CN103911299A - 富硒酵母及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富硒酵母及其制备方法。该方法包括将酵母菌株逐级扩大培养，发酵培养，收集酵母细胞及干燥粉碎的步骤；其中，在发酵培养步骤中以水解糖为碳源并加入富硒酵母培养物，富硒酵母培养物包括氨基酸、硒盐及营养元素盐。通过在发酵培养过程中采用水解糖作为碳源，并在发酵过程中添加包括氨基酸、硒盐及营养元素盐的富硒酵母培养物，使得制备出的富硒酵母中的硒含量高达3000ppm以上，营养均衡且丰富，容易消化吸收。该制备方法工艺简单，原料价格低廉，可大规模生产，此外在制备高硒含量的富硒酵母时有效地降低了废水环保处理的压力。

Description

富硒酵母及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体而言，涉及一种富硒酵母及其制备方法。

背景技术

硒是人体所必须的微量元素，具有重要的生理功能，它能够预防和抑制肿瘤、抗衰老、维持心血管系统正常的结构和功能，预防动脉硬化和冠心病的出现，具有抗氧化、抗肿瘤以及提高免疫力等作用。研究表明，有机硒在生物体内停留时间较长，在人体硒营养状况良好的情况下，有机硒可储存起来，当人体硒营养摄入不足时，储存的有机硒能够补充到生理代谢中，从而满足硒的需求。无机硒（如亚硒酸盐和硒酸盐）进入人体后很快通过排泄途径排出体外，在体内停留时间较短，因此其毒性大于有机硒，而活性又低于有机硒，通常不适合于直接添加到食品中。

酵母具有高度的富硒能力，能将无机硒转化为有机硒，因此富硒酵母广泛用于食品、保健品和饲料行业中作为补充微量元素硒的来源。富硒酵母一般是在酵母的培养过程中加入亚硒酸钠等形式的无机硒，使之转化为有机硒形式并在富硒酵母中富集而得到的一种微生物发酵产物。现有技术中的富硒酵母主要以糖蜜为原料进行扩大培养，但是以糖蜜为原料其污染比较严重，使得环保费用高，并且得到的富硒酵母中的硒含量只有1000～2000ppm，不足以满足人们的需要。

发明内容

本发明旨在提供一种富硒酵母及其制备方法，该方法制备的富硒酵母中的硒含量高达3000ppm以上。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种富硒酵母的制备方法，包括将酵母菌株逐级扩大培养，发酵培养，收集酵母细胞及干燥粉碎的步骤；其中，在发酵培养步骤中以水解糖为碳源并加入富硒酵母培养物，富硒酵母培养物包括氨基酸、硒盐及营养元素盐。

进一步地，以每升发酵培养液为基准，水解糖的流加量为15～42ml/小时。

进一步地，硒盐包括无机硒盐，无机硒盐包括正四价无机硒盐或正六价无机硒盐。

进一步地，无机硒盐为亚硒酸钠；以每升发酵培养液为基准，亚硒酸钠的流加量为10～40mg/小时。

进一步地，营养元素盐包括硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸镁、硫酸锌、氯化钙、泛酸钙、氯化钠和氯化钾中的一种或几种混合；以每升发酵培养液为基准，营养元素盐的加入量为47.7～66g。

进一步地，富硒酵母培养物还包括生物素、VB1、VB2、VB6和烟酸中的一种或几种混合。

进一步地，氨基酸包括谷氨酸和/或L-半胱氨酸；以每升发酵培养液为基准，氨基酸的加入量为8～12g。

进一步地，在发酵培养步骤中调整发酵培养液的pH至5.0～6.5，调整温度至30℃～35℃。

进一步地，发酵培养步骤中的发酵时间为18～25小时。

根据本发明的另一方面，提供了一种富硒酵母，采用上述任一种方法制备而成，其中富硒酵母中的硒含量为3000ppm以上。

应用本发明的技术方案，通过发酵培养过程中以水解糖作为碳源，并在发酵过程中添加包括氨基酸、硒盐及营养元素盐的富硒酵母培养物，使得制备出的富硒酵母中的硒含量高达3000ppm，营养均衡且丰富，容易消化吸收。该制备方法工艺简单，原料价格低廉，可大规模生产，此外在制备高硒含量的富硒酵母时有效地降低了废水环保处理的压力。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种富硒酵母的制备方法，包括将酵母菌株逐级扩大培养，发酵培养，收集酵母细胞及干燥粉碎的步骤；其中，在发酵培养步骤中以水解糖为碳源并加入富硒酵母培养物，富硒酵母培养物包括氨基酸、硒盐及营养元素盐。

通过在发酵培养过程中采用水解糖作为碳源，并在发酵过程中添加包括氨基酸、硒盐及营养元素盐的富硒酵母培养物，使得制备得到的富硒酵母中的硒含量高达3000ppm，营养均衡且丰富，容易消化吸收。该制备方法工艺简单，原料价格低廉，可大规模生产，此外在制备高硒含量的富硒酵母时有效地降低了废水环保处理的压力。

本发明所提供的一个具体实施方式中采用的酵母菌株为面包酵母菌株，制备富硒酵母的过程大致如下：（1）菌种制备：取液氮保存的面包酵母菌株于YPD培养基（即酵母浸出粉胨葡萄糖培养基）上活化，30℃恒温培养24h～48h后，放0℃～10℃的冰箱保藏备用。

（2）种子培养：将步骤（1）中得到的菌种用三角瓶和卡氏瓶逐步扩培到60吨的种子罐中。

（3）发酵培养：将培养基投入300吨的发酵罐中，漂白粉杀菌后，将步骤（2）中制得的种子通过压差法接入发酵罐中进行发酵培养。

（4）将步骤（3）发酵培养后的发酵液通过离心机进行固液分离，喷粉干燥后得到富硒酵母，其中水分含量小于10%。

本发明的发酵培养过程中以水解糖为碳源，以每升发酵培养液为基准，水解糖的流加量为15～42ml/小时。将水解糖的流加量控制在上述范围内可以保证酵母能够充分生长，同时可使酵母对亚硒酸钠具有良好的吸收效果。如果水解糖的流加量高于42ml/小时，则会影响酵母繁殖；如果水解糖的流加量低于15ml/小时，则会使营养不够充分，导致使酵母生长迟缓。

在流加水解糖的同时，按照一定的流量向发酵培养液中流加氨水以提供发酵所需的氮源。其中以每升发酵培养液为基准，优选地，氨水的流加量为0.25ml/h～0.75ml/h。本发明控制氨水的流加量在上述范围内主要是考虑到在这种条件下可以充分满足酵母的生长所需，如果氨水的流加量过多，由于氨水呈碱性，则会影响发酵液的pH值；如果氨水的流加量过低，则不能充分满足酵母生长所需的氮源。

根据本发明的一种优选实施方式，为了得到高硒含量的酵母，需要在发酵培养过程中向发酵培养液中添加硒盐，本发明所添加的硒盐可以是无机硒盐，其中无机硒盐包括正四价无机硒盐或正六价无机硒盐，优选亚硒酸钠。在发酵过程中虽然添加有机硒盐也能实现本发明的技术方案，但考虑到有机硒盐本身在环境中不稳定且成本高，加之有机硒盐的分子量较大，不利于酵母吸收，因此本发明优选发酵培养过程中添加无机硒盐。以每升发酵培养液为基准，亚硒酸钠的流加量为10～40mg/小时。

为了使得到的富硒酵母营养更加多元化，发酵过程中可以加入易被酵母吸收的营养元素盐，该营养元素盐包括但不限于硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸镁、硫酸锌、氯化钙、泛酸钙、氯化钠和硫化钾中的一种或几种混合；以每升发酵培养液为基准，上营养元素盐的加入量为47.7～66g。其中硫酸铜0.015g～0.03g，硫酸亚铁0.15g～0.3g，硫酸锰0.015～0.03g，硫酸镁4.5g～6.0g，硫酸锌3.0g～4.5g，氯化钙10g～15g，泛酸钙0.075g～0.15g，氯化钠7.5g～10g，氯化钾22.5～30g。

为了进一步丰富本发明的富硒酵母的营养性，使其具有更佳的抗氧化、抗肿瘤以及免疫力，本发明还可加入生物素、VB1、VB2、VB6和烟酸中的一种或几种混合，以使富硒酵母应用到食品、保健品以及饲料行业中更受欢迎。

为了提高酵母对无机硒盐的吸收利用能力，本发明在发酵步骤中还一次性加入了氨基酸，其中氨基酸包括谷氨酸和/或L-半胱氨酸；以每升发酵培养液为基准，氨基酸的加入量为8～12g。加入上述重量的氨基酸后，可增加富硒酵母的对无机硒盐毒性的耐受能力，具有促进酵母生长的作用。

根据本发明的一种优选实施方式，在发酵培养步骤中调整发酵培养液的pH至5.0～6.5，温度为30℃～35℃，发酵时间为18～25小时。调整发酵培养液的pH至5.0～6.5主要是考虑到此范围内酵母处于比较优良的偏酸性环境中，促进酵母成熟，便于发酵结束。将发酵温度控制在上述范围内主要是考虑到如果温度高于35℃，则会影响酵母的快速生长和繁殖，此温度范围为较佳的生长温度。

根据本发明的另一方面，提供了一种富硒酵母，该富硒酵母为采用上述任一种方法制备而成，其中富硒酵母中的硒含量为3000ppm以上。

下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。

实施例1

取液氮保存的面包酵母菌株（市售产品）于YPD培养基上活化，30℃恒温培养48h后，放4℃的冰箱保藏备用。

将得到的菌种用三角瓶和卡氏瓶逐步扩培到60吨的种子罐中。将培养基投入300吨的发酵罐中，漂白粉杀菌后，将制得的种子通过压差法接入发酵罐中进行发酵培养。以接种酵母量为6500L来计算，向培养基中流加质量百分比浓度为27%的水解糖、质量百分比浓度为17%的氨水以及质量百分比浓度为10%的亚硒酸钠溶液，其中水解糖按照每升发酵培养液15ml/小时流加，则添加总量为79立方；氨水按照每升发酵培养液0.25ml/小时流加，则添加总量为2.2立方；亚硒酸钠按照每升发酵培养液10mg/小时流加，则添加总量为0.76立方。其它元素的添加总量见表1。

培养过程中通风，培养温度为31℃，培养时间为18小时，pH值为5.0。将发酵培养得到的酵母发酵液通过离心机进行固液分离，收集发酵乳。将分离得到的发酵乳在160℃喷雾干燥得到粉状富硒酵母，硒含量为3350ppm。

表1

实施例2

取液氮保存的面包酵母菌株于YPD培养基上活化，30℃恒温培养48h后，放4℃的冰箱保藏备用。

将得到的菌种用三角瓶和卡氏瓶逐步扩培到60吨的种子罐中。将培养基投入300吨的发酵罐中，漂白粉杀菌后，将制得的种子通过压差法接入发酵罐中进行发酵培养。以接种酵母量为7500L来计算，向培养基中流加质量比浓度为27%的水解糖和质量比浓度为17%的氨水，其中水解糖按照每升发酵培养液42ml/小时流加，则添加总量为79立方；氨水按照每升发酵培养液0.25ml/小时流加，则添加总量为2.6立方；亚硒酸钠按照每升发酵培养液40mg/小时流加，则添加总量为0.8立方。其它元素的添加总量见表1。

培养过程中通风，培养温度为35℃，培养时间为25小时，pH值为6.5。将发酵培养得到的酵母发酵液通过离心机进行固液分离，收集发酵乳。将分离得到的发酵乳在160℃喷雾干燥得到粉状富硒酵母，硒含量为3510ppm。

表1

另外，申请人将实施例1~2中得到的富硒酵母分别添加到猪饲料中，试验表明该饲料可明显改善肥育猪屠宰后鲜肉放置期内的肉色，并显著降低屠宰后鲜肉的滴水损失。将实施例1~2中得到的富硒酵母分别添加到鸡饲料中，试验表明能提高蛋鸡的生产性能，降低肉鸡鸡肉的滴水损失，还可以提高鸡的羽毛质量。将实施例1~2中得到的富硒酵母分别添加到奶牛饲料中，试验表明可提高犊牛所吮吸的母奶的营养价值，饲喂本发明的富硒酵母的母牛所产的犊牛，有更好的生长状况。通过毒性试验证明，本产品食用安全，其急性和慢性毒性大大低于直接采用无机硒，生物效力是无机硒的30倍。此外，本发明的工艺简单，条件温和，产品营养丰富，尤其是富硒酵母的硒含量高达可达到3000ppm以上，富硒酵母的生物利用度有了质的提高。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种富硒酵母的制备方法，其特征在于，包括将酵母菌株逐级扩大培养，发酵培养，收集酵母细胞及干燥粉碎的步骤；其中，在所述发酵培养步骤中以水解糖为碳源并加入富硒酵母培养物，所述富硒酵母培养物包括氨基酸、硒盐及营养元素盐。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以每升发酵培养液为基准，所述水解糖的流加量为15～42ml/小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硒盐包括无机硒盐，所述无机硒盐包括正四价无机硒盐或正六价无机硒盐。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述无机硒盐为亚硒酸钠；以每升发酵培养液为基准，所述亚硒酸钠的流加量为10～40mg/小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述营养元素盐包括硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸镁、硫酸锌、氯化钙、泛酸钙、氯化钠和氯化钾中的一种或几种混合；以每升发酵培养液为基准，所述营养元素盐的加入量为47.7～66g。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述富硒酵母培养物还包括生物素、VB1、VB2、VB6和烟酸中的一种或几种混合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氨基酸包括谷氨酸和/或L-半胱氨酸；以每升发酵培养液为基准，所述氨基酸的加入量为8～12g。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述发酵培养步骤中调整所述发酵培养液的pH至5.0～6.5，调整温度至30℃～35℃。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发酵培养步骤中的发酵时间为18～25小时。

10.一种富硒酵母，其特征在于，采用权利要求1至9中任一项所述的方法制备而成，其中所述富硒酵母中的硒含量为3000ppm以上。