CN104206704A - 一种酵母培养物的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种酵母培养物的制备方法，属于饲料技术领域。其包括以下工艺步骤：1）种子液制备；2）液体好氧发酵；3）固体好氧发酵；4）固体厌氧发酵；5）将固体发酵产物干燥，粉碎40-60目，得酵母培养物。本发明采用产朊假丝酵母进行单菌种液固联合发酵，通过严格控制液体发酵各种条件（如温度、pH、通气量等）保证不污染杂菌，并为固体发酵提供高活力、高浓度的菌体；固体发酵在自动控温、自动上下料、自动翻料、自动通气的发酵床上进行，实现对发酵过程中各参数的精确控制；最终制备的酵母培养物与发酵前相比，粗蛋白含量和脂肪含量及显著提高；尤其是酵母β-葡聚糖含量达到5%。

Description

一种酵母培养物的制备方法

技术领域

本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种酵母培养物的制备方法。

背景技术

酵母培养物是指在特定工艺条件下利用酵母在特制的培养基上经过充分发酵后所形成的微生态制品。不同于常见的固态发酵活细胞酵母产品，由酵母道谢产物和经过发酵后变异的培养基，以及活性酵母细胞等所构成，富含B族维生素、矿物质、消化酶、较齐全的氨基酸和未知生长因子，是集营养与保健为一体的饲料添加剂，其作用效果不依赖于酵母菌，保存期长，产品性能稳定。

酵母培养物一般的生产工艺主要有液态发酵法和固态发酵法。液态发酵法工艺具有产量大、工艺控制简单方便的优点，但存在投资规模大，能源消耗大，发酵废液污染，代谢产物浪费严重的缺点。固态发酵工艺直接将发酵液接种于固体培养基，避免了液体发酵需脱水、收集、干燥等工序，能够全部利用液体发酵物的菌体、代谢产物和液体培养基营养成分，既保留了活性成分又避免了废液排放，环境污染，此外，固体培养原料来源丰富，成本低廉。因此，将固态发酵和液态发酵工艺相结合，能够有效利用资源，且工艺简单可控，不仅能够得到优质发酵产品，且能有效节约生产成本，提高经济效益。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种酵母培养物的制备方法的技术方案。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）种子液制备：将产朊假丝酵母（Candida utilis）CGMCC NO.7691接种至液体种子培养基中，得到种子液；

2）液体好氧发酵：将种子液接种至发酵罐的液体发酵培养基中，放大培养，进行好氧发酵，得到液体菌种溶液；

3）固体好氧发酵：将液体菌种溶液接种到已灭菌的固体培养基上，铺料于发酵床上，进行固体好氧发酵，所述的发酵床包括依次连接的上料装置、发酵装置和下料装置，所述的发酵装置包括2-5个从上至下错位分布的链带式发酵层间；

4）固体厌氧发酵：控制发酵床，关闭通气开关，进行固体厌氧发酵，得到固体发酵产物；

5）将固体发酵产物干燥，粉碎40-60目，得酵母培养物。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中液体种子培养基含有：糖蜜10-20g/L，蛋白胨10-20g/L，氯化钠5-25g/L，pH 5.5-7.0。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中种子液培养条件为：摇床培养，转速150-200r/min，温度28-32℃，培养时间18-24h。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中液体发酵培养基含有：糖蜜40-80g/L，蛋白胨30-50g/L，氯化钠5-25 g/L，MgSO4·7H2O 1-5 g/L，pH 5.5-7.0。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中液体好氧发酵条件为：接种量10-20%，通气量1-3L/min，搅拌转速200-400r/min，利用发酵罐pH自动反馈调节系统控制发酵液pH 5.5-7.0，残糖浓度控制在4-8wt%，发酵温度25-35℃，发酵时间20-24h。 

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤3）中固体培养基含有：玉米粉45-65%，麸皮15-25%，豆粕20-35%。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤3）中固体好氧发酵条件：发酵床铺料水分40-60%，接种量10-20%，每一发酵层间的发酵条件控制温度为25-45℃，通气量为0.1-10 L/min，发酵期间控制翻料在3-6次，好氧发酵时间控制在24-36h。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤4）中固体厌氧发酵条件：每一发酵层间的发酵条件控制温度为25-45℃，不通气，发酵期间控制翻料在1-3次，厌氧发酵时间控制在12-18h。

所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）种子液制备：将产朊假丝酵母接种至液体种子培养基中进行摇床培养，控制转速180r/min，温度30℃，培养时间20h，得到种子液；

2）液体好氧发酵：将种子液以15%的接种量接种至液体发酵培养基中，控制温度30℃，通气量2L/min，搅拌转速300r/min，有氧发酵22h，控制发酵过程中液体培养基的pH控制在6.0，残糖浓度控制在6wt%，得液体菌种液；

3）固体好氧发酵：将液体发酵产物接种到固体培养基上，固液混合铺料于发酵床，接种量15%，铺料水分控制在50%，温度30℃，通气量为3 L/min，翻料4次，进行固体好氧发酵，发酵时间30h；

4）固体厌氧发酵：控制发酵床温度30℃厌氧发酵16h，不通气，翻料2次，得固体发酵产物；

5）将固体发酵产物干燥，粉碎50目，得酵母培养物；

所述的液体种子培养基含有：糖蜜15g/L，蛋白胨15g/L，氯化钠20g/L，pH6；

所述的液体发酵培养基含有：糖蜜50 g/L，蛋白胨40 g/L，氯化钠10g/L，MgSO₄·7H₂O 3g/L，pH6；

所述的固体培养基含有：玉米粉65%，麸皮15%，豆粕20%。

本发明中的产朊假丝酵母（Candida utilis），保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1 号院3 号，保藏日：2013 年06 月09 日，保藏号：CGMCCNo.7691。

本发明通过菌种扩大培养，酵母菌浓度达5×10⁷-9×10⁷cfu/ml，然后进行液体有氧发酵，在氧气充足的情况，酵母以指数级递增方式迅速增殖，从而获得大量的酵母细胞，然后经过固体好氧发酵，酵母菌数量继续大量繁殖，酵母菌数达5×10⁸-7×10⁸cfu/g，最后固体厌氧发酵，使部分酵母自溶，代谢产物积累，发酵结束，酵母菌数达40×10⁸-60×10⁸cfu/g，酵母β-葡聚糖含量达到5%，干燥、粉碎至40-60目，得到酵母培养物。

本发明的效果是：本发明采用产朊假丝酵母进行单菌种液固联合发酵，通过严格控制液体发酵各种条件（如温度、pH、通气量等）保证不污染杂菌，并为固体发酵提供高活力、高浓度的菌体；固体发酵在自动控温、自动上下料、自动翻料、自动通气的发酵床上进行，实现对发酵过程中各参数的精确控制；最终制备的酵母培养物与发酵前相比，粗蛋白含量和脂肪含量及显著提高；尤其是酵母β-葡聚糖含量达到5%。

本发明的酵母培养物品质优良，稳定性好，经试验证明其功效性强，作为营养均衡的饲料添加剂，调控动物体内益生菌的代谢，促进其生长，在反刍及畜禽生产上均可广泛的应用。瘤胃微生物蛋白质的浓度极显著增加；断奶仔猪存活率提高；猪的腹泻率降低；断奶仔猪采食量极显著提高，饲料转化率显著提高。

本发明工艺缩短了发酵周期，明显降低了杂菌污染程度，且富含营养物质，主要有活性酵母细胞、β-葡聚糖、甘露聚糖、酵母代谢产物和变异培养基等，是一种具有生物活性的复合饲料添加剂。

附图说明

图1为本发明中发酵床的发酵装置结构示意图。

其中：1-第一发酵层间；2-第二发酵层间；3-第三发酵层间；4-第四发酵层间。

具体实施方式

以下结合实施例来进一步说明本发明。

实施例1

一种酵母培养物的制备方法，包括如下步骤：

1）种子液制备：将产朊假丝酵母接种至液体种子培养基中进行摇床培养，控制转速180r/min，温度30℃，培养时间20h，得到种子液；

2）液体好氧发酵：将种子液以15%的接种量接种至液体发酵培养基中，控制温度30℃，通气量2L/min，搅拌转速300r/min，发酵22h，发酵过程中液体培养基的pH控制在6.0，残糖浓度控制在6wt%，得到液体菌种液；

3）固体好氧发酵：将液体菌种液接种到固体培养基上，固液混合铺料于发酵床，接种量15%，铺料水分控制在50%，温度30℃，通气量为3 L/min，翻料4次，进行固体好氧发酵，发酵时间30h；其中发酵床包括依次连接的上料装置、发酵装置和下料装置，上料装置进行上料，下料装置进行下料，发酵装置包括2-5个从上至下错位分布的链带式发酵层间，如图1所示，该发酵装置包括第一发酵层间1、第二发酵层间2、第三发酵层间3和第四发酵层间4，第一发酵层间1按顺时针旋转，第二发酵层间2按逆时针旋转，第三发酵层间3按顺时针旋转，第四发酵层间4按逆时针旋转，通过一发酵层间1、第二发酵层间2、第三发酵层间3和第四发酵层间4接种物在发酵装置中传动；

4）固体厌氧发酵：停止通气，控制发酵床温度30℃厌氧发酵16h，翻料2次，得固体发酵产物；

5）将固体发酵产物干燥，粉碎50目，得酵母培养物；

所述的液体种子培养基含有：糖蜜15g/L，蛋白胨15g/L，氯化钠20g/L，pH6；

所述的液体发酵培养基含有：糖蜜50 g/L，蛋白胨40 g/L，氯化钠10g/L，MgSO₄·7H₂O 3g/L，pH6；

所述的固体培养基含有：玉米粉65%，麸皮15%，豆粕20%。

 

实施例2

一种酵母培养物的制备方法，包括如下步骤：

1）种子液制备：将产朊假丝酵母接种至液体种子培养基中进行摇床培养，控制转速150r/min，温度28℃，培养时间18h，得到种子液；

2）液体好氧发酵：将种子液以10%的接种量接种至液体发酵培养基中，控制温度25℃，通气量1L/min，搅拌转速200r/min，发酵20h，发酵过程中液体培养基的pH控制在5.5，残糖浓度控制在4wt%，得到液体菌种液；

3）固体好氧发酵：将液体菌种液接种到固体培养基上，固液混合铺料于发酵床，接种量10%，铺料水分控制在40%，温度25℃，通气量为0.1 L/min，翻料3次，进行固体好氧发酵，发酵时间24h；其中发酵床包括依次连接的上料装置、发酵装置和下料装置，上料装置进行上料，下料装置进行下料，发酵装置包括2-5个从上至下错位分布的链带式发酵层间；

4）固体厌氧发酵：停止通气，控制发酵床温度25℃厌氧发酵12h，翻料1次，得固体发酵产物；

5）将固体发酵产物干燥，粉碎40目，得酵母培养物；

所述的液体种子培养基含有：糖蜜10g/L，蛋白胨10g/L，氯化钠5g/L，pH5.5；

所述的液体发酵培养基含有：糖蜜40 g/L，蛋白胨30 g/L，氯化钠5g/L，MgSO₄·7H₂O 1g/L，pH5.5；

所述的固体培养基含有：玉米粉45%，麸皮25%，豆粕30%。

 

实施例3

一种酵母培养物的制备方法，包括如下步骤：

1）种子液制备：将产朊假丝酵母接种至液体种子培养基中进行摇床培养，控制转速200r/min，温度32℃，培养时间24h，得到种子液；

2）液体好氧发酵：将种子液以20%的接种量接种至液体发酵培养基中，控制温度35℃，通气量3L/min，搅拌转速400r/min，发酵24h，发酵过程中液体培养基的pH控制在7.0，残糖浓度控制在8wt%，得到液体菌种液；

3）固体好氧发酵：将液体菌种液接种到固体培养基上，固液混合铺料于发酵床，接种量20%，铺料水分控制在60%，温度45℃，通气量为10L/min，翻料6次，进行固体好氧发酵，发酵时间36h；其中发酵床包括依次连接的上料装置、发酵装置和下料装置，上料装置进行上料，下料装置进行下料，发酵装置包括2-5个从上至下错位分布的链带式发酵层间；

4）固体厌氧发酵：停止通气，控制发酵床温度45℃厌氧发酵18h，翻料3次，得固体发酵产物；

5）将固体发酵产物干燥，粉碎60目，得酵母培养物；

所述的液体种子培养基含有：糖蜜20g/L，蛋白胨20g/L，氯化钠25g/L，pH7；

所述的液体发酵培养基含有：糖蜜80g/L，蛋白胨50g/L，氯化钠25g/L，MgSO₄·7H₂O5g/L，pH7；

所述的固体培养基含有：玉米粉65%，麸皮15%，豆粕20%。

 

实施例4

将按照本专利方法生产所得的酵母培养物进行检测，检测的主要指标有粗蛋白，粗灰分，粗纤维，酵母细胞数，β-葡聚糖，甘露聚糖，呕吐毒素，黄曲霉毒素B1。检测方法为：粗蛋白，按GB/T 6432-1994检测；粗灰分，按GB/T6438-2007检测；粗纤维，按GB/T 6434-2006检测；酵母细胞数，按GB/T13093-2006检测；β-葡聚糖，用Megazyme试剂盒检测；呕吐毒素，GB/T 23503-2009检测；黄曲霉毒素B1，按GB 5009.24-2010检测。

表1  酵母培养物有效成分含量检测

项目	益康宝
		粗蛋白%	18.50
粗灰分%	3.07
		粗纤维%	2.8
酵母细胞数	62 ×108cfu/g
		β-葡聚糖%	5.60
呕吐毒素（ug/kg）	153
		黄曲霉毒素B1（ug/kg）	1.80

实施例5

选取遗传背景相同、胎次及妊娠期一致、体况良好且生产性能相近的48头母猪，随机分为A、B 2个处理组，A组为对照组，B组为试验组，每组24头猪，每头母猪作为1个重复。在试验组母猪妊娠后期和哺乳期日粮中添加本发明的饲料添加剂酵母培养物，添加量为每吨日粮中添加1.5kg酵母培养物，对照组不添加酵母培养物。试验周期从母猪临产前21天开始，至仔猪21天断奶时结束。试验过程中记录初生仔猪数、平均窝产活仔数、平均初生窝重量、母猪平均日采食量、仔猪平均断奶个体重等，同时，观察和记录试验猪的健康状态及母猪的泌乳情况等。

从表2可见，与对照组相比，母猪日粮中添加酵母培养物后其采食量明显上升，平均日采食量提高了11.85% (p＜0.05)。另外，在日粮中加入酵母培养物的母猪体况也比对照组好，食欲也比对照组旺盛，表明酵母培养物能改善母猪体况，进而增加母猪的采食量。添加0.15%酵母培养物后平均窝产活仔数、仔猪平均初生重及平均初生窝重与对照组相比无显著差异(p＞0.05)。从表3可见，试验组仔猪断奶质量为6.32 kg，比对照组提高21.54％。统计分析表明，试验组的仔猪断奶质量显著高于对照组。由此可见，添加1.5 kg/t酵母培养物在母猪日粮中，能显著提高仔猪断奶质量。在仔猪初生重无显著差异的情况下，添加0.15％益康宝组日增重分别比对照组提高了28.69％，差异极显著(P＜0.01)。

表2  酵母培养物对母猪繁殖性能的影响

项目	对照组	试验组
			母猪数(头)	24	24
母猪平均日采食量(kg)	5.74	6.42
			初生仔猪数(头)	251	247
平均窝产活仔数(头)	10.46	10.29
			平均初生窝重量(kg)	16.11	16.57
平均初生仔猪重量(kg)	1.54	1.61

表3 酵母培养物对哺乳仔猪生长性能的影响

项目	对照组	试验组
			母猪数(头)	24	24
平均窝产活仔数(头)	10.46	10.29
			平均窝断奶仔猪数(头)	10.25	10.21
平均初生仔猪重量(kg)	1.54	1.61
			仔猪日增重(g)	174.29	224.29*
仔猪平均断奶个体重(kg)	5.20	6.32*
			平均断奶窝重(kg)	53.30	64.53*

注：同行肩标星号表示差异极显著(P<0.01)。

本发明的原料均可从市场上购买，以上公开的仅为本发明的具体实施例，但本发明并非局限于此，在任何领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种酵母培养物的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）种子液制备：将产朊假丝酵母（Candida utilis）CGMCC NO.7691接种至液体种子培养基中，得到种子液；

2）液体好氧发酵：将种子液接种至发酵罐的液体发酵培养基中，放大培养，进行好氧发酵，得到液体菌种溶液；

3）固体好氧发酵：将液体菌种溶液接种到已灭菌的固体培养基上，铺料于发酵床上，进行固体好氧发酵，所述的发酵床包括依次连接的上料装置、发酵装置和下料装置，所述的发酵装置包括2-5个从上至下错位分布的链带式发酵层间；

4）固体厌氧发酵：控制发酵床，关闭通气开关，进行固体厌氧发酵，得到固体发酵产物；

5）将固体发酵产物干燥，粉碎40-60目，得酵母培养物。

2.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中液体种子培养基含有：糖蜜10-20g/L，蛋白胨10-20g/L，氯化钠5-25g/L，pH 5.5-7.0。

3.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤1）中种子液培养条件为：摇床培养，转速150-200r/min，温度28-32℃，培养时间18-24h。

4.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中液体发酵培养基含有：糖蜜40-80g/L，蛋白胨30-50g/L，氯化钠5-25 g/L，MgSO4·7H2O 1-5 g/L，pH 5.5-7.0。

5.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤2）中液体好氧发酵条件为：接种量10-20%，通气量1-3L/min，搅拌转速200-400r/min，利用发酵罐pH自动反馈调节系统控制发酵液pH 5.5-7.0，残糖浓度控制在4-8wt%，发酵温度25-35℃，发酵时间20-24h。

6.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤3）中固体培养基含有：玉米粉45-65%，麸皮15-25%，豆粕20-35%。

7.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤3）中固体好氧发酵条件：发酵床铺料水分40-60%，接种量10-20%，每一发酵层间的发酵条件控制温度为25-45℃，通气量为0.1-10 L/min，发酵期间控制翻料在3-6次，好氧发酵时间控制在24-36h。

8.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于所述的步骤4）中固体厌氧发酵条件：每一发酵层间的发酵条件控制温度为25-45℃，不通气，发酵期间控制翻料在1-3次，厌氧发酵时间控制在12-18h。

9.如权利要求1所述的一种酵母培养物的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）种子液制备：将产朊假丝酵母接种至液体种子培养基中进行摇床培养，控制转速180r/min，温度30℃，培养时间20h，得到种子液；

2）液体好氧发酵：将种子液以15%的接种量接种至液体发酵培养基中，控制温度30℃，通气量2L/min，搅拌转速300r/min，有氧发酵22h，控制发酵过程中液体培养基的pH控制在6.0，残糖浓度控制在6wt%，得液体菌种液；

3）固体好氧发酵：将液体发酵产物接种到固体培养基上，固液混合铺料于发酵床，接种量15%，铺料水分控制在50%，温度30℃，通气量为3 L/min，翻料4次，进行固体好氧发酵，发酵时间30h；

4）固体厌氧发酵：控制发酵床温度30℃厌氧发酵16h，不通气，翻料2次，得固体发酵产物；

5）将固体发酵产物干燥，粉碎60目，得酵母培养物；

所述的液体种子培养基含有：糖蜜15g/L，蛋白胨15g/L，氯化钠20g/L，pH6；

所述的液体发酵培养基含有：糖蜜50 g/L，蛋白胨40 g/L，氯化钠10g/L，MgSO₄·7H₂O 3g/L，pH6；

所述的固体培养基含有：玉米粉65%，麸皮15%，豆粕20%。