.0%，并在35~60°C区间进行酶解破壁，破壁时间5.0~13小时。3.如权利要求1所述的一种红法夫酵母酶解破壁方法，其特征在于:第二步，破壁过程中添加复配抗氧化剂，复配抗氧化剂为维生素C棕榈酸酯或抗坏血酸钠。4.一种红法夫酵母干粉的制备方法，其特征在于:采用权利要求1第二步酶解破壁后菌泥浆体的PH中和至7.0±0.5，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈礼毅，林杰，陈水荣，陈国清，
申请(专利权)人：厦门汇盛生物有限公司，
类型：发明
国别省市：