目录

摘要    II

Abstract    III

1 啤酒废酵母的应用    1

1.1酵母在制药工业上的应用    1

1.1.1 制取超氧化物歧化酶（SOD）    1

1.1.2 制取谷胱甘肽（GSH）    1

1.1.3 制取1,6- 二磷酸果糖（FDP）    1

1.1.4 制取β- 葡聚糖    1

1.1.5 制取甘露聚糖    2

1.2 在视频上的应用    2

1.2.1 生产食用营养酵母    2

1.2.2 生产酵母浸膏    2

1.2.3 生产营养酱油    3

2 啤酒糟的处理方法和综合利用    3

2.1 生产酶制剂    3

2.1.1 纤维素酶    3

2.2 生产食品工业中的原料    4

2.2.1 γ- 氨基丁酸（GABA）    4

3 结语    4

参考文献    4

摘要

我国啤酒工业的迅速发展，同时也产生了大量的发酵副产物，如啤酒废酵母和啤酒糟等，这些副产物具有多种营养成分并易于提取。介绍了废酵母和啤酒糟在食品工业、饲料工业和制药工业中的广泛应用。啤酒副产物的利用具有非常广阔的应用前景， 具有较好的社会效益和经济效益。

关键词：啤酒；啤酒废酵母；啤酒糟；应用

Abstract

China's beer industry not only develops rapidly, but also generates a lot of fermentation by-products, such as wastebeer yeast, beer distiller's grain and so on. It has many kinds of nutrition ingredient that can be easily distilled. This paperfocuses on wide application of waste beer yeast and beer distiller's grain in the food industry, feed industry and the drugsmanufacture industry. The utilization of beer by-products has a bright application prospect, good social efficiency and theeconomic efficiency.

Key words: beer; beer waste yeast; beer distiller's grain; utilization

1 啤酒废酵母的应用

啤酒废酵母属于啤酒工业中的主要副产物，其中含有大量的营养成分，包括蛋白质、谷胱甘肽、β-葡聚糖、甘露聚糖，以及丰富的维生素和矿物质等。对这些成分进行开发利用，对于进一步提高啤酒产业效益具有很高的实际价值。

1.1酵母在制药工业上的应用

1.1.1 制取超氧化物歧化酶（SOD）

SOD 是一种重要的氧自由基清除剂，具有延缓衰老、提高人体免疫力、预防和治疗某些疾病的作用，应用于医药、化妆品和保健食品生产。酵母细胞中含有较多的SOD，国内外学者已研究利用酵母细胞生产SOD。提取SOD 后的酵母残渣及杂蛋白可加工为饲料或饲料蛋白添加剂，真正做到综合利用废啤酒酵母，达到清洁生产的目的，具有较好的应用前景。

廖湘萍[2]研究了利用异丙醇破壁、丙酮二次纯化提取SOD 生产工艺，确定最佳提取条件为：异丙醇体积分数90%，时间120 min，pH 值7.0，粗酶液的收率73%，所得SOD 的酶比活为3 048.7 U/mg。与胞内SOD 提取旧工艺相比，具有工艺简单、设备少、操作简便、成本低等特点。

1.1.2 制取谷胱甘肽（GSH）

谷胱甘肽（γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-glycine，GSH） 是由L- 谷氨酸、L- 半胱氨酸和甘氨酸缩合而成的一种含有γ- 谷氨酰基和巯基的生物活性三肽化合物。作为一种能够保护细胞抵御外界环境条件刺激和胁迫的重要活性三肽，在生物体内有着多种重要的生理功能，特别是对于维持生物体内适宜的氧化还原环境起着至关重要的作用。谷胱甘肽由于其特殊的功能正在被广泛应用于临床医药、食品工业、体育运动等领域。酵母细胞中同样含有GSH，很多学者也在研究。

邱雁临对大孔树脂D001 分离啤酒废酵母中的还原型GSH 进行了研究。其最佳试验条件为：pH 值为4.5，浓度0.02 mol/L 磷酸缓冲液平衡，pH 值为7.5 的浓度为0.02 mol/L 磷酸缓冲液洗脱，洗脱流速为2.0 mL/min。在最佳分离条件下，大孔树脂D001分离GSH 的平均收得率为20.03%，产品中GSH 的质量分数为28.47%，产品颜色为白色。

1.1.3 制取1,6- 二磷酸果糖（FDP）

1,6 一二磷酸果糖（FDP） 是一种临床常用药品，研究表明，FDP 能稳定细胞膜，改善血液流变学参数，降低血液黏度，改善微循环，增加缺血组织对氧的利用，改善组织缺氧等作用。

王富科等人进行了利用啤酒废酵母为转化介质，以葡萄糖、磷酸盐为底物的FDP 生产工艺研究。采用正交试验方法得到了制备FDP 的最佳优化条件：温度为39 ℃，pH 值为6.7，反应时间为5 h，葡萄糖浓度为0.6 mol/L，氯化铵为12 mg，PO43- 浓度为0.6 mol/L，氯化钾24 mg，FDP 产量可达到110.17 mg/g。结果表明，以啤酒废酵母为转化酶制备FDP，工艺简单、成本低、具有一定的应用价值。

1.1.4 制取β- 葡聚糖

啤酒酵母营养价值极高，含有丰富的功能性多糖和蛋白质，其中β-1,3 葡聚糖约占细胞壁干质量的29% ，海藻糖约占细胞干质量的5%，蛋白质约占细胞干质量的45%~60%，它们能增强免疫力、清除自由基，并且具有在极端环境下抗菌、抗肿瘤和保护生物体不受侵害等功能。

马森等人采用酶处理对酵母残渣中β-1,3- 葡聚糖进行纯化，研究了酶处理纯化的最佳工艺。结果表明，酵母残渣中添加208 U/g 底物的木瓜蛋白酶，在50 ℃，pH 值6.0 条件下，酶解8 h，蛋白质去除率可达到62.82% ， β-1,3- 葡聚糖最终纯度为90.50%，得率为11.00%，经紫外光谱、薄层层析和性质分析为高纯度的β-1,3- 葡聚糖，且回收到0.348 g/L 多肽、氨基酸含量丰富的蛋白水解液。

1.1.5 制取甘露聚糖

甘露聚糖位于酵母细胞壁的最外层，它与处于中层、内层的葡聚糖一起构成酵母细胞壁的主要多糖成分，它具有免疫调节、改善肠道健康、选择性吸附病原微生物和吸附霉菌毒素等功能，因此是一种极具市场潜力的绿色饲料添加剂和食品添加剂。

汪立平以啤酒废酵母为原料，研究了自溶备甘露聚糖的最佳工艺条件，并将优化后的自溶法和常用的酸碱法进行了比较。他将最佳自溶条件在5 L 发酵罐中进行了放大试验。结果表明，自溶24 h后，酵母残渣中的甘露聚糖质量分数达到最高值；制备啤酒废酵母细胞壁的最佳自溶条件为温度50 ℃，NaCl 质量分数为2%，pH 值为6，在此条件下， 酵母自溶残渣中甘露聚糖质量分数达到1.95 mg/g，优于传统的酸法、碱法；影响自溶的因素重要性次序为：温度>NaCl 质量分数>pH 值。放大试验结果表明，最优自溶条件下甘露聚糖质量分数达到149.00 mg/g。

1.2 在视频上的应用

1.2.1 生产食用营养酵母

食用营养酵母是一种可食用的、营养丰富的单细胞微生物，呈一种无酶活力、干燥的死酵母，既不需要提取，也不需要附加物。将废啤酒泥回收，经过清洗、脱苦和干燥等工艺，即可得到低水分含量的干酵母粉末。其营养成分包括：蛋白质、氨基酸、VB、矿物质、多糖，其他活性成分如麦角固醇、谷胱甘肽等。目前，日本回收啤酒酵母中20%用于制造食用酵母，麒麟公司和朝日公司都相继推出这种产品。其中，朝日食品和保健品公司推出的粉末啤酒酵母食品，易于消化，可直接饮用，也可用于烹调和加到酸奶中食用。但我国这种资源还没有得到很好的利用。

1.2.2 生产酵母浸膏

酵母浸膏是借酵母菌体的内源酶（蛋白酶、核酸酶、碳水化合物水解酶等），将菌体的大分子物质水解成小分子而溶解所得的物质。酵母浸膏可用于生物培养、食品工业调味滋补剂及医药工业高级营养制品等。陶兴无[25]利用啤酒酵母泥制取药食两种酵母浸膏有良好的经济效益和市场潜力。刘超利用添加酶法进行啤酒废酵母细胞壁破碎，生产酵母浸膏调味料。加溶菌酶能显著地加速酵母水解，条件为温度50 ℃，底物质量分数12 %，pH 值7.0，水解时间11 h，加酶用量15~20 Ｕ/g （按干酵母计）；加麦芽根核酸酶可提高呈味核苷酸的含量，条件为温度50 ℃，pH 值7.5，加入量为提取液（麦芽根浸泡液） 的5.0 %、保温4 h。生产的食用酵母浸膏可用在肉制品、水产品、家用调味料、小吃食品、方便面调料和保健食品中，作为增鲜剂、风味改良剂和营养强化剂。

1.2.3 生产营养酱油

莫重文以啤酒酵母和豆粕为原料，结合酵母抽提物和传统酱油酿造工艺，提出了用啤酒酵母生产酱油的方法。通过对水洗、混合料比、均质、酶解及热反应等因素的研究，得出了最佳的工艺条件：先将水洗、均质后的啤酒酵母与蒸煮、酶解后的豆粕混合均匀， 加入原料质量0.6% 的葡聚糖酶， 在温度为55 ℃，pH 值6.5 下水解6 h，添加复合蛋白酶水解10 h，再添加风味蛋白酶水解，按试验最佳条件组合操作，水解液中氨基酸态氮含量为0.462 g/100 mL，蛋白质水解度为45.9%，水解产物得率为80.3%，水解蛋白得率为84.6%，水解液再经分离、浓缩、热反应，即可生产出酵母酱油。

2 啤酒糟的处理方法和综合利用

啤酒糟是啤酒酿造生产的主要废弃物之一，它是以大麦为原料，经发酵提取可溶性碳水化合物后的残渣，大约占啤酒总产量的1/4。据测定，鲜啤酒糟含水分79.25 %，粗蛋白5.19 %，粗脂肪1.86 %，粗纤维1.41 %，无氮浸出物11.50 %，灰分0.78 %。啤酒糟营养价值及开发价值极高。

2.1 生产酶制剂

2.1.1 纤维素酶

李兰晓等人以啤酒糟为主要原料，采用黑曲霉固态发酵生产纤维素酶，对培养基的组成和培养条件进行了优化，以期解决啤酒糟处理问题，并进一步降低纤维素酶的生产成本，为进一步研制纤维素酶制剂提供理论依据。

陈健旋等人对绿色木霉接种到啤酒糟固态发酵产纤维素酶的培养基和培养条件进行优化，经单因素和正交试验，获得最适固态发酵的培养条件为：起始pH 值5~6，培养温度28~30 ℃，发酵4 d；最佳发酵培养基组合为：麸皮30%，培养基起始含水量50%，(NH4)2SO4 添加量2.0%~2.5%。林建国等人以啤酒糟为主要原料，采用绿色木霉（Trichoderma viride） 固态发酵生产纤维素酶，对培养基的组成和培养条件进行了优化，确定了发酵培养的适宜条件：500 mL 三角瓶中装入啤酒糟和麸皮30 g， 配料比8∶2，料水比1∶1.5，在30 ℃发酵66 h，滤纸酶活和羧甲基纤维素酶活分别达到（577.0±4.1） U/g和（9 818.9±4.2） U/g （干物质）。而在含氮量相等的条件下，试验所添加的几种无机氮对酶活影响不显著。2.1.2 木聚糖酶曾莹等人以啤酒糟为主要原料，利用黑曲霉发酵生产饲用木聚糖酶，通过正交试验法确定最佳培养基组分及其配比。黑曲霉An54-2-1 在啤酒糟、玉米芯、麸皮质量比为6∶2∶2；2% NH4NO3，0.1% 吐温-80 的基质上，适宜的条件培养2~3 d，产酶量可达6 196.803 U/g。

吴萍等人利用啤酒糟为主要原料，以杏鲍菇为菌种进行木聚糖酶发酵研究。结果表明，各因素对产酶能力的影响大小依次为：培养时间、料水比、氮源、pH 值、碳源。固态发酵的最佳培养条件为：碳源为以质量比6∶2∶2 配备的啤酒糟、玉米芯、麸皮混合物，氮源为1.5% 的酵母膏，pH 值为5，装瓶量为7 g/50 mL 三角瓶，接种量为25%，培养9 d，料水比为1∶1.6。其粗酶液的最适反应温度为50 ℃，最适pH 值为6。在pH 值为4~7 时，酶的稳定性较好，但木聚糖酶的热稳定性较差；60 ℃以上时酶活力损失70% 以上。除此之外，潘真清对白腐菌液态发酵啤酒糟产木聚糖酶进行了初步研究。

2.2 生产食品工业中的原料

2.2.1 γ- 氨基丁酸（GABA）

γ- 氨基丁酸是一种非蛋白的氨基酸，有降血压、安神、治疗癫痫、强记忆力、调节激素分泌、抑制哮喘及活化肝肾功能等生理活性。

张徐兰等人初步研究了MP1104 在啤酒糟中生产GABA 的发酵条件，并进行了条件参数优化，得出最佳发酵条件：装瓶量35 g，发酵温度26 ℃，发酵周期8.08 d，预测的GABA 最佳条件下的产量为0.174 3 mg/g 啤酒糟。

3 结语

啤酒工业生产中主要副产物的开发前景十分广阔，除废酵母和啤酒糟外，废水以及其他的副产物也具有一定的应用，采用生物技术合理利用啤酒工业中的这些副产物，将对经济以及环境等带来重大的意义。

参考文献

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【2】廖湘萍，徐功瑾，付三乔. 利用啤酒酵母生产SOD 的提取条件研究[J] . 酿酒科

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【3】  邱雁临，胡静，缪谨枫，等. 大孔树脂分离啤酒废酵母中谷胱甘肽的研究[J] . 现

食品科技，2008，24 （2）：131-133

【3】王忠全. 1,6-二磷酸果糖的药理作用研究进展[J] . 中国民族民间医药，2009 （15）

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【5】马森，卢家炯，林金梅，等. 啤酒废酵母中茁-1,3-葡聚糖的提取工艺[J] . 生物加工过程，2009，7 （5）：39-43.

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