CN102329741B - 一种混合固体发酵生产饲用红酵母的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合固体发酵生产饲用红酵母的方法，属于微生物发酵技术领域。方法包括：(1)红酵母的种子液培养；(2)鲁氏毛霉的种子液培养；(3)三角瓶固体混合菌种的制备；(4)红酵母的混合固体发酵培养等步骤、工艺。本发明利用鲁氏毛霉将大分子的物料分解成小分子物质以供红酵母的高效生长；也利用了鲁氏毛霉产生的生物活性物质促进了畜禽对营养物质的消化吸收，方法具有不污染环境，产品生产成本低，发酵水平高，使用效果好等特点。本发明可在饲用红酵母生产及畜禽、水产企业中推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，尤其涉及一种以鲁氏毛霉和红酵母混合固体发酵工艺生产饲用红酵母的方法。
技术背景
红酵母不仅含有丰富的蛋白质、维生素，而且含有丰富的虾青素。虾青素能提高动物的免疫力和消炎能力，从而大大提高成活率并显著减少传染病，也能增加生育能力、提高禽的产蛋率；虾青素为脂溶性艳丽红色色素，能赋予动物肌肉特殊颜色；禽会将虾青素富集在卵中，这样不仅使蛋黄的颜色变深，也使蛋的营养价值大幅提高。虾青素在促进抗体产生、增强宿主免疫功能、淬灭自由基能力等方面均强于众所周知的β-胡萝卜素。此外，虾青素抗氧化的能力也比β-胡萝卜素高10倍，比维生素E高100倍，故被称为超级维生素E。因此，红酵母在饲料工业中具有广泛的应用前景。
由于红酵母不能直接利用淀粉、蛋白质等大分子物质，而只能利用蛋白胨、氨基酸和一些单糖和二糖以及其它一些低分子营养物质，因此，目前市场销售的饲用红酵母主要是以液体发酵的方式生产的，其产品是以牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、葡萄糖等为培养料，或再添加一些生长刺激物和无机盐为发酵培养基生产的；同时，其发酵水平较低一般只有每毫升几个亿，若采用技术较复杂的中间补料的发酵方法也只能达到每毫升20亿左右。同时，牛肉膏、蛋白胨、酵母膏等原料市场售价较麸皮、豆粕等普通农副产品贵出许多倍，用这些物质来生产的红酵母成本较高，目前主要用于海参、鲍鱼、甲鱼等高端养殖行业，而对于如猪、鸡及普通水产类等一般养殖行业作为饲料添加剂来说是难以承受的。
发明内容
本发明目的在于，针对目前红酵母发酵生产所存在的培养原料成本过高与发酵水平较低的缺陷，提供一种以价格低廉、材料易得的农副产品为原料，辅以合理的发酵工艺，以达到提高发酵水平、降低生产成本的混合固体发酵生产饲用红酵母的方法。
本发明目的通过以下技术方案来实现。
一种混合固体发酵生产饲用红酵母的方法，该方法按以下步骤进行：
(1)红酵母(Rhodotorula glutinis)菌株2.499的种子液培养：将红酵母菌株2.499原始斜面菌种接入三角瓶培养基中，300ml三角瓶培养基装量为50ml，经26～28℃，180～200rpm摇床培养18～24h后成为三角瓶种子液，备用；所述三角瓶的种子培养基为：10°Bx糖化麦芽汁添加0.5％蛋白胨，调pH 6.0～6.5，121℃灭菌15min；
(2)鲁氏毛霉(Mucor Rouxianus)菌株3.3447的种子液培养：将鲁氏毛霉菌株3.3447斜面母种接入三角瓶6％麸皮汁培养基中，300ml三角瓶装培养基量为50ml，经26～28℃，200～220rpm摇床培养20～28h后，成为三角瓶种子液，备用；所述6％麸皮汁培养基为：麸皮按重量加上15倍的水，煮沸20～30min，四层纱布过滤后，滤液补水至与原麸皮的重量比＝100∶6，调pH 6.0～6.5，121℃灭菌20min；
(3)红酵母和鲁氏毛霉三角瓶固体混合菌种的制备：先将麸皮、豆粕和硫酸铵按重量60～80∶20～40∶0.5～1比例混合，并按该固形物重量的1～1.2倍加入水、拌匀，经0.1Mpa灭菌30min后成固体培养基，并将其按20～30g/每瓶分装入500ml的三角瓶中；再在每瓶中接入步骤(1)、(2)种子液各1ml，混合均匀、26～28℃培养72h后，于0～4℃保存，备用；
(4)红酵母的混合固体发酵培养：按重量麸皮∶豆粕∶硫酸铵＝60～80∶20～40∶0.5～1比例混合、加入固形物重量1～1.2倍的水及0.1Mpa灭菌30min工艺制备成固体培养基；将步骤(3)的三角瓶固体混合菌种倒出，先按每瓶加300ml无菌水拌匀，再按每瓶菌种与10～20公斤固体培养基拌匀接种，装入曲盘至发酵物料厚度为2～3cm后，置26～28℃室温条件下发酵培养48～72h，至红酵母细胞数达到每克干物质含50亿个时停止发酵；在不高于40℃条件下将发酵物烘干、粉碎成40目后，检验、包装成饲用红酵母产品。
本发明的有益效果是：
1、本发明先将红酵母和鲁氏毛霉分别制备成种子液后，再将它们按等比例与固体培养基混合制备成固体混合菌种，其目的是当投入固体培养基进行生产发酵培养时，首先、能利用鲁氏毛霉的生长将大分子的蛋白质和淀粉等物料分解生成氨基酸和单糖等小分子物质，这为红酵母的高效生长繁殖能连续不断地提供所需营养物质；其次，也利用了鲁氏毛霉在生长代谢过程中所同时产生的蛋白酶、淀粉酶等生物活性物质，这些物质能与红酵母同时作为添加剂加入饲料后，就更能促进畜禽对营养物质的消化吸收，也提高了本发明红酵母产品的应用优势。
2、本发明以豆粕、麸皮等易得、廉价农副产品替代了以往如牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、葡萄糖等的发酵原料，既降低了饲用红酵母的生产成本，并显著提高了红酵母的发酵水平，由已有的每毫升几个亿至20个亿上升到本发明的每克干物质50亿，克服了以往生产成本高与发酵水平低的难题，可推动红酵母饲料产品在畜禽、水产企业中的推广应用。
3、本发明与已有的液体发酵工艺相比，不存在废水排放污染环境的问题，有利于环境保护。
具体实施方式
通过以下实施例对本发明作进一步的详细说明，但其发明并不受这些内容所限止。
本发明所涉鲁氏毛霉(Mucor Rouxianus)菌株3.3447和红酵母(Rhodotorula glutinis)菌株2.499的菌种，均从中国微生物保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)引进。
实施例1：(混合固体发酵生产饲用红酵母的方法1)
本发明方法按如下步骤进行：
(1)红酵母(Rhodotorula glutinis)菌株2.499的种子液培养：将红酵母菌株2.499原始斜面菌种接入三角瓶培养基中，300ml三角瓶培养基装量为50ml，经26～28℃，180～200rpm摇床培养18～24h后成为三角瓶种子液，备用；所述三角瓶的种子培养基为：10°Bx糖化麦芽汁添加0.5％蛋白胨，调pH 6.0～6.5，121℃灭菌15min；
(2)鲁氏毛霉(Mucor Rouxianus)菌株3.3447的种子液培养：将鲁氏毛霉菌株3.3447斜面母种接入三角瓶6％麸皮汁培养基中，300ml三角瓶装培养基量为50ml，经26～28℃，200～220rpm摇床培养20～28h后，成为三角瓶种子液，备用；所述6％麸皮汁培养基为：麸皮按重量加上15倍的水，煮沸20～30min，四层纱布过滤后，滤液补水至与原麸皮的重量比＝100∶6，调pH 6.0～6.5，121℃灭菌20min；
(3)红酵母和鲁氏毛霉三角瓶固体混合菌种的制备：先将麸皮、豆粕和硫酸铵按重量份60∶40∶1比例混合，并按该固形物重量的1.0倍加入水、拌匀，经0.1Mpa灭菌30min后成固体培养基，并将其按20g/每瓶分装入500ml的三角瓶中；再在每瓶中接入步骤(1)、(2)种子液各1ml，混合均匀、26～28℃培养72h后，于0～4℃保存，备用；
(4)红酵母的混合固体发酵培养：按重量麸皮∶豆粕∶硫酸铵＝80∶20∶0.5的比例混合、加入固形物重量1.2倍的水及0.1Mpa灭菌30min工艺制备成固体培养基；将步骤(3)的三角瓶固体混合菌种倒出，先按每瓶加300ml无菌水拌匀，再按每瓶菌种与10公斤固体培养基拌匀接种，装入曲盘至发酵物料厚度为2～3cm后，置26～28℃室温条件下发酵培养48～72h，至红酵母细胞数达到每克干物质含50亿个时停止发酵；在不高于40℃条件下将发酵物烘干、粉碎成40目后，检验、包装成饲用红酵母产品。
实施例2：(混合固体发酵生产饲用红酵母的方法2)
本例中，步骤(3)红酵母和鲁氏毛霉三角瓶固体混合菌种的制备：先将麸皮、豆粕和硫酸铵按重量份70∶30∶0.8比例混合，并按该固形物重量的1.1倍加入水、拌匀，经0.1Mpa灭菌30min后成固体培养基，并将其按25g/每瓶分装入500ml的三角瓶中；再在每瓶中接入步骤(1)、(2)种子液各1ml，混合均匀、26～28℃培养72h后，于0～4℃保存，备用；
步骤(4)红酵母的混合固体发酵培养：按重量麸皮∶豆粕∶硫酸铵＝60∶40∶1的比例混合、加入固形物重量1.0倍的水及0.1Mpa灭菌30min工艺制备成固体培养基；将步骤(3)的三角瓶固体混合菌种倒出，先按每瓶加300ml无菌水拌匀，再按每瓶菌种与15公斤固体培养基拌匀接种，装入曲盘至发酵物料厚度为2～3cm后，置26～28℃室温条件下发酵培养48～72h，至红酵母细胞数达到每克干物质含50亿个时停止发酵；在不高于40℃条件下将发酵物烘干、粉碎成40目后，检验、包装成饲用红酵母产品；
其余工艺、步骤同实施例1。
实施例3：(混合固体发酵生产饲用红酵母的方法3)
本例中，步骤(3)红酵母和鲁氏毛霉三角瓶固体混合菌种的制备：先将麸皮、豆粕和硫酸铵按重量份80∶20∶0.5比例混合，并按该固形物重量的1.2倍加入水、拌匀，经0.1Mpa灭菌30min后成固体培养基，并将其按30g/每瓶分装入500ml的三角瓶中；再在每瓶中接入步骤(1)、(2)种子液各1ml，混合均匀、26～28℃培养72h后，于0～4℃保存，备用；
步骤(4)红酵母的混合固体发酵培养：按重量麸皮∶豆粕∶硫酸铵＝70∶30∶0.8的比例混合、加入固形物重量1.1倍的水及0.1Mpa灭菌30min工艺制备成固体培养基；将步骤(3)的三角瓶固体混合菌种倒出，先按每瓶加300ml无菌水拌匀，再按每瓶菌种与20公斤固体培养基拌匀接种，装入曲盘至发酵物料厚度为2～3cm后，置26～28℃室温条件下发酵培养48～72h，至红酵母细胞数达到每克干物质含50亿个时停止发酵；在不高于40℃条件下将发酵物烘干、粉碎成40目后，检验、包装成饲用红酵母产品；
其余工艺、步骤同实施例1。
Claims (1)
1.一种混合固体发酵生产饲用红酵母的方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)红酵母(Rhodotorula glutinis)菌株CGMCC No.2.499的种子液培养：将红酵母菌株2.499原始斜面菌种接入三角瓶培养基中，300ml三角瓶培养基装量为50ml，经26～28℃，180～200rpm摇床培养18～24h后成为三角瓶种子液，备用；所述三角瓶的种子培养基为：10°Bx糖化麦芽汁添加0.5％蛋白胨，调pH 6.0～6.5，121℃灭菌15min；
(2)鲁氏毛霉(Mucor Rouxianus)菌株C6MCC No.3.3447的种子液培养：将鲁氏毛霉菌株3.3447斜面母种接入三角瓶6％麸皮汁培养基中，300ml三角瓶装培养基量为50ml，经26～28℃，200～220rpm摇床培养20～28h后，成为三角瓶种子液，备用；所述6％麸皮汁培养基为：麸皮按重量加上15倍的水，煮沸20～30min，四层纱布过滤后，滤液补水至与原麸皮的重量比＝100∶6，调pH6.0～6.5，121℃灭菌20min；
(3)红酵母和鲁氏毛霉三角瓶固体混合菌种的制备：先将麸皮、豆粕和硫酸铵按重量60～80∶20～40∶0.5～1比例混合，并按该固形物重量的1～1.2倍加入水、拌匀，经0.1Mpa灭菌30min后成固体培养基，并将其按20～30g/每瓶分装入500ml的三角瓶中；再在每瓶中接入步骤(1)、(2)种子液各1ml，混合均匀、26～28℃培养72h后，于0～4℃保存，备用；
(4)红酵母的混合固体发酵培养：按重量麸皮∶豆粕∶硫酸铵＝60～80∶20～40∶0.5～1比例混合、加入固形物重量1～1.2倍的水及0.1Mpa灭菌30min工艺制备成固体培养基；将步骤(3)的三角瓶固体混合菌种倒出，先按每瓶加300ml无菌水拌匀，再按每瓶菌种与10～20公斤固体培养基拌匀接种，装入曲盘至发酵物料厚度为2～3cm后，置26～28℃室温条件下发酵培养48～72h，至红酵母细胞数达到每克干物质含50亿个时停止发酵；在不高于40℃条件下将发酵物烘干、粉碎成40目后，检验、包装成饲用红酵母产品。
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