CN112725202A - 酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物、其制备方法、应用和发酵豆粕 - Google Patents
酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物、其制备方法、应用和发酵豆粕 Download PDFInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
Abstract
本说明书一个或多个实施例提供一种酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物、其制备方法、应用和发酵豆粕。所述方法包括:提供酿酒酵母菌种子培养液;接种至基础底糖液体培养基中培养,持续添加第一补料培养基;接种至发酵底糖液体培养基中发酵至pH和残糖量符合预设条件,持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量和pH补料发酵;加入体积分数1~3%的发酵底糖液体培养基,并持续添加乳清粉培养基至体积分数8%~15%;接种体积分数1~5%的嗜酸乳杆菌培养液,第二pH下无氧发酵;添加体积分数5%~8%的糖蜜乳清粉培养基,并与固体培养基以重量份数比1:0.4~1:1混合,制粒后固态无氧发酵;50~60℃处理1~2h即得。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及微生物培养技术领域,尤其涉及一种酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物、其制备方法、应用和发酵豆粕。
背景技术
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)也叫面包酵母或叫出芽酵母,是与人类关系最广泛的一种酵母。酿酒酵母培养物是一种微生态制剂,由特定的酿酒酵母菌种按特定的工艺和特定培养基进行充分发酵和后续处理而形成。嗜酸乳杆菌是一类能利用碳水化合物产生乳酸的革兰氏阳性细菌,安全非致病性,作为微生态制剂的重要菌种,嗜酸乳杆菌在代谢过程会产生乳酸类酸性物质。
现有的方法中,将酿酒酵母和嗜酸乳杆菌共同发酵培养后,所得共培养物中代谢产物的量不够多,难以满足在饲料生产上的需求。
发明内容
有鉴于此,本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物、其制备方法、应用和发酵豆粕,以解决现有技术中的问题。
基于上述目的,本说明书一个或多个实施例提供了一种酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,包括:
提供酿酒酵母菌种子培养液和嗜酸乳杆菌种子培养液,分别经过菌种活化和两级扩大培养得到;
将酿酒酵母菌种子培养液接种至基础底糖液体培养基中培养至生物量为120~140g/L,持续添加第一补料培养基进行补料培养,得到生物量为240g/L以上,活菌数为10~15亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度种子培养液;
将酿酒酵母菌高密度种子培养液接种至发酵底糖液体培养基中发酵至pH和残糖量符合预设条件时,持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量稳定在第一预设范围,pH稳定在第二预设范围内,进行补料发酵,得到生物量为300g/L以上,活菌数为15~20亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度发酵菌液;
在酿酒酵母菌高密度发酵菌液中加入体积分数为1~3%的发酵底糖液体培养基,并持续添加乳清粉培养基至体积分数为8%~15%;接种体积分数为1~5%的嗜酸乳杆菌培养液,在第二pH下无氧发酵,得到高密度无氧发酵菌液;
在高密度无氧发酵菌液中添加体积分数为5%~8%的糖蜜乳清粉培养基,并与固体培养基以重量份数比为1:0.4~1:1混合,制粒后固态无氧发酵,得到固态无氧发酵产物;
将所述固态无氧发酵产物在50~60℃下,处理1~2h,使酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌自溶,得到酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
在其中一个实施例中,所述第一预设范围为10~30%,所述第二预设范围为5.1~5.5;所述第二补料培养基包括以下质量百分比组成的物质:葡萄糖20~30%,糖蜜30~60%,尿素1~2.5%,生物营养素0.1~0.3%,七水硫酸镁0.05~0.20%,无水氯化钙0.008~0.015%,磷酸二氢钾0.05~0.15%,硫酸锌0.01~0.05%,消泡剂0.02~0.04%,余量为水。
在其中一个实施例中,所述持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量稳定在第一预设范围,pH稳定在第二预设范围内的步骤具体包括:
当pH低于5.1时,补加氨水;
当pH高于5.5时,调高第二补料培养基的添加速率;同时调整搅拌转速,使溶氧量维持在10~30%。
在其中一个实施例中,所述pH和残糖量符合预设条件包括:所述pH降至最低并开始回升,且所述残糖量低于1%。
在其中一个实施例中,所述乳清粉培养基由以下质量百分比的物质组成:乳清粉20~30%,玉米浆干粉2~4%,生物营养素0.5~1.5%,碳酸钙0.01~0.05%,磷酸氢二钾0.05~0.1%,余量为水,pH为6.0~6.4;所述糖蜜乳清粉培养基包括以下质量百分比的物质:糖蜜50~60%,乳清粉10~20%,玉米浆干粉0.3~0.9%,生物营养素0.2~0.4%,磷酸二氢钾0.05~0.2%,余量为水,pH为6.0。
在其中一个实施例中,所述嗜酸乳杆菌培养液由所述嗜酸乳杆菌种子培养液经过种子罐扩大培养所得,活菌数为40~100亿CFU/ml;所述第二pH为5.0~5.5。
在其中一个实施例中,所述高密度无氧发酵菌液中,酿酒酵母菌的活菌数为10~20亿CFU/ml,嗜酸乳杆菌活菌数为50~100亿CFU/ml;所述固态无氧发酵产物中酿酒酵母菌活菌数为4~8亿CFU/g,嗜酸乳杆菌活菌数为40~80亿CFU/g,酸溶蛋白含量为35~45%。
本说明书实施例还提供一种上述技术方案所述制备方法制备所得酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
本说明书实施例还提供一种上述技术方案所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法制备得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或上述技术方案所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或在发酵豆粕中的应用。
本说明书实施例还提供一种发酵豆粕,所述发酵豆粕包括如前任一项所述技术方案的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法制备得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或如前技术方案所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物本。
从上面所述可以看出,本说明书一个或多个实施例提供的一种酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物、其制备方法、应用及发酵豆粕,通过提供酿酒酵母菌种子培养液和嗜酸乳杆菌种子培养液,分别经过菌种活化和两级扩大培养得到;将酿酒酵母菌种子培养液接种至基础底糖液体培养基中培养至生物量为120~140g/L,持续添加第一补料培养基进行补料培养,得到生物量为240g/L以上,活菌数为10~15亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度种子培养液;将酿酒酵母菌高密度种子培养液接种至发酵底糖液体培养基中发酵至pH和残糖量符合预设条件时,持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量稳定在第一预设范围,pH稳定在第二预设范围内,进行补料发酵,得到生物量为300g/L以上,活菌数为15~20亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度发酵菌液;在酿酒酵母菌高密度发酵菌液中加入体积分数为1~3%的发酵底糖液体培养基,并持续添加乳清粉培养基至体积分数为8%~15%;接种体积分数为1~5%的嗜酸乳杆菌培养液,在第二pH下无氧发酵,得到高密度无氧发酵菌液;在高密度无氧发酵菌液中添加体积分数为5%~8%的糖蜜乳清粉培养基,并与固体培养基以重量份数比为1:0.4~1:1混合,制粒后固态无氧发酵,得到固态无氧发酵产物;将所述固态无氧发酵产物在50~60℃下,处理1~2h,使酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌自溶。能够得到大幅提升液体发酵培养中酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌活菌数,极大优化固体厌氧发酵的效果,制备成兼顾酵母培养物和嗜酸乳杆菌培养物特性的培养物。并使得酿酒酵母与嗜酸乳杆菌共培养物的总酸,乳酸,氨基酸态氮和酸溶蛋白含量均为优良。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书一个或多个实施例的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法流程示意图;
图2为本说明书一个或多个实施例的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备流程示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本公开进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。
如背景技术部分所述,酿酒酵母培养物为一种微生态制品,该微生态制品不同于含有活性酵母细胞的产品,其主要作用成分是酿酒酵母菌在发酵过程中所产生的细胞外代谢产物,此外还含有发酵后变性的固体基质、酿酒酵母菌破壁后的细胞内容物以及酿酒酵母菌细胞壁等,富含B族维生素、矿物质、小肽、有机酸、维生素、核苷酸、甘露寡糖、β-葡聚糖以及“未知促生长因子”等。嗜酸乳杆菌在代谢过程中会产生一些肽类抗菌物质、其他细菌素等物质。
申请人在实现本公开的过程中发现,酿酒酵母培养物作为动物胃肠道内益生菌的营养底物,可以有效刺激益生菌的生长,调节肠道菌群,有效提高动物对饲料的利用率,进而提高动物的生产性能。它是一种集营养与保健等多重功效为一体的微生态饲料制剂。而嗜酸乳杆菌的代谢物可调节肠道酸碱平衡,促进饲料的消化吸收可抑制有害菌的生长,提高动物免疫力,在维护动物肠道健康、调节机体胃肠道菌群的微生态平衡方面起着重要的作用。目前水产养殖业多用嗜酸乳杆菌治疗常见肠道疾病;畜禽上也大量使用,特别是在乳仔猪教槽料的应用上,其中以发酵豆粕应用最广。
申请人还注意到,现有的酿酒酵母培养物和嗜酸乳杆菌类培养物,很难制备成兼顾两种培养物特性的产品。由于酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌对氧气的需求不同,很难共培养获得高密度细胞的培养物,现有方法在制备过程中获得的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌菌数均较低,难以满足饲料生产的需求。
申请人提供一种高密度共培养的技术方法,可大幅提升液体发酵培养中酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌活菌数,有效保证固体厌氧发酵的效果,制备成兼顾酵母培养物和嗜酸乳杆菌培养物特性的新产品,具有广阔的应用前景。
请参阅图1,本发明实施例提供一种酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,包括:
S100,提供酿酒酵母菌种子培养液和嗜酸乳杆菌种子培养液,分别经过菌种活化和两级扩大培养得到;
S200,将酿酒酵母菌种子培养液接种至基础底糖液体培养基中培养至生物量为120~140g/L,持续添加第一补料培养基进行补料培养,得到生物量为240g/L以上,活菌数为10~15亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度种子培养液;
S300,将酿酒酵母菌高密度种子培养液接种至发酵底糖液体培养基中发酵至pH和残糖量符合预设条件时,持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量稳定在第一预设范围,pH稳定在第二预设范围内,进行补料发酵,得到生物量为300g/L以上,活菌数为15~20亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度发酵菌液;
S400,在酿酒酵母菌高密度发酵菌液中加入体积分数为1~3%的发酵底糖液体培养基,并持续添加乳清粉培养基至体积分数为8%~15%;接种体积分数为1~5%的嗜酸乳杆菌培养液,在第二pH下无氧发酵,得到高密度无氧发酵菌液;
S500,在高密度无氧发酵菌液中添加体积分数为5%~8%的糖蜜乳清粉培养基,并与固体培养基以重量份数比为1:0.4~1:1混合,制粒后固态无氧发酵,得到固态无氧发酵产物;
S600,将所述固态无氧发酵产物在50~60℃下,处理1~2h,使酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌自溶,得到酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
本说明书一个或多个实施例中,所述酿酒酵母菌可以为酿酒酵母菌Sa-10,保藏于中国普通微生物菌种保藏管理中心,保藏号是CGMCC No.6120。该酿酒酵母菌已被申请号为2017111915686的中国专利公开。所述嗜酸乳杆菌的具体菌种不做具体限定。
本说明书一个或多个实施例中,在步骤S100中,酿酒酵母菌种子培养液和嗜酸乳杆菌种子培养液,分别为,将超低温保存的酿酒酵母菌菌种和嗜酸乳杆菌菌种,依次经过菌种活化和摇瓶培养处理所得。
本说明书一个或多个实施例中,菌种活化具体包括:分别取超低温保存的酿酒酵母菌菌种和嗜酸乳杆菌菌种,固体琼脂平板活化,挑取单菌落,划线试管斜面中,作为摇瓶培养的种子使用。
本说明书一个或多个实施例中,摇瓶培养包括两级扩大培养。具体可以包括:将试管斜面酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌分别接种至一级种子培养基中培养、再以10%接种量分别转接至二级种子培养基中扩大培养,分别得到酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌种子培养液。
本说明书一个或多个实施例中,酿酒酵母菌的摇瓶培养具体可以为:将活化后的酿酒酵母菌接种1~2环至三角瓶中的一级种子培养基内,得到酿酒酵母菌一级种子培养液;以体积百分数为10%的接种量接种到二级种子培养基中,28℃~30℃、140~180rpm摇床培养16~20h,得到酿酒酵母菌二级种子培养液,即得到了可以直接接种至基础底糖液体培养基中培养的酿酒酵母菌种子培养液。
其中,酿酒酵母菌的一级种子培养基和二级种子培养基均为YEPD液体培养基。所述YEPD液体培养基的组成为:葡萄糖20g、胰蛋白胨20g、酵母浸粉10g,1000ml水,自然pH;该培养基为无菌培养基,在116℃条件下高温灭菌20min。
本说明书一个或多个实施例中,嗜酸乳杆菌的摇瓶培养具体可以为:将嗜酸乳杆菌接种1~2环至三角瓶中的一级种子培养基内,经培养得到嗜酸乳杆菌一级种子培养液;以体积百分数为5%的接种量接种到二级种子培养基中,34~38℃、静置培养20~24h,获得嗜酸乳杆菌二级种子培养液,即得到了可以直接接种至基础培养基中培养的嗜酸乳杆菌种子培养液。
其中,嗜酸乳杆菌的一级种子培养基和二级种子培养基均为MRS液体培养基。所述MRS液体培养基的组成为:蛋白胨10.0g、牛肉膏10.0g、酵母粉5.0g、柠檬酸氢二铵2.0g、葡萄糖20.0g、吐温80 1.0mL、乙酸钠5.0g、磷酸氢二钾2.0g、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.25g、蒸馏水1000mL、pH6.2-6.4。该培养基该培养基为无菌培养基,在116℃条件下高温灭菌20min。
本说明书一个或多个实施例中,步骤S200可以在种子罐中进行。酿酒酵母菌的种子培养液以体积百分数为2~5%的接种量接种至所述种子罐的基础底糖液体培养基中扩繁。
本说明书一个或多个实施例中,所述基础底糖液体培养基由以下质量百分比的物质组成:糖蜜8~14%,尿素0.3~1.0%,生物营养素0.08~0.16%,七水硫酸镁0.1~0.2%,无水氯化钙0.005~0.02%,磷酸二氢钾0.05~0.2%,消泡剂0.03~0.06%,余量为水;调节所述基础底糖液体培养基的初始pH值至5.5~6.0。
酿酒酵母菌在基础底糖液体培养基中培养条件为:温度为28~32℃,转速为120~200rpm,罐压为0.02~0.04Mpa,通气比1.5~1.8:1,培养时间为18~24小时。应当说明的是,通气比简称vvm,在本说明书中指的是:每分钟通气量与实际装液体积的比值。
本说明书一个或多个实施例中,所述第一补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜80~90%,尿素1~2.5%,酵母膏0.1~0.3%,硫酸镁0.05~0.20%,氯化钙0.008~0.015%,磷酸二氢钾0.05~0.15%,消泡剂0.02~0.04%,余量为水。第一补料培养基可以以流加的形式逐渐加入种子罐中。
补料培养的条件为:溶氧控制为10%~30%,发酵温度为30~33℃,转速为180~220rpm,罐压为0.02~0.04Mpa,通气比为1.8~2:1,补料培养的时间为8~10小时。通过流加的形式加入第一补料培养基,并配合该补料培养的条件,能够使酿酒酵母菌充分繁殖,得到生物量为240g/L以上,活菌数为10~15亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度种子培养液。
本说明书一个或多个实施例中,步骤S300可以在发酵罐中进行。所述发酵底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜6~15%,尿素0.2~0.6%,生物营养素0.1~0.3%,七水硫酸镁0.1~0.25%,无水氯化钙0.005~0.02%,磷酸二氢钾0.05~0.3%,硫酸锌0.01~0.05%,消泡剂0.03~0.06%,余量为水;调节所述发酵底糖液体培养基的初始pH值至5.8~6.0。
在发酵底糖液体培养基中发酵的条件为,温度为30~32℃,转速为120~200rpm,罐压为0.02~0.04Mpa,通气比1.6~2.0:1,以最大通气量和最高转速为初始状态,标定溶氧为100%。在发酵底糖液体培养基中发酵的过程,通过逐渐调高搅拌转速和通气量,控制溶氧量始终维持在20~40%。
pH和残糖量符合预设条件包括:pH降至最低并开始回升,且所述残糖量低于1%。具体的,可以持续监测pH,当监测到pH降至最低并开始回升时,检测残糖量,当残糖量低于1%时,开始持续以动态速率添加第二补料培养基。应该说明的是,此处的1%指的是10mg/ml。
本说明书一个或多个实施例中,所述第二补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:葡萄糖20~30%,糖蜜30~60%,尿素1~2.5%,生物营养素0.1~0.3%,七水硫酸镁0.05~0.20%,无水氯化钙0.008~0.015%,磷酸二氢钾0.05~0.15%,硫酸锌0.01~0.05%,消泡剂0.02~0.04%,余量为水。
补料发酵的条件为pH为5.1~5.5,溶氧量为10~30%。也即,所述第一预设范围为10~30%,所述第二预设范围为5.1~5.5。
第二补料培养基的添加条件为,通过溶氧与pH双反馈调节来控制补料发酵过程。所述持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量稳定在第一预设范围,pH稳定在第二预设范围内的步骤具体包括:当pH低于5.1时,补加氨水;当pH高于5.5时,调高第二补料培养基添加速率;同时调整搅拌转速,使溶氧量维持在10~30%。也即,通过调整第二补料培养基添加速率和补加氨水来维持pH在5.1~5.5之间。通过调整第二补料培养基添加速率和搅拌转速保持溶氧在10~30%之间。通过溶氧与pH双反馈调节来控制补料发酵过程,能够使所述酿酒酵母菌高密度种子培养液充分进行有氧发酵,得到活菌数达到15~20亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度发酵菌液。
本说明书一个或多个实施例中,在步骤S400中,所述乳清粉培养基由以下质量百分比的物质组成:乳清粉20~30%,玉米浆干粉2~4%,生物营养素0.5~1.5%,碳酸钙0.01~0.05%,磷酸氢二钾0.05~0.1%,余量为水,pH为6.0~6.4。
可以将发酵底糖液体培养基一次性加入酿酒酵母菌高密度发酵菌液中。其加入体积为酿酒酵母菌高密度发酵菌液体积的1~3%。也即,一次性加入体积分数为1~3%的发酵底糖液体培养基。所述乳清粉培养基的体积分数为8%~15%。也即,持续添加乳清粉培养基,直至所述乳清粉培养基在所述酿酒酵母菌高密度发酵菌液中的体积分数为8%~15%。持续添加可以为流加的形式。
无氧发酵的条件为:发酵温度为32~37℃,转速为30~50rpm,密闭保持发酵罐罐压为正压,且压力不高于0.1Mpa,发酵过程中以流加补加碳酸钠溶液或氨水来维持pH值在5.0~5.5,发酵时间为48~72h。也即,所述第二pH为5.0~5.5。通过流加的形式持续添加乳清粉培养基,配合一次性加入发酵底糖液体培养基,和该发酵条件,能够使嗜酸乳杆菌充分无氧发酵培养。同时给酿酒酵母菌提供营养,保持酿酒酵母菌活性,并进行嗜酸乳杆菌的增殖培养,最终获得酿酒酵母菌的活菌数为10~20亿CFU/ml;嗜酸乳杆菌活菌数为50~100亿CFU/ml的高密度无氧发酵菌液。
本说明书一个或多个实施例中,所述嗜酸乳杆菌培养液可以嗜酸乳杆菌种子培养液,也可以为由所述嗜酸乳杆菌种子培养液经过种子罐扩大培养所得的嗜酸乳杆菌高密度种子培养液。优选为嗜酸乳杆菌高密度种子培养液,其活菌数为40~100亿CFU/ml。
本说明书一个或多个实施例中,嗜酸乳杆菌高密度种子培养液的培养具体包括:当将酿酒酵母菌高密度种子培养液接种进行发酵后,将嗜酸乳杆菌种子培养液以体积百分数为0.5~1.5%的接种量接种至所述种子罐中扩繁。在种子培养罐中添加有基础培养基,所述基础培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜2~4%,乳清粉5~12%,玉米浆干粉1~2%,生物营养素0.5~1.0%,磷酸氢二钾0.05~0.1%,碳酸钙0.05%,余量为水,调节pH为6.0~6.4。嗜酸乳杆菌种子培养液接种至种子罐中扩大培养,能够充分利用种子罐,得到活菌数为40~100亿CFU/ml的嗜酸乳杆菌高密度种子培养液。
本说明书一个或多个实施例中,在步骤S500中,所述糖蜜乳清粉培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜50~60%,乳清粉10~20%,玉米浆干粉0.3~0.9%,生物营养素0.2~0.4%,磷酸二氢钾0.05~0.2%,余量为水,调节pH为6.0。该组成的糖蜜乳清粉培养基能够作为固态无氧发酵的碳氮源,使酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌更好地无氧发酵。
添加所述糖蜜乳清粉培养基后的高密度酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌无氧发酵菌液与固体培养基以质量比为1:0.4~1混合,水分含量为30~45%。其中,所述固体培养基由以下物质按照质量百分比组成:按照小麦麸35~50%、玉米胚芽粕30~40%、豆粕20~30%配置成固体培养基;或者,按照棉粕10~20%、玉米胚芽粕35~50%、小麦麸30~40%配置成固体培养基;或者,按照喷浆玉米皮20~40%、花生粕20~35%、小麦麸20~40%配置成固体培养基;或者,按照小麦麸20~30%、花生粕10~20%、玉米胚芽粕20~30%,棉粕10~20%和豆粕10~20%,配置成固体培养基。
本说明书一个或多个实施例中,所述制粒可以通过制粒机对混合后所得混合料进行制粒,制成粒径长短合适的圆柱条状物,粒径2~8mm,长度5~15mm,将制粒后的固体混合物装入密闭的发酵箱或是带呼吸阀的发酵袋进行固态无氧发酵。通过制粒能够使固体培养基形成兼性厌氧的环境,充分利用酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌的兼性无氧发酵特性,进行固态无氧发酵。
所述固态无氧发酵中初始酿酒酵母菌活菌数为5-10亿/g,嗜酸乳杆菌活菌数为10-20亿/g。该活菌数也即经过制粒之后,酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌的活菌数。
所述固态无氧发酵中,发酵温度为30~36℃,发酵时间为24~72h。通过制粒之后,经过该发酵条件,能够得到酿酒酵母菌活菌数为4~8亿CFU/g,嗜酸乳杆菌活菌数为40~80亿CFU/g,酸溶蛋白含量为35~45%的固态无氧发酵产物。
本说明书一个或多个实施例中,在步骤S600中,还包括烘干处理。烘干处理的温度可以为60-100℃。通过烘干处理,使所述酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的水分降至适宜储存的范围。具体可以通过物料的缓慢输送,升温,使自溶处理与烘干过程同时进行,前期升高温度为50~60℃,维持时间为1~2h,再升高温度为60-100℃,直至烘干水份达到要求,烘干成品稀释涂布平板检测基本无活菌。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供一种上述技术方案所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法制备得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
基于同一发明构思,本发明提供了上述技术方案任意一项所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法制备得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或上述技术方案所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物在发酵豆粕中的应用。
基于同一发明构思,本发明提供了一种发酵豆粕,所述发酵豆粕包括上述技术方案任意一项所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法制备得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或上述技术方案所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
请参阅图2,以下,通过具体的实施例进一步详细说明本公开的技术方案。
实施例1
(1)活化菌种:取超低温(例如-196℃的液氮罐)保存的酿酒酵母菌Sa-10与嗜酸乳杆菌La-1,酿酒酵母菌Sa-10接种于YEPD液体培养基中,30℃振荡培养24小时,嗜酸乳杆菌La-1接种于MRS液体培养基中,37℃静置培养24小时,分别在固体琼脂平板上活化,挑取单菌落,划线于试管斜面,培养24小时后,4℃保存备用。
(2)摇瓶种子培养:分别将活化后的酿酒酵母菌Sa-10接种1~2环至一级三角瓶培养基中,经培养得到酿酒酵母菌一级种子培养液,然后按10%接种量接种到二级种子培养基中,28℃~30℃、140~180rpm摇床培养16~20h,得到酿酒酵母菌二级种子培养液;将嗜酸乳杆菌La-1接种1~2环至一级三角瓶培养基中,经培养得到嗜酸乳杆菌一级种子培养液,然后按5%接种量接种到二级种子培养基中,34~38℃、静置培养20~24h,获得嗜酸乳杆菌二级种子培养液。
其中,酿酒酵母菌一级种子培养基和二级种子培养基均为YEPD液体培养基,所述YEPD液体培养基的组成为:葡萄糖20g、胰蛋白胨20g、酵母浸粉10g,1000ml水,自然pH;该培养基在116℃条件下高温灭菌20min。嗜酸乳杆菌一级种子培养基和二级种子培养基均为MRS液体培养基,所述MRS液体培养基的组成为:蛋白胨10.0g、牛肉膏10.0g、酵母粉5.0g、柠檬酸氢二铵2.0g、葡萄糖20.0g、吐温80 1.0mL、乙酸钠5.0g、磷酸氢二钾2.0g、硫酸镁0.58g、硫酸锰0.25g、蒸馏水1000mL、pH6.2-6.4,该培养基在116℃条件下高温灭菌20min。
(3)高密度种子罐培养:将获得的酿酒酵母菌摇瓶种子培养液以体积百分数为3%的接种量接种至所述种子罐中扩繁。
种子罐中基础底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜14%,尿素0.5%,生物营养素0.2%,七水硫酸镁0.1%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸锌0.02%,消泡剂0.04%,余量为水;调节所述基础底糖液体培养基的初始pH值至5.8~6.2;
种子罐培养条件为:温度为30℃,转速为180rpm,罐压为0.03Mpa,通气比1.6:1;培养时间约为20小时,当生物量达到120~140g/L时,开始进行补糖发酵;
第一补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜80%,尿素0.5%,生物营养素0.2%,七水硫酸镁0.05%,氯化钙0.008%,磷酸二氢钾0.1%,消泡剂0.04%,余量为水。
补料培养的条件为:溶氧控制为20%~30%,发酵温度为28℃,转速为200rpm,罐压为0.03Mpa,通气比为2:1,培养时间为8小时;
经检测,生物量达到250g/L(湿重),活菌数达到15亿CFU/ml,获得酿酒酵母菌高密度种子培养液。
(4)酿酒酵母菌高密度有氧发酵培养:发酵底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜14%,尿素0.5%,生物营养素0.2%,七水硫酸镁0.1%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;调节发酵底糖液体培养基的初始pH值至6.0;将获得的酿酒酵母菌高密度种子培养液接种至含发酵底糖液体培养基的发酵罐中,温度为30℃,转速为120~200rpm,罐压为0.03Mpa,通气比2.0:1,以最大通气量和最高转速为初始状态,标定溶氧为100%。在发酵底糖发酵过程中,通过逐渐调高搅拌转速和通气量,控制溶氧量始终维持在30%,当pH值降至最低并开始回升时,同时检测此过程发酵罐中的残糖量,当残糖量低于1%时,开始补加第二补料培养基,补料量为发酵体积的24%。第二补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:葡萄糖28%,糖蜜40%,尿素3.0%,生物营养素0.3%,七水硫酸镁0.05%,无水氯化钙0.008%,磷酸二氢钾0.1%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;通过溶氧量与pH双反馈调节来控制补料发酵过程,调整补糖速率和补加氨水来维持pH在5.3,当补加第二补料培养基使pH低于5.3时,自控补加氨水,当pH高于5.3时,调高补糖速率,同时通过调整搅拌转速保持溶氧在20~30%之间,由此获得酿酒酵母菌高密度发酵菌液;
经检测,获得的酿酒酵母菌高密度发酵菌液的生物量达到310g/L(湿重),活菌数达到20亿CFU/ml。
(5)嗜酸乳杆菌高密度无氧共培养:向获得的酿酒酵母菌高密度发酵菌液中流加加入体积百分数为15%的乳清粉培养基,乳清粉培养基由以下物质按照质量百分比组成:乳清粉28%,玉米将干粉4%,生物营养素0.8%,碳酸钙0.02%,磷酸氢二钾0.1%,余量为水,调节pH为6.2,并同时向酿酒酵母菌高密度发酵菌液中一次性加入3%的第二补料液体培养基,并以5%接种量接种嗜酸乳杆菌种子培养液,发酵条件:升高培养温度至34℃,停止通气,并降低搅拌转速为50rpm,密闭保持发酵罐罐压为正压,且压力不高于0.1Mpa,发酵时间为48h;进行菌种混合培养,通过补加碳酸钠溶液来维持pH在5.2之间;
经活菌数检测,获得的高密度无氧发酵培养物中酿酒酵母菌活菌数为19亿CFU/ml,嗜酸乳杆菌活菌数为102亿CFU/ml;
(6)混菌兼性无氧固态发酵:向高密度酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌无氧发酵菌液中加入体积百分数为8%的糖蜜乳清粉培养基;糖蜜乳清粉培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜60%,乳清粉15%,玉米浆干粉0.5%,生物营养素0.2%,磷酸二氢钾0.1%,余量为水,调节pH为6.0;再将得到的高密度无氧发酵菌液与固体培养基混合,固体培养基由以下物质按照质量百分比组成:小麦麸32%、花生粕14%、玉米胚芽粕24%、棉粕10%、豆粕20%;以质量比为1:0.6混合,水分含量为38%;然后进行制粒后发酵,利用制粒机对混合料进行制粒,制成粒径长短合适的圆柱条状物,粒径4mm,长度8mm,将制粒后的固体混合物装入密闭的发酵箱进行固态无氧发酵。发酵温度为35℃,发酵时间为72h,得到固态无氧发酵产物;
经活菌数检测,固态无氧发酵产物中酿酒酵母菌活菌数为10亿CFU/g,嗜酸乳杆菌活菌数为64亿CFU/g,酸溶蛋白含量为32%。
(7)固态菌体自溶及干燥:通过物料的缓慢输送,升温自溶处理与烘干过程同时进行,前期升高温度为60℃,维持时间约为2h,使菌体细胞充分自溶,再升高温度为90℃,直至烘干水份达到10%以下的要求,得到酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物,并将其粉碎,包装,避光阴凉保存,其具有发酵酸香味,呈酸性,烘干成品稀释涂布平板检测基本无活菌。
实施例2
作为本发明的一个实施例,所述酵母菌与嗜酸乳杆菌培养物的共培养技术及其培养物的制备包括以下步骤:
(1)活化菌种同实施例1。
(2)摇瓶种子培养同实施例1。
(3)高密度种子罐培养:将获得的酵母菌摇瓶种子培养液以体积百分数为3%的接种量接种至所述种子罐中扩繁。
种子罐中基础底糖培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜13%,尿素0.45%,生物营养素0.2%,七水硫酸镁0.08%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.24%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;调节所述基础底糖培养基的初始pH值至5.8;
种子罐培养条件为:温度为28℃,转速为180rpm,罐压为0.03Mpa,通气比1.6:1;培养时间约为20小时,当生物量达到120g/L时,开始进行补糖发酵;
第一补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜82%,尿素0.55%,生物营养素0.15%,七水硫酸镁0.04%,氯化钙0.008%,磷酸二氢钾0.15%,消泡剂0.04%,余量为水
补料培养的条件为:溶氧控制为10%~20%,发酵温度为28℃,转速为180rpm,罐压为0.03Mpa,通气比为1.8:1,培养时间为10小时;
经检测,生物量达到236g/L(湿重),活菌数达到13亿CFU/ml,获得酿酒酵母菌高密度种子培养液。
(4)酿酒酵母菌高密度有氧发酵培养:发酵底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜13%,尿素0.45%,生物营养素0.18%,七水硫酸镁0.1%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;调节发酵底糖液体培养基的初始pH值至5.8;将获得的酿酒酵母菌高密度种子培养液接种至含发酵底糖液体培养基的发酵罐中,温度为28℃,转速为120~200rpm,罐压为0.03Mpa,通气比1.8:1,以最大通气量和最高转速为初始状态,标定溶氧为100%,在发酵底糖发酵过程,通过逐渐调高搅拌转速和通气量,控制溶氧维持在20%,当pH值降至最低并开始回升时,检测此过程发酵罐中的残糖量,当残糖量低于0.8%时,开始补加第二补料培养基,补料量为发酵体积的20%,第二补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜78%,尿素1.8%,生物营养素0.25%,七水硫酸镁0.05%,无水氯化钙0.008%,磷酸二氢钾0.15%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;通过溶氧与pH双反馈调节来控制补料发酵过程,调整补糖速率和补加氨水来维持pH在5.5,当补加第二培养基使pH低于5.5时,自控补加氨水,当pH高于5.5时,调高补糖速率,同时通过调整搅拌转速保持溶氧在10~20%之间,由此获得酿酒酵母菌高密度发酵菌液;
获得的酿酒酵母菌高密度发酵菌液的生物量达到302g/L(湿重),活菌数达到19亿CFU/ml。
(5)嗜酸乳杆菌高密度无氧共培养:向获得的酿酒酵母菌高密度发酵菌液中流加加入体积百分数为13%的乳清粉培养基,乳清粉培养基由以下物质按照质量百分比组成:乳清粉20%,玉米将干粉3.5%,生物营养素0.6%,碳酸钙0.02%,磷酸氢二钾0.2%,余量为水,调节pH为6.0,并同时向酿酒酵母菌高密度发酵菌液中一次性加入2%的第二补料液体培养基,并以5%接种量接种嗜酸乳杆菌种子培养液,发酵条件:升高培养温度至35℃,停止通气,并降低搅拌转速为30rpm,密闭保持发酵罐罐压为正压,且压力不高于0.1Mpa,发酵时间为48h;进行菌种混合培养,通过补加氨水来维持pH在5.5;
经活菌数检测,获得的高密度无氧发酵培养物中酿酒酵母菌活菌数为18亿CFU/ml,嗜酸乳杆菌活菌数为93亿CFU/ml;
(6)混菌兼性无氧固态发酵:向高密度酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌无氧发酵菌液中加入体积百分数为6%糖蜜乳清粉培养基;糖蜜乳清粉培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜50%,乳清粉10%,玉米浆干粉0.4%,生物营养素0.16%,磷酸二氢钾0.14%,余量为水,调节pH为5.8;再将得到的高密度无氧发酵菌液与固体培养基混合,固体培养基由以下物质按照质量百分比组成:喷浆玉米皮20~40%、花生粕20~35%、小麦麸20~40%;以质量比为1:0.5混合,水分含量为35%;然后进行制粒后发酵,利用制粒机对混合料进行制粒,制成粒径长短合适的圆柱条状物,粒径5mm,长度10mm,将制粒后的固体混合物装入带呼吸阀的发酵袋进行固态无氧发酵,发酵温度为34℃,发酵时间64h,得到固态无氧发酵产物;
经活菌数检测,固态无氧发酵产物中酿酒酵母菌活菌数为8亿CFU/g,嗜酸乳杆菌活菌数为58亿CFU/g,酸溶蛋白含量为30%。
(7)固态菌体自溶及干燥:通过物料的缓慢输送,升温自溶处理与烘干过程同时进行,前期升高温度为55℃,维持时间约为2h,使菌体细胞自溶,再升高温度为100℃,直至烘干水份达到10%以下的要求,得到酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物,并将其粉碎,包装,避光阴凉保存,其具有发酵酸香味,呈酸性,烘干成品稀释涂布平板检测基本无活菌。
对比例1
(1)活化菌种同实施例1。
(2)摇瓶种子培养同实施例1。
(3)种子罐培养:将获得的酿酒酵母菌摇瓶种子培养液以体积百分数为3%的接种量接种至所述种子罐中扩繁。
种子罐中基础底糖培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜13%,尿素0.45%,生物营养素0.2%,七水硫酸镁0.08%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.24%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;调节所述基础底糖培养基的初始pH值至5.8;
种子罐培养条件为:温度为28℃,转速为180rpm,罐压为0.03Mpa,通气比1.6:1;培养时间约为20小时;
经检测,生物量达到138g/L(湿重),活菌数为4亿CFU/ml,获得酿酒酵母菌种子培养液。
(4)酿酒酵母菌高密度有氧发酵培养:发酵底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜12%,尿素0.45%,生物营养素0.15%,七水硫酸镁0.1%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;调节发酵底糖液体培养基的初始pH值至5.8;将获得的酿酒酵母菌种子培养液接种至含发酵底糖液体培养基的发酵罐中,温度为28℃,转速为120~200rpm,罐压为0.03Mpa,通气比1.8:1,以初始状态标定溶氧为100%,在发酵底糖发酵过程,不调控pH和溶氧,当溶氧开始直线上升时,开始补加第二补料培养基,补料量为发酵体积的20%,第二补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜76%,尿素1.6%,生物营养素0.3%,七水硫酸镁0.1%,无水氯化钙0.006%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;当补加第二补料培养基使pH低于5.3时,自控补加氨水,当pH高于5.5时,调高补糖速率,由此获得酿酒酵母菌高密度发酵菌液;
获得的酿酒酵母菌高密度发酵菌液的生物量为258g/L(湿重),活菌数为14亿CFU/ml。
(5)嗜酸乳杆菌高密度无氧共培养:向获得的酿酒酵母菌高密度发酵菌液中流加加入体积百分数为10%的糖蜜培养基,糖蜜培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜72%,玉米将干粉3.0%,生物营养素0.4%,碳酸钙0.03%,磷酸氢二钾0.12%,余量为水,调节pH为5.8,并以5%接种量接种嗜酸乳杆菌种子培养液,发酵条件:升高培养温度至35℃,停止通气,并降低搅拌转速为30rpm,密闭保持发酵罐罐压为正压,且压力不高于0.1Mpa,发酵时间为48h;进行菌种混合培养,通过补加氨水来维持pH在5.2;
经活菌数检测,获得的高密度无氧发酵培养物中酿酒酵母菌活菌数为13亿CFU/ml,嗜酸乳杆菌活菌数为50亿CFU/ml;
(6)混菌兼性无氧固态发酵:向高密度酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌无氧发酵菌液中加入体积百分数为6%的糖蜜培养基,糖蜜培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜68%,玉米浆干粉0.5%,生物营养素0.18%,磷酸二氢钾0.16%,余量为水,调节pH为5.8;再将得到的高密度无氧发酵菌液与固体培养基混合,固体培养基由以下物质按照质量百分比组成:小麦麸35%、玉米胚芽粕35%、豆粕30%;以质量比为1:0.5混合,水分含量为35%;不进行制粒,将固体混合物装入密闭的发酵箱进行固态无氧发酵,发酵温度为35℃,发酵时间64h,得到固态无氧发酵产物;
经活菌数检测,固态无氧发酵产物中酿酒酵母菌活菌数为4亿CFU/g,嗜酸乳杆菌活菌数为20亿CFU/g,酸溶蛋白含量为22%。
(7)固态菌体自溶及干燥:通过物料的缓慢输送,升温自溶处理与烘干过程同时进行,前期升高温度为55℃,维持时间约为2h,使菌体细胞自溶,再升高温度为100℃,直至烘干水份达到10%以下的要求,得到酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物,并将其粉碎,包装,避光阴凉保存,其具有发酵酸香味,呈酸性,烘干成品稀释涂布平板检测基本无活菌。
对比例2
(1)活化菌种及摇瓶种子培养同实施例1。
(2)活化菌种及摇瓶种子培养同实施例1。
(3)种子罐培养:将获得的酿酒酵母菌摇瓶种子培养液以体积百分数为3%的接种量接种至所述种子罐中扩繁。
种子罐中基础底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜13%,尿素0.45%,生物营养素0.2%,七水硫酸镁0.08%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.24%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;调节所述基础底糖液体培养基的初始pH值至5.8;
种子罐培养条件为:温度为28℃,转速为180rpm,罐压为0.03Mpa,通气比1.6:1;培养时间约为22小时;
经检测,生物量达到138g/L(湿重),活菌数为4亿CFU/ml,获得酿酒酵母菌种子培养液。
(4)酿酒酵母菌有氧发酵培养:发酵底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜15%,尿素0.45%,生物营养素0.2%,七水硫酸镁0.12%,无水氯化钙0.01%,磷酸二氢钾0.24%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;调节发酵底糖液体培养基的初始pH值至6.2;将获得的酿酒酵母菌种子培养液接种至含发酵底糖培养基的发酵罐中,温度为30℃,转速为120~200rpm,罐压为0.03Mpa,通气比2.0:1,以初始状态标定溶氧为100%,在基础底糖发酵过程,不调控pH和溶氧,当溶氧开始直线上升时,开始补加第二补料培养基,补料量为发酵体积的20%。第二补料培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜76%,尿素1.6%,生物营养素0.3%,七水硫酸镁0.1%,无水氯化钙0.006%,磷酸二氢钾0.2%,硫酸锌0.01%,消泡剂0.04%,余量为水;当补加第二补料培养基使pH低于5.3时,自控补加氨水,当pH高于5.5时,调高补糖速率,由此获得酿酒酵母菌高密度发酵菌液;
获得的酿酒酵母菌有氧发酵菌液的生物量为186g/L(湿重),活菌数为8亿CFU/ml。
(5)嗜酸乳杆菌无氧发酵培养:向获得的酿酒酵母菌高密度发酵菌液中一次性加入体积百分数为12%的糖蜜培养基,糖蜜培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜75%,玉米将干粉3.2%,生物营养素0.3%,碳酸钙0.02%,磷酸氢二钾0.14%,余量为水,调节pH为5.8,并以5%接种量接种嗜酸乳杆菌种子培养液,发酵条件:升高培养温度至35℃,停止通气,并降低搅拌转速为30rpm,密闭保持发酵罐罐压为正压,且压力不高于0.1Mpa,发酵时间为48h;进行菌种混合培养,通过补加氨水来维持pH在5.2;
经活菌数检测,获得的无氧发酵培养物中酿酒酵母菌活菌数为8亿CFU/ml,嗜酸乳杆菌活菌数为20亿CFU/ml;
(6)混菌无氧固态发酵:向酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌无氧发酵菌液中加入体积百分数为7%糖蜜培养基,做为固态无氧发酵的碳氮源,糖蜜培养基由以下物质按照质量百分比组成:糖蜜70%,玉米浆干粉0.6%,生物营养素0.23%,磷酸二氢钾0.18%,余量为水,调节pH为5.8;再将得到的高密度无氧发酵菌液与固体培养基混合,固体培养基由以下物质按照质量百分比组成:小麦麸35%、玉米胚芽粕35%、豆粕30%;以质量比为1:0.5混合,水分含量为35%;不进行制粒,将固体混合物装入带呼吸阀的发酵袋进行固态无氧发酵,发酵温度为35℃,发酵时间64h,得到固态无氧发酵产物;
经活菌数检测,固态无氧发酵产物中酿酒酵母菌活菌数为3亿CFU/g,嗜酸乳杆菌活菌数为14亿CFU/g,酸溶蛋白含量为21%。
(7)固态菌体自溶及干燥:通过物料的缓慢输送,升温自溶处理与烘干过程同时进行,前期升高温度为58℃,维持时间约为2.5h,使菌体细胞自溶,再升高温度为100℃,直至烘干水份达到10%以下的要求,得到酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物,并将其粉碎,包装,避光阴凉保存,其具有发酵酸香味,呈酸性,烘干成品稀释涂布平板检测基本无活菌。
对比例3
与实施例1的区别仅在于,在酿酒酵母菌高密度有氧发酵培养中,不监控pH当溶氧开始直线上升时,添加第二补料培养基,补料量为发酵体积的24%。补料发酵时,不控制溶氧量,也不控制pH。
对比例4
与实施例1的区别仅在于,在高密度种子罐培养中,不进行补料培养。
对比例5
与实施例1的区别仅在于,在嗜酸乳杆菌高密度无氧共培养时,不调控pH。
测试本发明实施例1-2,对比例1~6中酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的总酸,乳酸,氨基酸态氮,酸溶蛋白含量,结果见下表1。
表1:检测结果
由表1可以看出,实施例1~2发酵所得的共培养物的各项检测指标结果均高于对比例1~6。可见,通过酿酒酵母菌种子培养液进行补料培养;配合pH降至最低值且开始回升,残糖量低于1%时,开始第二补料培养;在酿酒酵母菌高密度发酵菌液中加入体积分数为8%~15%的乳清粉培养基,并在第二pH5.0~5.5下无氧发酵;高密度无氧发酵菌液中添加体积分数为5%~8%的糖蜜乳清粉培养基,并与固体培养基以重量份数比为1:0.4~1:1混合,制粒后固态无氧发酵;配合将所述固态无氧发酵产物在50~60℃下,处理1~2h能够明显提高所得酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的总酸、乳酸、氨基酸态氮以及酸溶蛋白的含量。
测试实施例1-2、对比例1-5得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌高细胞密度培养的活菌数,结果见下表2。
表2:发酵获得的酵母菌与嗜酸乳杆菌活菌数检测结果
由表2可以看出,实施例1~2发中所获得的酿酒酵母菌活菌数与嗜酸乳杆菌活菌数,明显高于对比例1~5。由表1可以看出,实施例1~2发酵所得的共培养物的各项检测指标结果均高于对比例1~6。可见,通过酿酒酵母菌种子培养液进行补料培养;配合pH降至最低值且开始回升,残糖量低于1%时,开始第二补料培养;在酿酒酵母菌高密度发酵菌液中加入体积分数为8%~15%的乳清粉培养基,并在第二pH5.0~5.5下无氧发酵;高密度无氧发酵菌液中添加体积分数为5%~8%的糖蜜乳清粉培养基,并与固体培养基以重量份数比为1:0.4~1:1混合,制粒后固态无氧发酵,能够明显提高所得酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌的活菌数的含量。
需要说明的是,上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下,在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外,在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中,多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解,在阐述了具体细节以描述本公开的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,其特征在于,包括:
提供酿酒酵母菌种子培养液和嗜酸乳杆菌种子培养液,分别经过菌种活化和两级扩大培养得到;
将酿酒酵母菌种子培养液接种至基础底糖液体培养基中培养至生物量为120~140g/L,持续添加第一补料培养基进行补料培养,得到生物量为240g/L以上,活菌数为10~15亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度种子培养液;
将酿酒酵母菌高密度种子培养液接种至发酵底糖液体培养基中发酵至pH和残糖量符合预设条件时,持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量稳定在第一预设范围,pH稳定在第二预设范围内,进行补料发酵,得到生物量为300g/L以上,活菌数为15~20亿CFU/ml的酿酒酵母菌高密度发酵菌液;
在酿酒酵母菌高密度发酵菌液中加入体积分数为1~3%的发酵底糖液体培养基,并持续添加乳清粉培养基至体积分数为8%~15%;接种体积分数为1~5%的嗜酸乳杆菌培养液,在第二pH下无氧发酵,得到高密度无氧发酵菌液;
在高密度无氧发酵菌液中添加体积分数为5%~8%的糖蜜乳清粉培养基,并与固体培养基以重量份数比为1:0.4~1:1混合,制粒后固态无氧发酵,得到固态无氧发酵产物;
将所述固态无氧发酵产物在50~60℃下,处理1~2h,使酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌自溶,得到酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
2.根据权利要求1所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,其特征在于,所述第一预设范围为10~30%,所述第二预设范围为5.1~5.5;所述第二补料培养基包括以下质量百分比组成的物质:葡萄糖20~30%,糖蜜30~60%,尿素1~2.5%,生物营养素0.1~0.3%,七水硫酸镁0.05~0.20%,无水氯化钙0.008~0.015%,磷酸二氢钾0.05~0.15%,硫酸锌0.01~0.05%,消泡剂0.02~0.04%,余量为水。
3.根据权利要求2所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,其特征在于,所述持续以动态速率添加第二补料培养基,控制溶氧量稳定在第一预设范围,pH稳定在第二预设范围内的步骤具体包括:
当pH低于5.1时,补加氨水;
当pH高于5.5时,调高第二补料培养基的添加速率;同时调整搅拌转速,使溶氧量维持在10~30%。
4.根据权利要求1所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,其特征在于,所述pH和残糖量符合预设条件包括:所述pH降至最低并开始回升,且所述残糖量低于1%。
5.根据权利要求1所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,其特征在于,所述乳清粉培养基由以下质量百分比的物质组成:乳清粉20~30%,玉米浆干粉2~4%,生物营养素0.5~1.5%,碳酸钙0.01~0.05%,磷酸氢二钾0.05~0.1%,余量为水,pH为6.0~6.4;所述糖蜜乳清粉培养基包括以下质量百分比的物质:糖蜜50~60%,乳清粉10~20%,玉米浆干粉0.3~0.9%,生物营养素0.2~0.4%,磷酸二氢钾0.05~0.2%,余量为水,pH为6.0。
6.根据权利要求1所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,其特征在于,所述嗜酸乳杆菌培养液由所述嗜酸乳杆菌种子培养液经过种子罐扩大培养所得,活菌数为40~100亿CFU/ml;所述第二pH为5.0~5.5。
7.根据权利要求1所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法,其特征在于,所述高密度无氧发酵菌液中,酿酒酵母菌的活菌数为10~20亿CFU/ml,嗜酸乳杆菌活菌数为50~100亿CFU/ml;所述固态无氧发酵产物中酿酒酵母菌活菌数为4~8亿CFU/g,嗜酸乳杆菌活菌数为40~80亿CFU/g,酸溶蛋白含量为35~45%。
8.一种权利要求1~7任一项所述制备方法制备所得酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
9.一种如权利要求1~7任一项所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法制备得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或如权利要求8所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或在发酵豆粕中的应用。
10.一种发酵豆粕,所述发酵豆粕包括如权利要求1~7任一项所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物的制备方法制备得到的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物或如权利要求8所述的酿酒酵母菌与嗜酸乳杆菌共培养物。
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