(3)酶溶法
酶溶法是利用某些酶溶解细胞壁中特定成分,使细胞壁受破坏,进而使胞内物质释放出来的方法
(4)物理破碎法
主要包括冻融法和低温玻璃化。
1.4超声波的简介
超声波是一种机械振动,它在介质中传播的过程,其频率通常在20kHz以上。超声波的作用有:机械效应、热效应和空化效应,其中空化效应是主要因素。超声波是在液体媒介中传播的,从而使液体介质不断受到拉伸力和压缩力,相反液体对压力的抗性比较强,对拉力的抵抗性比较弱,当液体受到过大的拉力时,就会断裂从而形成短暂的近似真空的空洞(特别是在含有杂质、气泡的地方),当液体再次受到压力时,这些近似真空的空洞瞬间被挤压破裂,瞬间可形成高达几万个大的气压,同时还会伴随放着放电的现象,这就是空化作用。
由于超声波具有许多特点,比如物理特性,安全性、简便性,在其过程中不会发生附带的化学反应。因此超声波技术在农业,工业以及食品行业等多行业发挥着重要的作用,同时与食品工业中的联系越来越广泛,并且展现出优越的未来前景。
本实验中使用的是超声波细胞粉碎机对黄酒酵母细胞进行破碎,超声波细胞粉碎机又名超声波协同萃取仪、超声波细胞裂解仪、超声波纳米材料粉碎机。超声波发生器和能量转换器两个主要仪器组成了超声波粉碎仪。超声波细胞粉碎机的工作原理并不如其名听起来这么神秘、复杂。简单点说就是能量的转换,把电能转化为声能,这种能量能在液体介质中形成小气泡,这些小气泡受到压力后瞬间爆裂,有很大的能量释放,为细胞破碎提供充足的能量。
超声波是物质媒介中的一种弹性机械,是一种波动的形式,因此可以利用它探测人体生理信息,即诊断超声。同时,它也是一种能量形式,当达到一定剂量的超声波在生物体内传播时,通过它们之间的能量转化,能引起生物体的结构和功能发生变化,即超声生物效应。超声对细胞的主要作用包含有热效应、空化效应和机械效应。热效应是当超声波在媒介中传播时,分子的震动被摩擦力所阻碍,使部分能量转换热能(42℃-43℃),因为正常组织的临界致死温度为45.7℃,而肿瘤组织比正常组织更为敏感,所以在此温度下代谢会发生障碍,DNA、RNA蛋白质合成会受到影响,从而把不正常组织杀死。空化效应是在超声处理下,生物体内形成气泡,随着震动气泡破碎产生机械剪切力压力,使肿瘤细胞组织坏死。此外,空化气泡破裂时间释放高温(5000℃)、高压(可达500×104Pa),使水分子解离,产生OH自由基和H原子,从而引起氧化还原反应会使部分酶失活,机械效应是超声波的原发效应,超声波在传播过程中交替的压缩与拉伸形成了压力变化,引起细胞结构发生改变。它作用的强弱与超声波的频率和强度有着密切的关系。
1.5研究的目的
近年来人们更注重健康饮食,由于白酒的酒精度比较高,酒精度偏低的黄酒越来越受人们的喜爱。黄酒工业发展速度,该行业的发展带来了大量的废弃酵母,酵母中营养物质的含量,50%左右的蛋白质,23%-28%碳水化合物,6%-8%核糖,2%B族维生素,1%谷胱甘肽以及丰富的氨基酸、矿物质,因此对破碎酵母细胞,是综合利用酵母的一种高效途径。酵母细胞膜较厚,破碎起来不是很容易,目前破碎酵母细胞的方法主要有酶法破壁、化学法破壁、物理法破壁。酶法酶制剂比较贵,而且酶解时间长,利用率比较低;化学物质的使用会加大蛋白质的损耗,而且容易引起蛋白质的变性,现实可操作性不大;单一的物理方法(如高压匀浆法、反复冻融法、超声波法)破壁效率低、同时能耗较大。