CN114540265B - 一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：1）酵母菌种逐级扩大培养；2）液体发酵；3）离心分离；4）干燥处理。通过本发明可以制得富含谷胱甘肽的富硒酵母。
Description
技术领域
本发明涉及生物饲料技术领域，具体涉及一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法。
背景技术
硒是动物必需的微量元素，对保护动物生理机能，预防疾病，提高动物免疫力和健康水平十分必要。动物体内的谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的活性中心为含硒的硒代半胱氨酸，GPx通过催化还原型谷胱甘肽(GSH)转变为氧化型谷胱甘肽(GSSG)，使氢转递到肌体内的各种氧自由基分子中，使氧自由基得到还原，从而清除肌体组织中有害的氧自由基，保护生物大分子和生物膜结构免受氧自由基的损伤，在此过程中硒和谷胱甘肽发挥了关键性协调作用。除此之外GSH还可维持红细胞膜上的蛋白质巯基处于还原状态，防止溶血的产生，同时可使血红蛋白免受氧自由基攻击变成高铁血红蛋白而保持正常的输送氧的功能。GSH还可以与进入肌体的有毒物质如氟化物、丙烯腈、一氧化碳等结合，使之转变为无毒物质而排出体外。另外GSH还在缓解神经元兴奋性中毒，治疗白内障等眼科疾病，治疗糖尿病并发症等领域发挥作用。GSH还是哺乳动物卵母细胞成熟和保持精子活性的重要营养素，并有研究表明通过提高猪胞质内GSH浓度有助于提高雄原核的形成能力和胚胎发育率，从而提高哺乳动物繁殖能力。除此之外谷胱甘肽(GSH)可参与和促进动物对硒的吸收和利用。
硒在动物肌体中发挥着抗氧化和抗炎作用。目前给动物或人类补充硒可选择硒产品有无机硒、纳米硒、硒代蛋氨酸和酵母硒。从综合要素来考虑，更多使用者倾向于优选酵母硒。
鉴于上述硒与谷胱甘肽间的互作，若能在补硒产品中同时富含谷胱甘肽(GSH)，在本产品应用于动物时使动物补硒的同时补充谷胱甘肽，充分发挥硒和谷胱甘肽的协同作用，相互促进，增强效果。除此之外谷胱甘肽(GSH)自身还要发挥的一系列生理作用。谷胱甘肽(GSH)还能促进动物肌体对硒的吸收。目前在现有的补硒产品中还未见富含谷胱甘肽(GSH)的富硒酵母产品，鉴于此，本发明拟开发一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，制得富含谷胱甘肽(GSH)的富硒酵母产品。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，目的在于提供一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，通过本发明可以制得富含谷胱甘肽的富硒酵母产品，创造性地实现了动物在补充有机硒的同时又可以同步补充谷胱甘肽(GSH)。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
酵母菌种在以糖蜜溶液为培养基，培养温度为30-35℃条件下，经过锥形瓶、卡氏罐、种子罐逐级扩大培养，每级培养时间20-24h，完成酵母菌种的逐级扩大培养，得到酵母菌种培养液。
在酵母菌种逐级扩大培养的过程中，所述糖蜜溶液的重量份组分包括糖蜜1-3份，水100-120份。
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液接种到含有碳源、氮素、营养盐、硒盐、维生素B1的培养液中，在发酵罐中30-35℃发酵培养18-30小时；
在发酵后期一次或分次加入双氧水、氨基酸、生物素，得到酵母发酵培养液；
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液；
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液进行干燥，得到富含谷胱甘肽富硒酵母。
优选的，步骤1）中，所述酵母菌种为啤酒酵母。
优选的，步骤2）中，所述碳源包括糖蜜、葡萄糖中的一种或两种。
所述碳源为糖蜜时，将糖蜜配制成折合糖度为质量百分比浓度25%的糖蜜溶液，在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为10-28ml/(L,h)。
所述碳源为葡萄糖时，将葡萄糖配制成质量百分比为25%的葡萄糖溶液，在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为10-28ml/(L,h)。
所述碳源为糖蜜和葡萄糖时，糖蜜和葡萄糖采用分别流加方式添加，其中糖蜜配制成折合糖度为质量百分比浓度25%的糖蜜溶液，在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为10-28ml/(L,h)；葡萄糖配制成质量百分比为25%的葡萄糖溶液，在发酵10-18小时后开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为5-10ml/(L,h)。
优选的，步骤2）中，所述氮素包括谷氨酸、硫酸铵、氯化铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或多种混合物，所述氮素在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为1.5-2.0ml/(L,h)。
优选的，步骤2）中，所述氨基酸包括半胱氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、蛋氨酸中的一种或多种的混合物，所述氨基酸在发酵12-20h（小时）后一次添加或分次添加。
所述氨基酸可以在发酵12-20h（小时）后一次添加（即一次性添加）（加入到发酵罐中）时，加入量为0.5-1.5g/L。
所述氨基酸可以在发酵12-20h（小时）后分次添加（即分多次添加）（加入到发酵罐中）时，加入量为0.5-1.5g/L，采用每1-2小时添加一次，次数二至三次，每次加入量为总量除以次数的量。
优选的，步骤2）中，所述营养盐包括硫酸镁、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰中的一种或多种的混合物，所述营养盐在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为1.5-2.0ml/(L,h)。
所述营养盐为配制成质量百分比浓度为2.5%的营养盐溶液，在发酵初始开始将所述营养盐流加进入发酵罐中，营养盐溶液流加量控制为1.5-2.0ml/(L,h)。
优选的，步骤2）中，所述硒盐包括亚硒酸钠、硒酸钠中的一种或两种的混合物，所述硒盐在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为0.4-1.2ml/(L,h)。
所述硒盐为配制成质量百分比浓度为5%的硒盐溶液，在发酵初始开始将所述硒盐流加进入发酵罐中，流加量控制为0.4-1.2ml/(L,h)。
优选的，步骤2）中，所述维生素B1在发酵初始加入发酵罐中，加入量为10-20mg/L。
优选的，步骤2）中，所述生物素在发酵10-18h（小时）后加入发酵罐中，加入量6-15mg/L。
所述生物素可以在发酵10-18h（小时）后一次添加（即一次性添加）（加入到发酵罐中）时，加入量6-15mg/L。
所述生物素可以在发酵10-18h（小时）后分次添加（即分多次添加）（加入到发酵罐中）时，加入量6-15mg/L，采用每1-2小时添加一次，次数二至三次，每次加入量为总量除以次数的量。
优选的，步骤2）中，所述双氧水在发酵14-22h（小时）后一次或分次加入，加入量为250-350mg/L。
所述双氧水可以在发酵14-22h（小时）后一次添加（即一次性添加）（加入到发酵罐中）时，加入量6-15mg/L。
所述双氧水可以在发酵14-22h（小时）后分次添加（即分多次添加）（加入到发酵罐中）时，加入量6-15mg/L，采用每1-2小时添加一次，次数二至三次，每次加入量为总量除以次数的量。
通过本发明可以制得富含谷胱甘肽的富硒酵母产品，根据营养需要可以在动物（如猪、禽、反刍动物、水产等）的全价日粮中添加适量本发明的富含谷胱甘肽的富硒酵母，混合均匀后饲喂动物。
本发明的有益效果：
在动物体内谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)是催化清除氧自由基的重要生物酶，硒是GPx中的重要元素，而且GPx只有在谷胱甘肽参与下才能完成氧自由基的清除；另一方面，所提供的富硒酵母在富含谷胱甘肽的情况下，也有助于硒的吸收利用，于是硒和谷胱甘肽协同作用得以充分发挥。
本发明在酵母富硒的同时，通过谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、蛋氨酸、双氧水、葡萄糖、生物素等的运用，巧妙地制备得到富含谷胱甘肽富硒酵母。
富硒酵母的标志性成分为硒代蛋氨酸，是酵母细胞在合成蛋氨酸的途径中，其所带的硫元素被硒元素取代，从而生成硒代蛋氨酸。
谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成。
本发明的培养液中加入谷氨酸作为氮素。经申请人大量的实验摸索研究，在本发明的制备方法中，通过控制谷氨酸的添加方式，使其按照严格的的流加量进行添加，一方面有利于谷胱甘肽的合成（谷氨酸是合成谷胱甘肽的原料），同时，还可促进酵母的富硒作用，这是由于谷氨酸可转化成的α-酮戊二酸，进入三羧酸循环(TCA)能抑制柠檬酸合成酶，限制乙酰COA进入TCA，导致丙酮酸的过剩，于是出现丙酮酸转化为草酰乙酸数量的增加，草酰乙酸为合成硒代蛋氨酸的前体物质，所以添加谷氨酸可促进硒代蛋氨酸的合成。
本发明中还添加一种称为生物素的维生素，生物素可加速糖酵解中的反应，从而提高糖酵解途径终产物丙酮酸合成数量，此时生物素与谷氨酸协同使丙酮酸加大积累，更进一步强化丙酮酸生成草酰乙酸的反应，从而促进硒代蛋氨酸的合成。这里通过谷氨酸与生物素协同作用，显著提高了酵母的富硒能力。而所添加的谷氨酸亦可通过三羧酸循环途经草酰乙酸、天冬氨酸等中间产物生成硒代蛋氨酸。
本发明添加的天冬氨酸也是合成硒代蛋氨酸的前体物质，可促进酵母富硒作用。
酵母合成半胱氨酸需经过蛋氨酸合成途径，生成蛋氨酸，再由蛋氨酸转化成半胱氨酸，这也是酵母细胞内半胱氨酸合成的唯一途径，如此使得酵母合成半胱氨酸途径要长于蛋氨酸合成途径，途径中首先满足蛋氨酸的需求，故而游离蛋氨酸容易积累，而半胱氨酸在途径的远端，使得游离半胱氨酸较难积累，故添加半胱氨酸对酵母合成谷胱甘肽显得非常必要。添加蛋氨酸可促进半胱氨酸生成，亦能增加谷胱甘肽的合成。
葡萄糖以容易吸收，且为糖酵解途径的直接反应物而被认为是生物代谢中最佳能量物质，它可快速分解进入能量代谢，为生物细胞的生理活动快速提供ATP能量分子。在酵母富硒代谢中的硒盐吸收和硒的转化途径以及谷胱甘肽合成均需要大量供给ATP，故本发明添加使用葡萄糖能显著促进酵母富硒和谷胱甘肽的合成。谷胱甘肽为微生物的次级代谢产物，主要在发酵后期产生，为加大酵母谷胱甘肽的生成和积累以及富硒效果，在本申请人的实验中发现在发酵至对数后期流加葡萄糖溶液进入发酵体系效果最佳，对提高富硒能力和谷胱甘肽的生成达到了很好的效果。
双氧水作为氧化剂，适量加入到富硒酵母发酵液中，可提高发酵液氧化还原电位，从而诱导酵母产生还原性的谷胱甘肽物质并积累。同时双氧水作为谷胱甘肽过氧化物酶的底物，可诱导酵母细胞合成谷胱甘肽过氧化酶，而谷胱甘肽过氧化物酶分子中含有硒代半胱氨酸，也就是说双氧水的存在可促进了硒代半胱氨酸的合成，从而促进了酵母的富硒作用。所以本发明中双氧水的添加即能促进酵母细胞谷胱甘肽的生成，又能促进酵母富硒。因谷胱甘肽为次级代谢产物，主要在发酵后期合成，本发明采取双氧水在发酵后期加入。
本发明所添加的生物素，除上述作用外，生物素有促进酵母细胞脂代谢作用，可使酵母细胞膜变得致密，从而保持酵母细胞合成的硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸以及谷胱甘肽能最大程度的保留在细胞内，而不排出细胞外，因为本发明最终收集的是富含谷胱甘肽的富硒酵母细胞。
本发明技术路线清晰，设计准确合理，能充分保证产品谷胱甘肽和硒含量的稳定。
通过本发明一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法可以制得富含谷胱甘肽的富硒酵母产品，本发明制得的富含谷胱甘肽的富硒酵母产品可为饲料及在养殖业提供“双补”，既补硒又补谷胱甘肽，创造性地提高了富硒酵母的生物学价值。依据对硒价值的研究，可以预计其对增强硒相关抗氧化酶系（包括谷胱甘肽过氧化物酶家族和硫氧还蛋白还原酶家族）活性，提高抗氧化能力以及通过影响炎症因子而发挥出更好的抗炎作用。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
酵母菌种采用啤酒酵母，酵母菌种经过以糖蜜溶液为培养基的锥形瓶、卡氏罐、20吨种子罐逐级扩大完成酵母菌种的培养，得到酵母菌种培养液。
所述糖蜜溶液的重量份比例为糖蜜1份，水120份。
酵母菌种逐级扩大培养的培养温度为30℃，每级培养时间24h。
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液倒入到100吨发酵罐中，酵母接入量为0.8t。
以每升发酵培养液为基准，接种后向发酵罐加入维生素B1，加入量为18mg/L，并开始向发酵罐中流加折合糖度为质量百分比浓度为25%的碳源（糖蜜溶液）、折合氮元素质量百分比浓度为6.3%的氮素营养液（氮素营养液的物料构成组分中尿素、硫酸铵、氯化铵、磷酸一铵、磷酸二铵、谷氨酸的重量份比例为31:5:15:20:11:25）、质量百分比浓度为2.5%的营养盐溶液（营养盐溶液为硫酸亚铁溶液）、质量百分比浓度为5%的硒盐溶液（硒盐溶液中的硒盐为亚硒酸钠）；其中：碳源（糖蜜溶液）流加量控制为10ml/(L,h)；氮素营养液流加量控制为1.5ml/(L,h)；营养盐溶液流加量控制为1.6ml/(L,h)；硒盐溶液流加量控制为0.4ml/(L,h)。
发酵18h后向发酵罐内一次性加入生物素，加入量为6mg/L；
在发酵15小时后向发酵罐内分两次（每2小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入氨基酸（氨基酸为半胱氨酸），加入量为1.2g/L；
发酵14h后向发酵罐内一次性加入双氧水，加入量为250mg/L。
在发酵罐中，发酵温度32℃，发酵培养30小时，得到酵母发酵培养液。
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液。
对步骤2）得到的酵母发酵培养液经过碟片式离心分离机进行离心分离，收集得到酵母浓缩液。
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液经过刮板式对辊滚筒干燥机干燥，制得富含谷胱甘肽富硒酵母。
制得的富含谷胱甘肽富硒酵母，经检测谷胱甘肽含量为12248ppm，硒含量为3287ppm。
实施例2
一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
酵母菌种采用啤酒酵母，酵母菌种经过以糖蜜溶液为培养基的锥形瓶、卡氏罐、20吨种子罐逐级扩大完成酵母菌种的培养，得到酵母菌种培养液。
所述糖蜜溶液的重量份比例为糖蜜3份，水100份。
酵母菌种逐级扩大培养的培养温度为31℃，每级培养时间23h。
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液倒入到100吨发酵罐中，酵母接入量为1.1t。
以每升发酵培养液为基准，接种后向发酵罐加入维生素B1，加入量为10mg/L，并开始向发酵罐中流加折合糖度为质量百分比浓度为25%的碳源、折合氮元素质量百分比浓度为6.3%的氮素营养液（氮素营养液为谷氨酸溶液）、质量百分比浓度为2.5%的营养盐溶液（营养盐溶液的物料构成组分中磷酸氢二钾、硫酸亚铁、硫酸锌的重量份比例为5:1:2.5）、质量百分比浓度为5%的硒盐溶液（硒盐溶液中的硒盐为硒酸钠）；其中：所述碳源为葡萄糖，将葡萄糖配制成质量百分比为25%的葡萄糖溶液，在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为5ml/(L,h)。
氮素营养液流加量控制为2.0ml/(L,h)；营养盐溶液流加量控制为1.5ml/(L,h)；硒盐溶液流加量控制为0.7ml/(L,h)。
发酵10h后向发酵罐内分两次（每2小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入生物素，加入量为12mg/L。
在发酵12小时后向发酵罐内一次加入氨基酸（氨基酸的物料构成组分中半胱氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸、蛋氨酸的重量份比例为5:3:2:2），加入量为1.5g/L。
发酵17h后向发酵罐内一次性加入双氧水，加入量为350mg/L。
在发酵罐中，发酵温度35℃，发酵培养18小时，得到酵母发酵培养液。
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液。
对步骤2）得到的酵母发酵培养液经过碟片式离心分离机进行离心分离，收集得到酵母浓缩液。
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液经过刮板式对辊滚筒干燥机干燥，制得富含谷胱甘肽富硒酵母。
制得的富含谷胱甘肽富硒酵母中，谷胱甘肽含量为13105ppm，硒含量为3314ppm。
实施例3
一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
酵母菌种采用啤酒酵母，酵母菌种经过以糖蜜溶液为培养基的锥形瓶、卡氏罐、20吨种子罐逐级扩大完成酵母菌种的培养，得到酵母菌种培养液。
所述糖蜜溶液的重量份比例为糖蜜2份，水106份。
酵母菌种逐级扩大培养的培养温度为35℃，每级培养时间20h。
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液倒入到100吨发酵罐中，酵母接入量为0.8t。
以每升发酵培养液为基准，接种后向发酵罐加入维生素B1，加入量为20mg/L，并开始向发酵罐中流加折合氮元素质量百分比浓度为6.3%的氮素营养液（氮素营养液的物料构成组分中谷氨酸、尿素、磷酸一铵的重量份比例为2:5:1）、质量百分比浓度为2.5%的营养盐溶液（营养盐溶液的物料构成组分中硫酸镁、氯化钙、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化钠、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰的重量份比例为20:60:50:50:30:1.8:0.12:1.3:1）、质量百分比浓度为5%的硒盐溶液（硒盐溶液的物料构成组分中亚硒酸钠、硒酸钠的重量份比例为4:1）；另外，采用糖蜜和葡萄糖作为碳源，将糖蜜配制成折合糖度为质量百分比浓度25%的糖蜜溶液，在发酵初始开始采用流加的方式添加，流加量为28ml/(L,h)；将葡萄糖配制成质量百分比为25%的葡萄糖溶液，在发酵10h后开始采用流加的方式添加，流加量为5ml/(L,h)。
其中：氮素营养液流加量控制为1.8ml/(L,h)；营养盐溶液流加量控制为2.0ml/(L,h)；硒盐溶液流加量控制为1.2ml/(L,h)。
发酵15h后向发酵罐内一次性加入生物素，加入量为15mg/L。
在发酵20小时后向发酵罐内一次性加入氨基酸（氨基酸的物料构成组分中半胱氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸的重量份比例为6:2:2），加入量为0.5g/L。
发酵22h后向发酵罐内分两次（每1小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入双氧水，加入量为320mg/L。
在发酵罐中，发酵温度30℃，发酵培养26小时，得到酵母发酵培养液。
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液。
对步骤2）得到的酵母发酵培养液经过碟片式离心分离机进行离心分离，收集得到酵母浓缩液。
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液经过刮板式对辊滚筒干燥机干燥，制得富含谷胱甘肽富硒酵母。
制得的富含谷胱甘肽富硒酵母中，谷胱甘肽含量为12906ppm，硒含量为3164ppm。
实施例4
一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
酵母菌种采用啤酒酵母，酵母菌种经过以糖蜜溶液为培养基的锥形瓶、卡氏罐、20吨种子罐逐级扩大完成酵母菌种的培养，得到酵母菌种培养液。
所述糖蜜溶液的重量份比例为糖蜜2份，水115份。
酵母菌种逐级扩大培养的培养温度为32℃，每级培养时间21h。
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液倒入到100吨发酵罐中，酵母接入量为0.8t。
以每升发酵培养液为基准，
接种后向发酵罐加入维生素B1，加入量为13mg/L，并开始向发酵罐中流加折合糖度为质量百分比浓度为25%的碳源、折合氮元素质量百分比浓度为6.3%的氮素营养液（氮素营养液的物料构成组分中谷氨酸、硫酸铵、氯化铵、尿素的重量份比例为2:2:1:3）、质量百分比浓度为2.5%的营养盐溶液（营养盐溶液的物料构成组分中硫酸镁、磷酸氢二钾、硫酸亚铁、硫酸锌的重量份比例为2:3:2:4）、质量百分比浓度为5%的硒盐溶液（硒盐溶液的物料构成组分中亚硒酸钠、硒酸钠的重量份比例为2:5）；其中：所述碳源为葡萄糖，将葡萄糖配制成质量百分比为25%的葡萄糖溶液，在发酵初始开始采用流加的方式添加（流加进入发酵罐中），流加量为10ml/(L,h)。
氮素营养液流加量控制为1.6ml/(L,h)；营养盐溶液流加量控制为1.8ml/(L,h)；硒盐溶液流加量控制为0.5ml/(L,h)。
发酵16h后向发酵罐内分两次（每1小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入生物素，加入量为8mg/L。
在发酵14小时后向发酵罐内分三次（每2小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入氨基酸（氨基酸的物料构成组分中半胱氨酸、甘氨酸的重量份比例为3:1），加入量为0.9g/L。
发酵20小时后向发酵罐内分两次（每2小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入双氧水，加入量为297mg/L。
在发酵罐中，发酵温度34℃，发酵培养20小时，得到酵母发酵培养液。
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液。
对步骤2）得到的酵母发酵培养液经过碟片式离心分离机进行离心分离，收集得到酵母浓缩液。
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液经过刮板式对辊滚筒干燥机干燥，制得富含谷胱甘肽富硒酵母。
制得的富含谷胱甘肽富硒酵母中，谷胱甘肽含量为13227ppm，硒含量为3245ppm。
实施例5
一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
酵母菌种采用啤酒酵母，酵母菌种经过以糖蜜溶液为培养基的锥形瓶、卡氏罐、20吨种子罐逐级扩大完成酵母菌种的培养，得到酵母菌种培养液。
所述糖蜜溶液的重量份比例为糖蜜3份，水109份。
酵母菌种逐级扩大培养的培养温度为34℃，每级培养时间20h。
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液倒入到100吨发酵罐中，酵母接入量为1.1t。
以每升发酵培养液为基准，
接种后向发酵罐加入维生素B1，加入量为15mg/L，并开始向发酵罐中流加折合糖度为质量百分比浓度为25%的碳源（糖蜜溶液）、折合氮元素质量百分比浓度为6.3%的氮素营养液（氮素营养液的物料构成组分中谷氨酸、硫酸铵、氯化铵、尿素、磷酸二铵的重量份比例为3:2:1:3:1）、质量百分比浓度为2.5%的营养盐溶液（营养盐溶液的物料构成组分中硫酸镁、磷酸氢二钾的重量份比例为3:6）、质量百分比浓度为5%的硒盐溶液（硒盐溶液中的硒盐为亚硒酸钠）；其中：碳源（糖蜜溶液）流加量控制为28ml/(L,h)；氮素营养液流加量控制为1.9ml/(L,h)；营养盐溶液流加量控制为1.6ml/(L,h)；硒盐溶液流加量控制为1.1ml/(L,h)。
发酵12小时后向发酵罐内分三次（每2小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入生物素，加入量为14mg/L。
在发酵18小时后向发酵罐内分两次（每1小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入氨基酸（氨基酸为天门冬氨酸），加入量为1.3g/L。
发酵15小时后向发酵罐内分三次（每1小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入双氧水，加入量为273mg/L。
在发酵罐中，发酵温度31℃，发酵培养23小时，得到酵母发酵培养液。
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液。
对步骤2）得到的酵母发酵培养液经过碟片式离心分离机进行离心分离，收集得到酵母浓缩液。
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液经过刮板式对辊滚筒干燥机干燥，制得富含谷胱甘肽富硒酵母。
制得的富含谷胱甘肽富硒酵母中，谷胱甘肽含量为12711ppm，硒含量为3138ppm。
实施例6
一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
酵母菌种采用啤酒酵母，酵母菌种经过以糖蜜溶液为培养基的锥形瓶、卡氏罐、20吨种子罐逐级扩大完成酵母菌种的培养，得到酵母菌种培养液。
所述糖蜜溶液的重量份比例为糖蜜1份，水112份。
酵母菌种逐级扩大培养的培养温度为33℃，每级培养时间22h。
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液倒入到100吨发酵罐中，酵母接入量为0.8t。
以每升发酵培养液为基准，
接种后向发酵罐加入维生素B1，加入量为19mg/L，并开始向发酵罐中流加折合氮元素质量百分比浓度为6.3%的氮素营养液（氮素营养液的物料构成组分中谷氨酸、尿素的重量份比例为7:3）、质量百分比浓度为2.5%的营养盐溶液（营养盐溶液中硫酸镁、磷酸二氢钾、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌的重量份比例为3:2:2:1:3）、质量百分比浓度为5%的硒盐溶液（硒盐溶液中的硒盐为硒酸钠）；另外，采用糖蜜和葡萄糖作为碳源，将糖蜜配制成折合糖度为质量百分比浓度25%的糖蜜溶液，在发酵初始开始采用流加的方式添加，流加量为10ml/(L,h)；将葡萄糖配制成质量百分比为25%的葡萄糖溶液，在发酵18h后开始采用流加的方式添加，流加量为10ml/(L,h)。
其中：氮素营养液流加量控制为2.0ml/(L,h)；营养盐溶液流加量控制为1.7ml/(L,h)；硒盐溶液流加量控制为0.9ml/(L,h)。
发酵14h后向发酵罐内分三次（每1小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入生物素，加入量为10mg/L。
在发酵16小时后向发酵罐内分三次（每1小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入氨基酸（氨基酸的物料构成组分中半胱氨酸、天门冬氨酸的重量份比例为3:2），加入量为0.7g/L。
发酵18h后向发酵罐内分三次（每2小时添加一次，每次加入量为总量除以次数的量）加入双氧水，加入量为288mg/L。
在发酵罐中，发酵温度33℃，发酵培养28小时，得到酵母发酵培养液。
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液。
对步骤2）得到的酵母发酵培养液经过碟片式离心分离机进行离心分离，收集得到酵母浓缩液。
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液经过刮板式对辊滚筒干燥机干燥，制得富含谷胱甘肽富硒酵母。
制得的富含谷胱甘肽富硒酵母中，谷胱甘肽含量为13872ppm，硒含量为3051ppm。
Claims (9)
1.一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）酵母菌种逐级扩大培养：酵母菌种经逐级扩大培养后得到酵母菌种培养液；
2）液体发酵：
将步骤1）得到的酵母菌种培养液接种到含有碳源、氮素、营养盐、硒盐、维生素B1的培养液中，30-35℃发酵培养18-30小时；
在发酵后期一次或分次加入双氧水、氨基酸、生物素，得到酵母发酵培养液；
步骤2）中，所述氨基酸包括天门冬氨酸，所述氨基酸在发酵12-20h后一次添加或分次添加；
3）离心分离：
对步骤2）得到的酵母发酵培养液进行离心分离，收集酵母浓缩液；
4）干燥处理：
对步骤3）得到的酵母浓缩液进行干燥，得到富含谷胱甘肽富硒酵母。
2.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述酵母菌种为啤酒酵母。
3.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述碳源包括糖蜜、葡萄糖中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述氮素包括谷氨酸、硫酸铵、氯化铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或多种混合物，所述氮素在发酵初始开始采用流加的方式添加，流加量为1.5-2.0ml/(L,h)。
5.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述营养盐包括硫酸镁、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、氯化钠、氯化钙、硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸锰中的一种或多种的混合物，所述营养盐在发酵初始开始采用流加的方式添加，流加量为1.5-2.0ml/(L,h)。
6.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述硒盐包括亚硒酸钠、硒酸钠中的一种或两种的混合物，所述硒盐在发酵初始开始采用流加的方式添加，流加量为0.4-1.2ml/(L,h)。
7.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述维生素B1在发酵初始加入，加入量为10-20mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述生物素在发酵10-18h后加入，加入量6-15mg/L。
9.根据权利要求1所述的一种富含谷胱甘肽的富硒酵母的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述双氧水在发酵14-22h后一次或分次加入，加入量为250-350mg/L。
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