CN114847400B - 一种苹果香味酵母培养物及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发酵技术领域，具体为一种苹果香味酵母培养物的制备方法及酵母培养物的应用。所述酵母培养物的制备方法包括以下步骤：(1)将豆粕和玉米皮混合粉碎后作为基料备用；(2)制备马克斯克鲁维酵母发酵液；(3)向马克斯克鲁维酵母发酵液中补充甘露二糖三糖水解液，混匀后接种至基料中；(4)接种后的基料进行好氧浅层发酵，发酵结束即得到酵母培养物。本发明采用马克思克鲁维酵母作为发酵菌种进行固态发酵，并采用甘露二糖三糖水解液作为碳源，制得的酵母培养物活菌数高，发酵后湿料具有苹果香味，具有较好的诱食性，解决了传统酿酒酵母发酵后产生浓烈酒味而影响动物采食的问题，作为动物饲料添加剂，可显著提高采食量与日增重。
Description
技术领域
本发明属于发酵技术领域，具体涉及一种苹果香味酵母培养物及其制备方法和应用。
背景技术
酵母培养物(Yeast Culture)是在特定工艺条件下由酵母在特定的培养基上经过充分发酵后所形成的微生态制品，广泛应用于养殖业，其产品代谢产物丰富，功能性强，因具有无毒副作用、无残留污染、不产生耐药性、可部分替代抗生素等优点而引起人们广泛关注。
目前市场上大多数酵母培养物以酿酒酵母为发酵菌种，先进行好氧液体发酵，再进行3-5天兼性厌氧固态发酵，其产品可以促使动物健康生长，从而达到提高饲料利用率和改善动物生产力水平的目的。
但是，常用的酵母培养物的固体发酵方法存在发酵后湿料酒味浓烈，大比例添加到饲料中影响动物采食，增加料肉比的问题，阻碍了酵母培养物产品的广泛使用，影响饲料养殖业新的发展。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中酵母培养物的固体发酵方法存在酒味浓烈，大比例添加到饲料中影响动物采食，增加料肉比的问题。
为此，本发明提供了一种苹果香味酵母培养物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将豆粕和玉米皮混合粉碎后作为基料备用；
(2)制备马克斯克鲁维酵母发酵液；
(3)向马克斯克鲁维酵母发酵液中补充甘露二糖三糖水解液，混匀后接种至基料中；
(4)接种后的基料进行好氧浅层发酵，发酵结束即得到苹果香味酵母培养物。
具体的，上述步骤(2)具体为：将马克斯克鲁维酵母接种至种子培养基中，180rpm、28℃培养16h得到摇瓶种子液；将摇瓶种子液以0.5％的接种量接种至发酵培养基中，控制通气量为200L/min，转速为200rpm，28℃培养40h，得到马克斯克鲁维酵母发酵液。
具体的，上述种子培养基和发酵培养基包括2％的胰蛋白胨，1％的酵母粉，10-20％的碳源。
具体的，上述甘露二糖三糖水解液的制备方法为将棕榈仁粕和瓜尔豆粕混合后使用复合酶进行酶解，过滤得到甘露二糖三糖寡糖；所述复合酶包括75-80％的β-甘露聚糖酶，1-5％的β-1,4-内切木聚糖酶，1-2％的β-葡聚糖酶，0.1-0.5％的果胶酶，余量为麦芽糊精。
具体的，上述酶解过程中初始pH值为5.0-6.0，水份为70-75％，温度为50-60℃，酶解时间为6-8小时。
具体的，上述步骤(3)中接种量为10-15％。
具体的，上述步骤(4)中好氧浅层发酵条件为：发酵初始水分控制在40-45％，pH为5.0-6.0，料温为25-30℃，空气湿度控制在65-70％，基料厚度为10cm。
具体的，上述酵母培养物中活菌数为(1.8-2)×1010cfu/g。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
本发明提供的这种酵母培养物的制备方法采用马克思克鲁维酵母作为发酵菌种进行固态发酵，并采用棕榈仁粕和瓜尔豆粕作为原料进行酶解，提取甘露二糖三糖水解液作为碳源，制得的酵母培养物活菌数高，发酵后湿料具有苹果香味，具有较好的诱食性，解决了传统酿酒酵母发酵后产生浓烈酒味而影响动物采食的问题，作为动物饲料添加剂，可显著提高采食量与日增重。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。尽管已经详细描述了本发明的代表性实施例，但是本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下可以对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明的范围不应局限于实施方案，而应由所附权利要求及其等同物来限定。
本发明提供了一种苹果香味酵母培养物的制备方法，包括以下步骤：
(1)将豆粕和玉米皮混合粉碎后作为基料备用；
(2)制备马克斯克鲁维酵母发酵液；
制备方法具体为：将马克斯克鲁维酵母接种至种子培养基中，180rpm、28℃培养16h得到摇瓶种子液；将摇瓶种子液以0.5％的接种量接种至发酵培养基中，控制通气量为200L/min，转速为200rpm，28℃培养40h，得到马克斯克鲁维酵母发酵液；其中种子培养基和发酵培养基包括2％的胰蛋白胨，1％的酵母粉，10-20％的甘露二糖三糖水解液，加水溶解后调pH至5.4，115℃灭菌15min备用；
(3)向马克斯克鲁维酵母发酵液中补充20-30％的甘露二糖三糖水解液，混匀后优选以10-15％的接种量接种至基料中；
(4)接种后的基料进行好氧浅层发酵，发酵条件为：初始水分控制在40-45％，pH为5.0-6.0，料温为25-30℃，空气湿度控制在65-70％，基料厚度为10cm；好氧浅层发酵2天，物料散发苹果香味，菌数达到(1.8-2)×1010cfu/g，即结束发酵，得到酵母培养物。
本发明中使用的甘露二糖三糖水解液的制备方法为将棕榈仁粕和瓜尔豆粕混合后使用复合酶进行酶解，酶解初始pH值为5.0-6.0，水份为70-75％，温度为50-60℃，酶解时间为6-8小时，酶解后可选择使用板框过滤得到甘露二糖三糖水解液，固形物含量为10-15％；所述复合酶包括75-80％的β-甘露聚糖酶，1-5％的β-1,4-内切木聚糖酶，1-2％的β-葡聚糖酶，0.1-0.5％的果胶酶，余量为麦芽糊精。
下面通过具体实施例对本发明的酵母培养物的制备方法及其应用的效果进行研究。本发明实施例中使用的马克斯克鲁维酵母菌株保藏编号为CGMCC NO.10621。
实施例1：
本实施例提供了一种苹果香味酵母培养物，通过以下方法制备：
(1)将40％豆粕和60％玉米皮混合粉碎后作为基料备用；
将90％棕榈仁粕和10％瓜尔豆粕混合后使用复合酶进行酶解，酶解初始pH值为6.0，水份为75％，温度为60℃，酶解时间为8小时，酶解后进行板框过滤，得到固形物含量为15％的甘露二糖三糖水解液，作为碳源备用；所述复合酶包括80％的β-甘露聚糖酶，5％的β-1,4-内切木聚糖酶，2％的β-葡聚糖酶，0.5％的果胶酶，余量为麦芽糊精；
(2)配制种子培养基和发酵培养基：将2％的胰蛋白胨，1％的酵母粉和20％的甘露二糖三糖寡糖水解液加水溶解后调pH至5.4，115℃灭菌15min备用；
取50mL种子培养基于500mL三角瓶中，将马克斯克鲁维酵母接种至种子培养基，180rpm、28℃培养16h得到摇瓶种子液；
在30L发酵罐中加入20L发酵培养基，将摇瓶种子液以0.5％的接种量接种至发酵罐中，控制通气量为200L/min，转速为200rpm，28℃培养40h，得到马克斯克鲁维酵母发酵液；
(3)向马克斯克鲁维酵母发酵液中补充30％的甘露二糖三糖水解液，混匀后以15％的接种量接种至基料中；
(4)接种后的基料进行好氧浅层发酵，发酵条件为：初始水分控制在45％，pH为6.0，料温为30℃，空气湿度控制在70％，基料厚度为10cm；好氧浅层发酵2天，物料散发苹果香味，菌数达到2×1010cfu/g，即结束发酵，得到苹果香味酵母培养物。
实施例2：
本实施例提供了一种苹果香味酵母培养物，通过以下方法制备：
(1)将40％豆粕和60％玉米皮混合粉碎后作为基料备用；
将90％棕榈仁粕和10％瓜尔豆粕混合后使用复合酶进行酶解，酶解初始pH值为5.0，水份为70％，温度为50℃，酶解时间为6小时，酶解后进行板框过滤，得到固形物含量为15％的甘露二糖三糖水解液，作为碳源备用；所述复合酶包括75％的β-甘露聚糖酶，1％的β-1,4-内切木聚糖酶，1％的β-葡聚糖酶，0.1％的果胶酶，余量为麦芽糊精；
(2)配制种子培养基和发酵培养基：将2％的胰蛋白胨，1％的酵母粉和10％的甘露二糖三糖水解液加水溶解后调pH至5.4，115℃灭菌15min备用；
取100mL种子培养基于500mL三角瓶中，将马克斯克鲁维酵母接种至种子培养基，180rpm、28℃培养16h得到摇瓶种子液；
在30L发酵罐中加入20L发酵培养基，将摇瓶种子液以0.5％的接种量接种至发酵罐中，控制通气量为200L/min，转速为200rpm，28℃培养40h，得到马克斯克鲁维酵母发酵液；
(3)向马克斯克鲁维酵母发酵液中补充20％的甘露二糖三糖水解液，混匀后以10％的接种量接种至基料中；
(4)接种后的基料进行好氧浅层发酵，发酵条件为：初始水分控制在40％，pH为5.0，料温为25℃，空气湿度控制在65％，基料厚度为10cm；好氧浅层发酵2天，物料散发苹果香味，菌数达到1.8×1010cfu/g，即结束发酵，得到苹果香味酵母培养物。
比较例1：
本比较例提供了一种酵母培养物，通过以下方法制备：
(1)将40％豆粕和60％玉米皮混合粉碎后作为基料备用；
(2)配制种子培养基和发酵培养基：将2％的胰蛋白胨，1％的酵母粉和20％的葡萄糖加水溶解后调pH至5.4，115℃灭菌15min备用；
取50mL种子培养基于500mL三角瓶中，将马克斯克鲁维酵母接种至种子培养基，180rpm、28℃培养16h得到摇瓶种子液；
在30L发酵罐中加入20L发酵培养基，将摇瓶种子液以0.5％的接种量接种至发酵罐中，控制通气量为200L/min，转速为200rpm，28℃培养40h，得到马克斯克鲁维酵母发酵液；
(3)向马克斯克鲁维酵母发酵液中补充30％的葡萄糖，混匀后以15％的接种量接种至基料中；
(4)接种后的基料进行好氧浅层发酵，发酵条件为：初始水分控制在45％，pH为6.0，料温为30℃，空气湿度控制在70％，基料厚度为10cm；好氧浅层发酵2天，物料散发酒香味，菌数达到2×1010cfu/g，即结束发酵，得到酵母培养物。
实施例3：
选用400只14日龄AA肉鸡，按照体重相近原则，随机分成6个试验组和10个对照组，每组25羽，公母混养，室内保持通风良好，室温维持在22-25℃，肉鸡地面平养，自由采食饮水，免疫程序和驱虫程序按照鸡场常规同步进行，保持固定的饲喂时间，每天3次，保证水源充足、干净，试验为期42天，其中：
对照组1：饲喂基础日粮；
对照组2：饲喂添加有0.5％市售酿酒酵母培养物的基础日粮；
对照组3：饲喂添加有5％市售酿酒酵母培养物的基础日粮；
对照组4：饲喂添加有8％市售酿酒酵母培养物的基础日粮；
对照组5：饲喂添加有0.6％市售酿酒酵母培养物的基础日粮；
对照组6：饲喂添加有6％市售酿酒酵母培养物的基础日粮；
对照组7：饲喂添加有10％市售酿酒酵母培养物的基础日粮；
对照组8：饲喂添加有0.5％比较例1制备的酵母培养物的基础日粮；
对照组9：饲喂添加有5％比较例1制备的酵母培养物的基础日粮；
对照组10：饲喂添加有8％比较例1制备的酵母培养物的基础日粮；
试验组1：饲喂添加有0.5％实施例1制备的苹果香味酵母培养物的基础日粮；
试验组2：饲喂添加有5％实施例1制备的苹果香味酵母培养物的基础日粮；
试验组3：饲喂添加有8％实施例1制备的苹果香味酵母培养物的基础日粮；
试验组4：饲喂添加有0.6％实施例2制备的苹果香味酵母培养物的基础日粮；
试验组5：饲喂添加有6％实施例2制备的苹果香味酵母培养物的基础日粮；
试验组6：饲喂添加有10％实施例2制备的苹果香味酵母培养物的基础日粮。
观察、记载饲喂过程中各组肉鸡生长性能，结果如表1所示，同行数据肩标字母相同表示差异不显著(p＞0.05)，不同小写字母或不同大写字母表示差异显著(p＜0.05)。
表1各试验组和对照组生长性能
结果表明，相比未添加酵母培养物的对照组1，添加本实施例制备的具有苹果香味的马克斯克鲁维酵母培养物的6个试验组均显著提高了采食量和日增重。与添加市售普通酿酒酵母培养物的对照组2-4相比，当添加量为5％时，对照组2-4的采食量与日增重有所降低，而试验组1-3的采食量与日增重均有提高，当添加量为8％时，对照组2-4的采食量与日增重对肉鸡采食和增重有负面影响，而试验组1-3可以进一步提高采食量与日增重，效果显著。
与添加市售普通酿酒酵母培养物的对照组5-7相比，当添加量为6％时，对照组5-7的采食量与日增重有所降低，而试验组4-6的采食量与日增重均有提高，当添加量为10％时，对照组5-7的采食量与日增重对肉鸡采食和增重有负面影响，而试验组4-6可以进一步提高采食量与日增重，效果显著。
对比使用甘露二糖三糖水解液作为发酵碳源的试验组1-3与使用葡萄糖作为碳源的对照组8-10，马克斯克鲁维酵母利用甘露二糖三糖水解液发酵进行固态发酵，其产品具有苹果香味，具有更好的诱食性，能进一步提高肉鸡采食量与日增重。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种苹果香味酵母培养物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将豆粕和玉米皮混合粉碎后作为基料备用；
（2）将马克斯克鲁维酵母接种至种子培养基中，180rpm、28℃培养16h得到摇瓶种子液；将摇瓶种子液以0.5%的接种量接种至发酵培养基中，控制通气量为200L/min，转速为200rpm，28℃培养40h，得到马克斯克鲁维酵母发酵液；所述种子培养基和所述发酵培养基包括2%的胰蛋白胨，1%的酵母粉，10-20%的甘露二糖三糖水解液；
（3）向马克斯克鲁维酵母发酵液中补充甘露二糖三糖水解液，混匀后接种至基料中；
所述甘露二糖三糖水解液的制备方法为将棕榈仁粕和瓜尔豆粕混合后使用复合酶进行酶解，过滤得到甘露二糖三糖水解液；所述复合酶包括75-80%的β-甘露聚糖酶，1-5%的β-1,4-内切木聚糖酶，1-2%的β-葡聚糖酶，0.1-0.5%的果胶酶，余量为麦芽糊精；所述酶解过程中初始pH值为5.0-6.0，水份为70-75%，温度为50-60℃，酶解时间为6-8小时；
（4）接种后的基料进行好氧浅层发酵，发酵结束即得到苹果香味酵母培养物。
2.如权利要求1所述的苹果香味酵母培养物的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中接种量为10-15%。
3.如权利要求1所述的苹果香味酵母培养物的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中好氧浅层发酵条件为：发酵初始水分控制在40-45%，pH为5.0-6.0，料温为25-30℃，空气湿度控制在65-70%，基料厚度为10cm。
4.如权利要求1所述的苹果香味酵母培养物的制备方法，其特征在于，所述酵母培养物中活菌数为（1.8-2）×1010cfu/g。
5.如权利要求1-4任意一项所述制备方法制备的苹果香味酵母培养物。
6.如权利要求5所述的苹果香味酵母培养物在动物饲料中的应用。
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