CN103396955A - 一种酵母及利用这种酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种酵母及利用这种酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，该酵母的保藏编号为CCTCCN0：M2013238，生产富铬酵母的方法，包括以下步骤：（1）将上述保藏号为CCTCCN0：M2013238的酵母接种到培养基上进行高密度发酵；（2）通过乙醇结合溶解氧反馈流加营养物质；（3）通过流加无机铬控制发酵体系内无机铬浓度在50-200mg/L；（4）酵母停止生长后停止发酵，进行离心、洗涤和干燥获得富铬酵母。本发明采用的酵母和方法可以实现更加有效的无机铬转化，有机铬含量可达到6500ppm。反馈流加技术实现富铬酵母的高密度发酵，湿酵母产量为250-320g/L，有效的提高了生产效率。

Description

一种酵母及利用这种酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法
技术领域
本发明涉及发酵技术，尤其涉及一种酵母及利用这种酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法。 
背景技术
铬是动物和人体必不可少的微量营养素之一。铬的最好来源是肉类，尤以肝脏和其他内脏，是生物有效性高的铬的来源。啤酒酵母、未加工的谷物、麸糠、硬果类、乳酪也提供较多的铬。因此，通过酵母或酵母产品获得铬是补充铬的一种方法。 
针对富铬酵母，现有技术已有一定的研究，中国专利“一种富铬酿酒酵母、富铬酵母产品及其生产方法（专利号：200610066365.X ）”，公开了通过氯化锂诱变，在含铬的培养基上选育出的富铬酿酒酵母，由该富铬酿酒酵母获得的富铬酵母产品含铬4000~8000mg，该富铬酵母产品是直接通过在富含铬的培养基上发酵获得。 
 现有的发酵方法采用的发酵方法生产效率较低，无法做到高密度发酵。 
发明内容
本发明目的是提供一种新的酵母及通过该酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法。 
本发明的技术方案为：一种酵母，保藏编号为CCTCC N0：M2013238。 
所述酵母为酿酒酵母SY33，拉丁名Saccharomyces cerevisiae SY33，该酵母保藏于中国典型培养物保藏中心（CCTCC,武汉大学，邮编430072），保藏日期2013年5月29日。所述酵母为无机铬的高耐受菌株。 
本发明还提供一种利用上述酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，包括以下步骤： 
（1）将上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母接种到培养基上进行高密度发酵，培养温度为30-32℃，pH值5.0-5.5；
（2）通过乙醇结合溶解氧反馈流加营养物质；
（3）通过流加无机铬控制发酵体系内无机铬浓度在50-200mg/L；
（4）酵母停止生长后停止发酵，进行离心、洗涤和干燥获得富铬酵母。 
所述高密度发酵后的湿酵母产量为250-320g/L。 
所述营养物质为糖。 
所述糖为葡萄糖、蔗糖或糖蜜。 
所述流加营养物质的方法为： 
A、在pH上升，乙醇下降开始流加营养物质，并以维持溶氧下降，保持乙醇下降来控制流加营养物质的量；
B、溶氧降至20-35%时，维持最小的营养物质补充量，保持溶氧不上升。
在发酵进入对数期时先一次性加入无机铬。 
所述一次性加入的无机铬的量为50-200mg/L。 
所述开始流加铬后每4-8小时补加一次有机氮源。 
所述有机氮源为生物来源的蛋白质、蛋白质水解物或氨基酸。 
所述培养基包括碳源、氮源和无机盐，碳源占400～500重量份，氮源占50～60重量份，无机盐占10～15重量份。 
所述碳源为葡萄糖、糖蜜或蔗糖。 
所述氮源为植物蛋白、酵母膏、蛋白胨或氨基酸。 
所述无机盐为硫酸盐、磷酸盐。 
所述培养基还包括微量元素。 
所述微量元素为铜、铁、锌、锰和钴。 
所述富铬酵母每公斤含铬2000-6500mg。 
有益效果： 
本发明采用的酵母和方法可以实现更加有效的无机铬转化，有机铬含量最高可达到6500ppm。
反馈流加技术实现富铬酵母的高密度发酵，湿酵母产量为250-320g/L，有效的提高了生产效率。 
通过流加无机铬和补加有机氮源提高了产品有机铬的含量，提高了产品品质。无机铬转化率达到85%以上，且有机铬主要形态为葡萄糖耐受因子。 
  
具体实施方式
实施例1 
一种利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，包括以下步骤：
（1）将上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母接种到培养基上进行高密度发酵（培养基已经过灭菌），培养基成分为碳源、氮源、无机盐和少量的微量元素。葡萄糖占400重量份，酵母膏占50重量份，硫酸镁占8份，磷酸氢二铵占7份。培养温度为30-32℃，pH值5.0-5.5。
（2）乙醇下降开始流加补营养物质，如葡萄糖，补糖前期以维持溶氧下降、并保持乙醇下降来控制补糖，后期在溶氧降至最低点，约35%时（以空气中氧含量为100%，以饱和亚硫酸钠溶液中氧含量为0%做参照），在保持溶氧不上升的前提下维持最小补糖量（根据溶氧和乙醇反馈调节在4-20ml/L/hr范围内），在发酵进入对数期（16小时左右）按200mg/L一次性补加无机铬，两小时后流加无机铬，控制发酵体系内无机铬浓度在200mg/L左右（过程检测），并且在流加铬后每8小时补加一次有机氮源，比如生物来源的蛋白质或蛋白质水解物，在这个过程中用氨水控制pH值。 
（3）在酵母停止生长后停止发酵，离心、洗涤、干燥获得富铬酵母。该富铬酵母每公斤含铬6500mg。 
发酵后的酵母产量为250g湿酵母。 
上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母选育方法为物理诱变和细胞流选育方法。 
实施例2 
一种利用上述酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，包括以下步骤：
（1）将上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母接种到培养基上进行发酵（培养基已经过灭菌），培养基成分包括碳源、氮源和无机盐和少量的微量元素，糖蜜占500重量份，玉米浆干粉占60重量份，硫酸镁占6份，磷酸氢二铵占3份和少量的微量元素铜、铁、锌、锰、钴。培养温度为30-32℃，pH值5.0-5.5。
（2）乙醇下降开始流加补营养物质，如葡萄糖，补糖前期以维持溶氧下降、并保持乙醇下降来控制补糖，后期在溶氧降至最低点，约20%时（以空气中氧含量为100%，以饱和亚硫酸钠溶液中氧含量为0%做参照），在保持溶氧不上升的前提下维持最小补糖量（根据溶氧和乙醇反馈调节在4-20ml/L/hr范围内），在发酵进入对数期（16小时左右）按50mg/L一次性补加无机铬，两小时后流加无机铬，控制发酵体系内无机铬浓度在50mg/L左右（过程检测），并且在流加铬后每四小时补加一次有机氮源，比如生物来源的氨基酸，，在这个过程中用氨水控制pH值。 
（3）酵母停止生长后停止发酵，离心、洗涤、干燥获得富铬酵母。该富铬酵母每公斤含铬2000mg。 
酵母产量为320g/L湿酵母。 
上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母选育方法为物理诱变和细胞流选育方法。 
实施例3 
一种利用上述酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，包括以下步骤：
（1）将上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母接种到培养基上进行发酵（培养基已经过灭菌），培养基成分：蔗糖占450重量份，蛋白胨占55重量份，硫酸镁占7份，磷酸氢二铵占5份和少量的微量元素铜、铁、锌、锰、钴。培养温度为30-32℃，pH值5.0-5.5。
（2）乙醇下降开始流加补营养物质，如葡萄糖，补糖前期以维持溶氧下降、并保持乙醇下降来控制补糖，后期在溶氧降至最低点，约30%时（以空气中氧含量为100%，以饱和亚硫酸钠溶液中氧含量为0%做参照），在保持溶氧不上升的前提下维持最小补糖量（根据溶氧和乙醇反馈调节在4-20ml/L/hr范围内），在发酵进入对数期（16小时左右）按150mg/L一次性补加无机铬，两小时后流加无机铬，控制发酵体系内无机铬浓度在150mg/L左右（过程检测），并且在流加铬后每四小时补加一次有机氮源，比如生物来源的蛋白质或蛋白质水解物或氨基酸，在这个过程中用氨水控制pH值。 
（3）酵母停止生长后停止发酵，离心、洗涤、干燥获得富铬酵母。该富铬酵母每公斤含铬6000mg。 
酵母产量为300g/L湿酵母。 
上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母选育方法为物理诱变和细胞流选育方法。 
实施例4 
一种利用上述酵母生产富铬酵母的方法，包括以下步骤：
（1）将上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母接种到培养基上进行发酵；（培养基已经过灭菌），培养基成分：蔗糖占450重量份，铵盐占60重量份，硫酸镁占6份，磷酸氢二铵占5份和少量的微量元素铜、铁、锌、锰、钴。培养温度为30-32℃，pH值5.0-5.5。
（2）乙醇下降开始流加补营养物质，如葡萄糖，补糖前期以维持溶氧下降、并保持乙醇下降来控制补糖，后期在溶氧降至最低点，约30%时（以空气中氧含量为100%，以饱和亚硫酸钠溶液中氧含量为0%做参照），在保持溶氧不上升的前提下维持最小补糖量（根据溶氧和乙醇反馈调节在4-20ml/L/hr范围内），在发酵进入对数期（16小时左右）按100mg/L一次性补加无机铬，两小时后流加无机铬，控制发酵体系内无机铬浓度在100mg/L左右（过程检测），并且在流加铬后每四小时补加一次有机氮源，比如生物来源的蛋白质或蛋白质水解物或氨基酸，在这个过程中用氨水控制pH值。 
（3）在酵母停止生长后停止发酵，离心、洗涤、喷雾干燥获得富铬酵母。该富铬酵母每公斤含铬6000mg。 
酵母产量为280g/L湿酵母。 
上述保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母选育方法为物理诱变和细胞流选育方法。 
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，便于该技术领域的技术人员能理解和应用本发明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种酵母，保藏编号为CCTCC N0：M2013238。
2.一种利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，包括以下步骤：
（1）将保藏号为CCTCC N0：M2013238的酵母接种到培养基上进行高密度发酵，培养温度为30-32℃，pH值5.0-5.5；
（2）通过乙醇结合溶解氧反馈流加营养物质；
（3）通过流加无机铬控制发酵体系内无机铬浓度在50-200mg/L；
（4）酵母停止生长后停止发酵，进行离心、洗涤和干燥获得富铬酵母。
3.如权利要求2所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，其特征在于，所述流加营养物质的方法为：
A、在pH上升，乙醇下降开始流加营养物质，并以维持溶氧下降，保持乙醇下降来控制流加营养物质的量；
B、溶氧降至20-35%时，维持最小的营养物质补充量，保持溶氧不上升。
4.如权利要求2所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，其特征在于，在发酵进入对数期时先一次性加入无机铬。
5.如权利要求4所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，其特征在于，所述一次性加入的无机铬的量为50-200mg/L。
6.如权利要求2所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，其特征在于，所述开始流加铬后每4-8小时补加一次有机氮源。
7.如权利要求6所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，所述有机氮源为生物来源的蛋白质、蛋白质水解物或氨基酸。
8.如权利要求2所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，其特征在于，所述培养基包括碳源、氮源和无机盐，碳源占400～500重量份，氮源占50～60重量份，无机盐占10～15重量份。
9.如权利要求8所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，其特征在于，所述培养基还包括微量元素。
10.如权利要求2所述利用酵母高密度发酵生产富铬酵母的方法，其特征在于，所述高密度发酵后的湿酵母产量为250-320g/L。
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