全 文 ：文章编号:1002-8110(2001)04-0104-02
收稿日期:2001-03-01
作者简介:蔡俊(1968-), 男(汉族),讲师 , 硕士
啤酒废酵母细胞壁破壁研究
蔡　俊
(湖北工学院生物工程系 ,湖北 武汉　430068)
摘　要:研究了采用变温法破啤酒废酵母细胞壁的条件 ,确定出最佳的变温法破壁条件 ,为分离啤酒废酵母中
的有效活性成分奠定了基础。
关键词:啤酒;废酵母;破细胞壁;变温法
中图分类号:TS262.5;TS261.1+1　　　　文献标识码:A
　　我国啤酒工业发展迅速 , 1998 年啤酒产量达
1990余万吨。啤酒工业的飞速发展 ,也带来了大量
副产物 —啤酒废酵母 。长期以来 ,国内各厂家对废
酵母的综合利用重视不够 ,把其作为粗饲料出售或
废弃物处理[ 1] 。人们早就知道利用酵母细胞的自溶
作用来瓦解细胞作为获取胞内组分的有效手段[ 2] 。
细胞自溶由于在一定条件下触发了细胞能消化自身
结构的自溶酶的分解作用所致[ 3 , 4] ,但酵母细胞的
自溶是受一定限制的 ,为了更好地提取分离酵母中
的有效成分 ,可采用一定的方法来促进酵母细胞的
破裂。目前关于啤酒酵母破壁的研究很多 ,大体可
归纳为:化学破壁(酸解 、碱解)、物理破壁(液体剪
切 、固体剪切等)、生物破壁(酶解 、自溶)。其中 ,化
学破壁不仅会造成一些营养成分的破坏 ,而且为有
效成分的提取增加困难;物理破壁虽然方法简单 、成
本低 ,能完好保存营养成分 ,但其破壁效果较差;生
物破壁中的酶解法会增加提取成本 。因此本研究采
用变温法使啤酒酵母细胞破裂 ,其效果是很明显的 。
1　材料与方法
1.1　材料:啤酒废酵母由欧联武汉东西湖啤酒集团
有限公司提供。
1.2　方法
1.2.1　啤酒废酵母的预处理:包括过筛 、除杂 ,以得
到纯净的啤酒废酵母 ,其工艺流程如下:啤酒废酵母
※无菌水稀释※70目筛子筛分二次※90 目筛子筛
分二次※离心分离※纯净的啤酒酵母
1.2.2　破壁前后酵母细胞的计数:采用血球计数板
法[ 5] 。
2　实验内容
2.1　正交试验
取一定量的纯净的啤酒废酵母 , 稀释 10000 倍 , 采用正
交试验 ,在不同的条件下 , 利用血球计数板计数破壁前后酵
母细胞数 ,计算出各条件的破壁率 ,以破壁率作为衡量指标 ,
确定最佳破壁条件组合 。正交试验所用正交表为 L16(44),
其正交表如表 1
表 1 啤酒酵母破壁正交试验表
水平 A
pH
B
温度℃
C
高温保持时间(min)
D
冷却时间 min
1 6.5 30 5 5
2 5.5 50 10 10
3 4.5 70 15 15
4 3.5 90 20 20
2.2　重复试验
按正交试验最佳条件组合进行三次重复试验
3　试验结果与分析
3.1　正交试验结果与分析
根据正交试验方案 ,进行正交试验 ,以酵母细胞
的破壁率为衡量指标 ,其正交结果见表 2
从表 2可知 ,变温法影响酵母细胞破壁的因素
的影响顺序为:B>C>A>D ,即温差为最大影响因
素 ,冷却时间为最小影响因素 ,表观最佳条件组合
为:B4C4A1D4 ,极差分析最佳条件组合为:B4C4A1D4 ,
即两种组合相同 ,因此确定变温法破酵母细胞壁的
最佳条件组合为:温差 90℃,高温保持时间 20min ,
pH值 6.5 ,冷却时间 20min ,此时酵母细胞破壁率为
72.26%。
3.2　重复试验
接正交试验所得最佳条件组合进行重复试验 ,
共进行三次 ,其结果见表 3。
第 28卷　第4期
2 0 0 1 年 7 月　　　　　　　　　　　　　　　　　　
酿　　酒
LIQUORMAKING
　　　　　　　　　　　　　　　　　　Vol.28 ,No.4
Jul , 　2001
　　表 2　 正　交　试　验　结　果　表
试验号
因　　　素
A
pH
B温度(℃)
C高温保持时间(min)
D冷却时间(min)
衡量指标
破壁前总细胞数(亿/mL)
破壁后细胞数(亿/mL)
破壁率%
1 1(6.5) 1(30) 1(5) 1(5) 8.07 7.83 2.97
2 1(6.5) 2(50) 2(10) 2(10) 8.12 7.01 13.67
3 1(6.5) 3(70) 3(15) 3(15) 7.96 4.23 46.86
4 1(6.5) 4(90) 4(20) 4(20) 8.04 2.23 72.26
5 2(5.5) 1(30) 2(10) 3(15) 7.83 7.32 6.51
6 2(5.5) 2(50) 1(5) 4(20) 8.16 7.48 8.33
7 2(5.5) 3(70) 4(20) 1(5) 8.15 4.04 50.43
8 2(5.5) 4(90) 3(15) 2(10) 7.98 3.16 60.40
9 3(4.5) 1(30) 3(15) 4(20) 7.92 7.26 8.33
10 3(4.5) 2(50) 4(20) 3(15) 8.05 6.24 22.49
11 3(4.5) 3(70) 1(5) 2(10) 8.14 4.95 39.19
12 3(4.5) 4(90) 2(10) 1(5) 7.94 3.69 53.53
13 4(3.5) 1(30) 4(20) 2(10) 8.02 7.15 10.85
14 4(3.5) 2(50) 3(15) 1(5) 8.20 6.83 16.71
15 4(3.5) 3(70) 2(10) 4(20) 8.08 4.53 43.94
16 4(3.5) 4(90) 1(5) 3(15) 8.30 4.22 49.16
K1 135.67 99.65 99.65 123.64
蛋 K2 125.67 61.20 117.65 124.11
白 K3 123.54 180.42 132.30 125.02
质 K4 120.66 235.35 156.03 132.86
提 k1 33.94 24.91 24.91 30.91
取 k2 31.42 15.30 29.41 31.03
率 k3 30.89 45.11 33.08 31.26
% k4 30.17 58.84 39.01 33.22
R 3.77 43.54 14.10 2.31
　　表 3 重复实验结果
批次 破壁前细胞数(亿/mL)
破壁后细胞数
(亿/mL) 破壁率%
1 8.15 2.12 73.99
2 8.03 2.04 74.60
3 8.10 1.98 75.56
重复试验结果可以看出 , 在最佳条件组合下 , 酵母细胞
的平均破壁率为:74.72%。
4　结论
4.1　采用变温法破酵母细胞壁是可行的 ,其平均破
壁率为74.72%。
4.2　变温破壁法最佳破壁条件为:90℃,高温保持
时间 20min ,pH6.5 ,冷却时间 20min。
4.3　变温破壁法的破壁率的最大影响因素为温差 ,
最小影响因素为冷却时间。
[参考文献]
[ 1] 　林宇野 ,等.啤酒废酵母生物营养素的研究进展[ J] .生物技
术 , 1994, 4(5);4-8
[ 2] 　Nolf , p:United States Patent[ J] .1911 , 012(1):147
[ 3] 　Chiu , C , et al:Biochem.Biophys.Acta[ J].1967 ,(132):316-369.
[ 4] 　Richmond ,M:Biochem.Acta[ J] .1959.(33):78-101.
[ 5] 　无锡轻工业学院.微生物学(第二版)[ M] .北京:轻工业出版
社 , 1990.
The Research of Breaking the Waste Beer Yeast Cellswall
CAI Jun
Abstract:This paper researched the condition of Breaking the waste beer yeast cellswall with changing temperature and determined the best
condition.Building basis for separating the activity forms beer waste yeast.
Keywords:The waste beer yeast;Breaking Cellswall;Changing Temperature
·105·第 4期　　　　　　　　　　　 　蔡　俊:啤酒废酵母细胞壁破壁研究