专利名称：酵母碎片产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及酵母细胞碎片产品在食品，化妆品和药品中的用途。
酵母提取物在商业上通过合适形式的面包酵母或啤酒酵母或其它发酵酵母(例如从汽油和酒精的混合燃料(gasohol)产生)的溶胞作用(例如水解，自溶或质壁分离)大规模的生产，这种溶胞作用产生可溶性物质和富含基本上完整的细胞壁体的物质。后者通常采用离心从可溶性物质里移出。溶胞作用不可避免地引起细胞壁的某些破损，这样基本上完整的细胞壁体占绝大多数，而在细胞壁表面上具有至少一个非连续区域(即在相关细胞壁中产生孔洞)的。含有细胞壁体(称作酵母碎片、或者口头上称作yeastref)，具有深棕色、带有使人不愉快的气味并快速腐败的该物质含有大量不需要的物质，例如痕量元素，着色剂、酒花提取物(hopextracts)、酒石酸盐、微生物、细菌、蛋白质粘质物和大量不溶组分例如酵母细胞壁体，以及一定量的未溶胞全细胞。这种酵母碎片通常被弃掉。可溶性物质(所说碎片已从其中分离)通常用于提取有用物质，例如酵母提取物。
PCT/GB91/01819公开了一种处理酵母碎片产生具有基本上完整细胞壁(即，在酵母碎片中保留酵母细胞壁体内形态)，但没有酵母细胞内含物的纯酵母空壳或外壳的方法。也就是说酵母空壳在形态学上相应于被溶胞物质(酵母碎片或ref)的形态而非整个酵母细胞形态。该酵母外壳实质上含有酵母β-葡聚糖。
当然酵母β-葡聚糖是公知的。US4，816，646公开了一种生产酵母β-葡聚糖的方法，该方法包括从生长培养基中分离生长的啤酒酵母，将完整的全酵母细胞经碱消化(digestion)以使细胞的蛋白质部分溶解，用乙酸处理不溶性葡聚糖以改变β(1，6)键。所形成的适用于作为食品添加剂的全葡聚糖颗粒在US4，962，094中被描述过，据说基本上保留酵母细胞(所说颗粒由其而来)的体内葡聚糖三维分子结构。然而在所描述的方法中细胞壁被有效地破坏。在PCT/GB91/01819中，从酵母碎片获得酵母空壳或外壳而未被破坏细胞壁结构。
这里所使用的“酵母细胞空壳”一词包括含有一部分基本上完整的酵母细胞壁的酵母空壳或外壳。
本发明系根据PCT/GB91/01819中描述的酵母细胞空壳的申请而提出的。
已经发现，酵母细胞空壳可被用于生产不溶于含水介质的着色剂，这样，这种着色剂便可从天然物质生产，而避免使用人造载体和/或着色剂。这种着色剂可用于各种物质着色(包括食品、化妆品和药品)。
因此，本发明提供了一种着色剂，它包括含葡聚糖的酵母细胞空壳(该空壳含一定比例基本上完整的酵母细胞壁)和至少一种色源。所说的色源按能在着色剂和在任何产品中(着色剂使用其中)提供所希望的颜色来进行选择，并可以是任意的染料或颜料。为能用于例如食品、药品和化妆品中，着色剂必须是食品和/或药品使用上可接受的。优选的色源是天然产生的或由天然产品提供的(如姜黄和果红)，色源可从其天然来源部分或完全纯化使用或者不纯化就使用。
本发明也提供了一种生产着色剂的方法，包括以下步骤(ⅰ)提供至少一种色源和含有部分基本上完整的酵母细胞壁的酵母细胞空壳的含水混合物;
(ⅱ)从混合物中分离不溶性固体物;
(ⅲ)干燥不溶性固体。
含水混合物可进行处理，优化着色剂的构成例如通过调节混合物的PH值。
优选方法是，首先加入至少一种色源，接着加入酵母细胞空壳到水中或其它合适含水溶液中形成含水混合物。混合物可搅拌至少30秒钟，优选30秒钟至5分钟(例如1分钟)。从含水混合物中分离不溶性固体可用本领域技术人员熟知的多种方法中的任何一种，例如离心分离。在干燥之前，不溶固体物最好经洗涤(优选用水洗)。不溶性固体可用多种方法来干燥(例如冻干)。
本发明的着色剂可被用在食品，化妆品和药物组合物中提供颜色。
用于本发明的酵母细胞空壳可以用PCT/GB91/01819中公开的处理固体物含量不超过重量20%的酵母碎片方法来生产，该方法包括(a)用一种食品级碱性盐提取所说碎片;
(b)从抽提的碎片中分离出整细胞，以留下富含碎片而此外其它是完整细胞壁的物质;
(c)用一种碱性抽提剂处理后一物质;
(d)在所说分离步骤之前或之后用一种漂白试剂或食品级氧化/还原试剂(例如抗坏血酸)漂白所说物质;
(e)用一种食品级酸(例如柠檬酸、正磷酸、稀盐酸或稀硫酸)降低所说被漂白物的PH值。
用于步骤(a)的典型的食品级碱性盐包括钠，钙或钾的碳酸氢盐或钠，钙或钾的碳酸盐，碳酸氢钠为最优选。酵母碎片中固体物含量一般约为重量2-12%，例如4-8%(通常约5%)，粘度在5-15CP范围(5%水悬浮液)。按本发明方法的步骤(a)，该碎片一般在基本上室温下用碱氏盐提取约1小时。碱性盐(如前面提及的，优选碳酸氢钠)的用量优选可达重量的2.5%(优选约1%)，视酵母碎片(液体和固体)而定，最好使所得到的提取混合物的PH在8-12范围内，更优选8-9左右。
从提取碎片中分离整细胞以生产富含破碎细胞壁的物质通常用机械方法进行，其中优选离心分离。离心操作通常采用约5，000rpm差速离心或约2，500rpm固定离心。步骤(a)中碳酸氢盐的使用被证明有助于分离阶段(可能由于气体逸出使得酵母细胞壳变得较轻)。
分离后，物质以碱性提取液和提取试剂例如氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙处理。这种用碱性提取剂处理(类似于已知浸碱作用的过程)通常包括以具有PH8-14(优选约12-12.5)的碱溶液处理。该处理有助于消除有色产物，溶解不需要的物质(例如蛋白)，打开细胞壁结构和便于漂白步骤。然后混合物优选加热到约65°-85℃温度范围至少一小时。如果要求终产品为浅奶油色，所使用的碱优选包括氢氧化钠或氢氧化钾，而如果要求终产品为白色，所使用的碱最好包括氢氧化钙。
当所得产品用于食品目的时漂白阶段最好用过氧化氢或食品级氧化/还原剂(例如抗坏血酸)进行。最好漂白到这样的程度，以使被漂白物颜色呈淡奶油或白色。漂白阶段最好在反应器中进行，引入反应器的富含破碎细胞壁的物质的量最好要进行监测以使该物质占有不到反应器一半的体积。这是因为漂白阶段通常会起泡，而引起被处理物质体积大大增加。优选使用消泡浆来基本上控制发泡并加入消沫剂使泡沫大大减少。
该被漂白物可任意用食品级酸(典型的是盐酸或正磷酸)处理，离心和用卵磷脂处理，然后该材料在干燥前可进一步离心。用卵磷脂处理被漂白物质是有利的，因为卵磷脂有助于遮掩酵母碎片带来的残留味道或气味。
用食品级酸降低PH值可通过洗涤被离心的物质来进行，或随后进行，一般降到PH5-6，可以是一步完成或者是开始降低至约6-7.5(例如约7.0)而后来降至5-6。
酵母细胞空壳也可以用本发明改进的方法生产。这种方法提供了一种比前述方法有更强的去味和去色效果的酵母细胞空壳的生产方法。
因此，本发明提供了一种制备酵母细胞空壳(含有至少一部分基本上完整的酵母细胞壁)的方法，该方法包括下列步骤(ⅰ)用酸提取固体物含量不超过重量20%的酵母碎片;
(ⅱ)用碱处理提取的碎片;
(ⅲ)从处理的混合物中分离全细胞以便留下富含破碎细胞此外其余是完整细胞壁的物质;
(ⅳ)在所说分离步骤后，用一种漂白剂或食品级氧化/还原剂(例如抗坏血酸)漂白所说物质;还可任意地(ⅴ)用食品级酸(例如柠檬酸、稀盐酸或稀硫酸)降低所说被漂白物的PH值。
用于步骤(ⅰ)的酵母碎片固体物含量一般约为重量的2-10%，例如4-8%(例如约5%)。粘度约在5-15CP范围内(5%水悬浮液)。一般在50-100℃(例如60-70℃)下碎片被抽提30分钟到2小时(例如1小时)，许多酸可被用于此过程(例如盐酸、硫酸、磷酸和柠檬酸)，可以用一种酸或者两种或多种酸的混合物。所说酸以能有效进行步骤(ⅰ)的浓度施用。抗坏血酸优选的用量可达到重量的2.5%，更好是0.5-1%(例如1%)，视酵母碎片(液体和固体)的总体积而定，抗坏血酸最好以固体加入。抗坏血酸既使得酵母碎片部分水解又使得其部分氧化。
步骤(ⅱ)中的碱处理可以用无机碱例如氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钙进行。该处理通常在PH8-14(优选的12-12.5)的碱溶液中进行，处理之前，酵母碎片混合物最好稀释到1-5%(例如2-3%)w/v。混合物加热至65℃至85℃，30分钟到2小时(例如约1小时)，这样步骤(ⅱ)可在较已知方法相应步骤更短的时间内完成。如果要求终产品为浅奶油色，所使用的碱最好包括氢氧化钠或氢氧化钾，而如果要求终产品为白色，所使用的碱最好包括氢氧化钙。
从提取的碎片中分离整细胞，以生产富含破碎细胞壁的物质(步骤(ⅲ))通常用机械方法进行。其中优选离心分离，离心操作通常以约5，000rpm进行差速离心或约2，500rpm进行固定离心。优选在离心之前降低碱度(但最好不低于PH9.5)。
当所得产品用于食品目的时漂白阶段(步骤(ⅳ))最好用过氧化氢或食品级氧化/还原剂如抗坏血酸进行。优选漂白进行到这样的程度，以使被漂白物颜色呈淡奶油或白色。当所形成的产品试图用作食品级材料例如功能性纤维时，漂白到这种程度最为有利。漂白阶段最好在反应器中进行，引入反应器的富含破碎细胞壁的物质的量最好加以监测，以使该物质占有不到反应器一半的体积，这是因为漂白阶段通常会起泡，它引起被处理物质体积大大增加。优选使用消泡浆来基本上控制发泡并加入消沫剂使泡沫大大减少。
被漂白产品可以进一步经抗坏血酸(优选浓缩水溶液)中和、离心和洗涤处理。
本发明的方法提供一种比现有技术产品有较小气味和较浅颜色的酵母细胞空壳产品。
实施例1啤酒酵母经自溶，打破细胞膜，溶胞产物然后被离心分离产生酵母碎片，这部分含有细胞体，粘度为10CP(5%水溶液)。
然后酵母碎片用碳酸氢钠处理，以产生PH8.5的提取混合物。然后混合物在室温下搅拌约1小时，并离心进一步分离。
被离心的物质形成两股流，即富含细胞壁物质和未分解细胞。将富含细胞壁的物质重新悬浮在2.5%氢氧化钠中，然后加入40%氢氧化钠调节物质的PH值至12.5。然后富含细胞壁物质直接在水浴上加热到约65℃1小时，用过氧化氢混合1小时处理而漂白，将浓盐酸加到被漂白物中，以使PH为7。将该物质再一次离心，PH进一步降到5.0。所形成的产物基本上无任何完整的酵母细胞，有基本上未破损壁的酵母空壳或外壳占优势。与碎片全细胞相比，酵母空壳含有较低量的酵母细胞内含物。
用稀盐酸将水(200ml)酸化到PH值为2，将姜黄(0.3g)加到所形成的溶液中，尔后将细胞空壳(8.0g)加到该溶液中，混合物搅拌1分钟。离心，用水洗涤两次，冻干，得到稳定的金丝雀黄色沉淀。
实施例2将水(200ml)加稀盐酸酸化到PH为6，加入胭脂树橙(0.3g)到所形成的溶液中，实施例1中所制备的酵母细胞空壳(8.0g)加入到该溶液中，将混合物搅拌1分钟，离心，用水洗涤两次，冻干得到稳定的橙色沉淀。
权利要求
1.含葡聚糖的酵母细胞空壳的着色剂，它含有一部分基本上完整的细胞壁和至少一种色源。
2.根据权利要求1的着色剂，其中的色源是天然产生的。
3.如权利要求2的着色剂，其中的色源由姜黄或胭脂树橙提供。
4.一种生产着色剂的方法，包括以下步骤(ⅰ)提供至少一种色源和含有部分基本上完整的酵母细胞壁的酵母细胞空壳的含水混合物;(ⅱ)从混合物中分离不溶性固体物;(ⅲ)干燥不溶性固体。
5.如权利要求4的方法，其中的含水混合物的PH值被调节到有利于着色剂的形成的程度。
6.如权利要求4或5的方法，其中的含水混合物被搅拌至少30秒钟。
7.如权利要求4-6的方法，其中含水混合物的形成是通过先加入至少一种色源，接着加入酵母细胞空壳到水中。
8.如权利要求4-7的方法，其中的不溶性固体通过离心从混合物中分离。
9.如权利要求4-8的方法，其中的不溶性固体在干燥前先洗涤。
10.如权利要求4-9的方法，其中的不溶性固体被冻干。
11.一种药物组合物，含有权利要求1-3的着色剂和一种药物活性物质。
12.一种制备含有至少一部分基本完整细胞壁的酵母细胞空壳的方法，包括以下步骤(ⅰ)用酸提取固体物含量不超过重量20%的酵母碎片;(ⅱ)用碱处理提取过的碎片;(ⅲ)从被处理过的混合物中分离出全细胞，以留下富含破裂细胞碎片而其余是完整的细胞壁的物质;(ⅳ)在分离步骤后用漂白剂或食品级氧化/还原剂漂白所说物质;还可任意地(ⅴ)用食品级酸降低所说漂白物的PH值。
全文摘要
公开了含有葡聚糖的酵母细胞空壳(它含有一部分基本完整的细胞壁)和一种色源的着色剂。所说色源可以是天然产生的，可以例如由姜黄或胭脂树橙提供。一种制备着色剂的方法，包括提供色源和酵母细胞空壳的含水混合物，从混合物中分离不溶性固体和干燥不溶性固体。一种制备用于本发明的酵母细胞空壳的方法，包括用酸提取酵母碎片，用碱处理、分离全细胞、漂白，还可任意地酸化被漂白过的物质。
文档编号A61K9/50GK1079757SQ9310574
公开日1993年12月22日 申请日期1993年4月16日 优先权日1992年4月16日
发明者J·C·霍布森, R·N·格林希尔兹 申请人:Cpc国际公司