CN1179036C - 一种固体海洋红酵母的麸皮吸附干燥生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体海洋红酵母的麸皮吸附干燥生产方法，它采用连续流加深层通气培养和麸皮吸附干燥方法，得到干燥的、耐运输、易保藏的固体海洋红酵母产品。通过流加培养工艺的设计，最终可以达到50-100亿/克的酵母细胞浓度，有效地提高了产量，通过该干燥方法可得到30%左右活细胞的固体海洋红酵母产品，产品在对虾、海蟹等水产品的育苗和成体养殖中应用得到了较好的效果，可以有效地提高其健康状态，降低死亡率，提高了养殖效率。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种海洋红酵母的生产方法，特别是一种固体海洋红酵母的麸皮吸附干燥生产方法。
【背景技术】
海洋红酵母作为一种生物饵料目前被广泛应用于虾类、蟹类、贝类等水产品的育苗和成体养殖中。中国专利公开了一种发明名称为“鲜活单细胞海洋红酵母生态饵料及其生产方法”，公开号为CN1146290A，公开日为1997年4月24日。该发明在说明书中公开了海洋红酵母体培养和液态产品的生产方法，该方法涉及到一种海洋红酵母从自然界中分离、进行一次投料液体发酵、后期处理后制成液体产品的方法。该方法存在海洋红酵母的生长速度慢，生产周期长，发酵出的海洋红酵母的细胞浓度低，最终的液体产品保质期短，需要冷藏等不利于大规模生产、长期保存和长途运输的缺点。
【发明内容】
本实用新型的目的就是要提供一种固体海洋红酵母的麸皮吸附干燥生产方法，它采用液体深层通气连续流加培养海洋红酵母的方法，提高了海洋红酵母的产量，使其能够进行工业化大生产。并且在后期处理上采用麸皮吸附干燥法，可得到无活性的纯海洋红酵母固体产品，从而使海洋红酵母产品的保质期延长，达到方便运输的目的。
本实用新型的目的是这样实现的：
使用的微生物
用来生产本发明所述的海洋红酵母固体产品的微生物菌种黏红酵母，拉丁学名为Rhodotorual glutinis。菌种用途为食品和饲料酵母。菌种购自中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.2.703。
黏红酵母菌株具有下述性质
1、形态特征
圆形或卵圆形，个体娇小，约为3-4.2*4-5.4um。显微镜下可以看到典型的酵母液泡。
2、在培养基础上的特征
30℃培养接种后，24小时观察，在麦牙汁液体培养中，若静置则生长极为缓慢，且细胞多边芽殖后不脱离，在靠近液面的地方有一圈濮状物，摇瓶或充气搅拌发酵镜检则多为单个细胞。
30℃培养接种后，48小时观察，以科学出版社出版的色谱(1957年版)作为颜色描述的标准。在麦芽汁琼脂培养基上为深红色圆形菌落，表面有光泽，边缘整齐，不透明，长到后期菌落中间有隆起部分。
3、生理生化特征
(1)发酵糖类：葡萄糖- 麦芽糖- 半乳糖- 蔗糖- 乳糖- 密二糖- 松三糖- 菊糖- 可溶性淀粉-
(2)同化碳源：葡萄糖+ 乳糖- 乙醇- 麦芽糖+ 蔗糖+ 可溶性淀粉- 半乳糖- 密二糖- L-阿拉伯糖-
(3)同化氮源：硝酸钾+ 硫酸铵+ 尿素+ 亚硝酸钠- L-赖氨酸+
(4)同化肌醇：-
(5)产生类淀粉化合物：-
(6)分解尿素：+
(7)产酯反应：-
(8)耐高渗反应：50％葡萄糖+ 60％葡萄糖-
(9)耐乙醇：3％
(10)致死温度：56℃
4、碳源利用
葡萄糖 麦芽糖 蔗糖
本发明固体海洋红酵母的生产方法，包括以下步骤：
(1)菌种的传代：菌种采用斜面传代，培养基为8-12Be的麦芽汁琼脂培养基，培养温度为26℃-31℃，培养时间为26-72小时，至长出粉红色圆形菌落，菌落直径为1-2mm；
(2)菌种扩大培养：将(1)步骤的菌种接于装有150ml已灭菌的8-12Be的麦芽汁培养液的三角瓶中，在26℃-31℃，100-250rpm条件下进行摇瓶培养36-48小时，然后接入两个各装有20升8-12Be的麦芽汁无菌培养液的卡氏罐中，26℃-31℃磁力搅拌培养36-48小时，再将两卡氏罐菌种接入已灭菌好的装有3-5吨培养基的纯培养发酵罐中，26℃-31℃通气搅拌培养36-48小时，通气量控制在90-130m3/hr；
(3)发酵深层通气连续流加培养：在无菌条件下，将培养出的种子液接入发酵罐，控制温度26℃-31℃，通气搅拌培养30-48小时，通气量控制在90-130m3/hr，同时不断流加碳源和氮源。碳源为蔗糖或葡萄糖，浓度为2％-5％(重量比)，氮源为尿素、硫酸铵或硝酸钾，浓度为0.1％-0.3％(重量比)；
(4)分离洗涤浓缩：在3000-5000rpm转速的分离机下将发酵液进行浓缩，浓缩后的酵母乳用自来水溶解后再次进行浓缩，至将海洋红酵母菌体洗涤干净，浓缩洗涤后的酵母乳用储罐低温保藏；
(5)干燥：将麸皮和浓缩后的海洋红酵母乳按1∶1-2∶1(重量比)进行混合，在固定低温吹风干燥床上于28℃-45℃的温度下干燥24-36小时，即得成品。
纯培养发酵罐和发酵罐的培养基配方为：(重量比)
葡萄糖 2-5％
七水硫酸镁 0.05-0.25％
酵母抽提物 0.1-0.3％
磷酸二氢钾 0.5-1％
尿素 0.1-0.3％
硫酸铵 0.05-0.2％
硝酸钾 0.05-0.2％
PH值 4.0-6.0
培养基灭菌的温度为121℃，时间为30分钟。
采用本发明生产出来的固体海洋红酵母具有以下特征：
1、形状：是由麸皮和浓缩后的海洋红酵母混合而成的红色粉状物质。
2、组成：产品中麸皮含量为90％-96％(重量比)，海洋红酵母含量为4％-10％(重量比)。
3、生物活性：产品中海洋红酵母细胞浓度为50-100亿/克，细胞活性为20％-40％。
本发明由于采用液体深层通气连续流加培养海洋红酵母的生产方法，所以使海洋红酵母的产量大幅度提高，由原来5-10亿/ml提高到20-30亿/ml；又由于采用麸皮吸附干燥法，将浓缩后的液体海洋红酵母干燥成固体海洋红酵母，这样在保持海洋红酵母一定活性的基础上，提高了产品的保存期，并便于运输。本发明生产的产品通过在对虾养殖中的使用效果可以看出，其提高了对虾的健康状态，降低对虾的死亡率，提高了对虾的品质，为虾农带来了经济效益。
以下就本发明的制造、试验事例举例说明。
制造例1
在培养基为8Be的麦芽汁琼脂培养基试管斜面上，将黏红酵母菌种在无菌条件上接种于该培养基中，控制培养温度为30℃，培养48小时，以长出粉红色圆形菌落，菌落直径为1.5mm。然后将上述菌种在无菌条件下接于两个500ml三角瓶中，(三角瓶中内装150ml麦芽汁培养液)进行扩大培养，控制培养温度30℃，在200rpm下摇瓶培养48小时。再将上述三角瓶菌种分别接入两个各装有20升8Be的麦芽汁无菌培养液的卡氏罐中，30℃磁力搅拌培养48小时。最后将上述培养好的卡氏罐种子接入已灭菌好的装有5吨培养基的纯培养罐中进行一次投料通气发酵培养，控制温度为27℃，通气量为100m3/hr，培养48小时，培养基配方为：葡萄糖2％、七水硫酸镁0.25％、酵母抽提物0.2％、磷酸二氢钾0.5％、尿素0.3％、硫酸铵0.05％、硝酸钾0.05％、PH值为4.0-6.0，培养基在121℃下灭菌30分钟。
将上述种子5吨，全部接入100吨的发酵罐中进行连续流加培养，控制温度27℃，通气量为100m3/hr，培养中连续流加2％的蔗糖和0.3％的尿素，培养48小时。培养基配方为：葡萄糖2％、七水硫酸镁0.25％、酵母抽提物0.2％、磷酸二氢钾0.5％、尿素0.3％、硫酸铵0.05％、硝酸钾0.05％、PH值为4.0-6.0，培养基在121℃下灭菌30分钟。发酵结束后，将发酵液泵入进口的高速蝶片式分离机(型号为FEUX510，ALFA-LAVAL产)，在4000rpm的转速下将发酵液进行浓缩，浓缩后的酵母乳用自来水溶解后再次进行浓缩，可将海洋红酵母菌体洗涤干净。浓缩洗涤后的酵母乳用输送泵送到储罐低温保藏。将2吨麸皮和1吨浓缩后的海洋红酵母乳进行混合，在固定低温吹风干燥床(型号为PG-500，温州中制药仪器设备厂生产)上以28℃的温度下干燥36小时，可得到固体海洋红酵母1.6吨，其中麸皮含量94％(重量比)，海洋红酵母含量6％(重量比)，该产品中海洋红酵母的活性为30％，细胞浓度达到100亿/克。
将上述产品包成500克或10公斤的产品，放于阴凉干燥处，可以有效保存两年。
制造例2
在培养基为10Be的麦芽汁琼脂培养基试管斜面上，将黏红酵母菌种在无菌条件上接种于该培养基中，控制培养温度为26℃，培养26小时，以长出粉红色圆形菌落，菌落直径为1mm。然后将上述菌种在无菌条件下接于两个500ml三角瓶中，(三角瓶中内装150ml麦芽汁培养液)进行扩大培养，控制培养温度26℃，在100rpm下摇瓶培养36小时。再将上述三角瓶菌种分别接入两个各装有20升10Be的麦芽汁无菌培养液的卡氏罐中，26℃磁力搅拌培养36小时。最后将上述培养好的卡氏罐种子接入已灭菌好的装有3吨培养基的纯培养罐中进行一次投料通气发酵培养，控制温度为26℃，通气量为90m3/hr，培养36小时，培养基配方为：葡萄糖3.5％、七水硫酸镁0.15％、酵母抽提物0.1％、磷酸二氢钾0.75％、尿素0.2％、硫酸铵0.10％、硝酸钾0.10％、PH值为4.0-6.0，培养基在121℃下灭菌30分钟。
将上述种子3吨，全部接入100吨的发酵罐中进行连续流加培养，控制温度26℃，通气量为90m3/hr，培养中连续流加3％的蔗糖和0.2％的尿素，培养30小时。培养基配方为：葡萄糖3.5％、七水硫酸镁0.15％、酵母抽提物0.1％、磷酸二氢钾0.75％、尿素0.2％、硫酸铵0.10％、硝酸钾0.10％、PH值为4.0-6.0，培养基在121℃下灭菌30分钟。发酵结束后，将发酵液泵入进口的高速蝶片式分离机(型号为型号为FEUX510，ALFA-LAVAL产)，在3000rpm的转速下将发酵液进行浓缩，浓缩后的酵母乳用自来水溶解后再次进行浓缩，可将海洋红酵母菌体洗涤干净。浓缩洗涤后的酵母乳用输送泵送到储罐低温保藏。将1吨麸皮和1吨浓缩后的海洋红酵母乳进行混合，在固定低温吹风干燥床(型号为PG-500沸腾干燥床，温州中制药仪器设备厂生产)上以35℃的温度下干燥24小时，可得到固体海洋红酵母0.9吨，其中麸皮含量96％(重量比)，海洋红酵母含量4％(重量比)，该产品中海洋红酵母的活性为20％，细胞浓度达到50亿/克。
将上述产品包成500克或10公斤的产品，放于阴凉干燥处，可以有效保存两年。
制造例3
在培养基为12Be的麦芽汁琼脂培养基试管斜面上，将黏红酵母菌种在无菌条件上接种于该培养基中，控制培养温度为31℃，培养72小时，以长出粉红色圆形菌落，菌落直径为2mm。然后将上述菌种在无菌条件下接于两个500ml三角瓶中，(三角瓶中内装150ml麦芽汁培养液)进行扩大培养，控制培养温度31℃，在250rpm下摇瓶培养45小时。再将上述三角瓶菌种分别接入两个各装有20升12Be的麦芽汁无菌培养液的卡氏罐中，31℃磁力搅拌培养45小时。最后将上述培养好的卡氏罐种子接入已灭菌好的装有4吨培养基的纯培养罐中进行一次投料通气发酵培养，控制温度为31℃，通气量为130m3/hr，培养45小时，培养基配方为：葡萄糖5％、七水硫酸镁0.05％、酵母抽提物0.3％、磷酸二氢钾1.0％、尿素0.1％、硫酸铵0.2％、硝酸钾0.2％、PH值为4.0-6.0，培养基在121℃下灭菌30分钟。
将上述种子4吨，全部接入100吨的发酵罐中进行连续流加培养，控制培养温度31℃，通气量为130m3/hr，培养中连续流加5％的蔗糖和0.1％的尿素，培养45小时。培养基配方为：葡萄糖5％、七水硫酸镁0.05％、酵母抽提物0.3％、磷酸二氢钾1.0％、尿素0.1％、硫酸铵0.2％、硝酸钾0.2％、PH值为4.0-6.0，培养基在121℃下灭菌30分钟。发酵结束后，将发酵液泵入进口的高速蝶片式分离机(型号为型号为FEUX510，ALFA-LAVAL产)，在5000rpm的转速下将发酵液进行浓缩，浓缩后的酵母乳用自来水溶解后再次进行浓缩，可将海洋红酵母菌体洗涤干净。浓缩洗涤后的酵母乳用输送泵送到储罐低温保藏。将1.5吨麸皮和1吨浓缩后的海洋红酵母乳进行混合，在固定低温吹风干燥床(型号为PG-500沸腾干燥床，温州中制药仪器设备厂生产)上以45℃的温度下干燥28小时，可得到固体海洋红酵母1.3吨，其中麸皮含量90％(重量比)，海洋红酵母含量10％(重量比)，该产品中海洋红酵母的活性为40％，细胞浓度达到95亿/克。
将上述产品包成500克或10公斤的产品，放于阴凉干燥处，可以有效保存两年。
试验例本发明的产品固体海洋红酵母在南美白对虾养殖中的效果试验。
海洋红酵母除富含蛋白质外，还有虾青素(类胡萝卜素的一种)和大量的不饱和脂肪酸，用于水产养殖中，可以明显提高产量、鱼虾的存活率及改善体色，并能避免传统养殖中的食用化学色素、抗生素在肌体中的残留而带来的危害。为了了解本发明产品固体海洋红酵母在对虾养殖中的作用，我们在北海群林生物工程有限公司提供的虾塘做了实验，情况如下：
一、材料与方法
1、实验池与对照池：选择试验池2个，池号为4#、5#，面积分别为8亩、9亩。对照池2个，池号为7#、8#，分别为6.5亩、8.6亩，虾池配套设施和养殖条件基本相同。
2、养殖品种及放养：养殖品种为南美白对虾，虾苗来自当地苗场，放养日期和密度见表1
表1试验池与对照池放养情况
| 池号 | 面积 | 放养日期(月、日) | 放养数量(万尾) | 亩放(万尾) | |
| 对照池 | 7# | 6.5 | 2001年3月5日 | 13 | 2 |
| 8# | 8.6 | 2001年3月5日 | 17.2 | 2 | |
| 试验池 | 4# | 8 | 2001年3月5日 | 17.6 | 2.2 |
| 5# | 9 | 2001年3月5日 | 19.8 | 2.2 | |
3、养殖方法：试验池的日粮中每天按饲料粮的2％添加本发明产品固体海洋红酵母，对照组不加，其它养殖管理措施相同。
二、结果分析
a)收获情况(见表2)：
表2 各池收获情况
| 池号 | 养殖天数(天) | 总产(公斤) | 亩产(公斤) | 存活率(％) | 规格(尾/公斤) | |
| 对照池 | 7# | 98 | 942.5 | 145 | 54 | 68 |
| 8# | 102 | 1272.8 | 148 | 50 | 72 | |
| 试验池 | 4# | 91 | 1280 | 160 | 56 | 65 |
| 5# | 95 | 1467 | 163 | 60 | 62 | |
b)经济效益分析：试验池比对照池平均亩增产15公斤，约10.2％。
c)成活率情况分析：从表2可以看出，增产主要体现在成活率提高上，说明红酵母在增强对虾活力，提高对虾的成活率上有很强的效果。
d)养成期分析：从表2可以明显看出，在成虾规格较好的情况下，试验池平均比对照池缩短养成期约7天。
Claims (5)
1.一种固体海洋红酵母的麸皮吸附干燥生产方法，包括步骤：
(1)菌种传代：菌种采用斜面传代，培养基为8-12Be的麦芽汁琼脂培养基，培养温度为26℃-31℃，培养时间为26-72小时，至长出粉红色圆形菌落，菌落直径为1-2mm，其中的菌种为黏红酵母(Rhodotorule glutinis)，保藏号CGMCC No.2.703；
(2)菌种扩大培养：将步骤(1)的菌种接于装有150ml已灭菌的8-12Be的麦芽汁培养液的三角瓶中，在26℃-31℃，100-250rpm条件下进行摇瓶培养36-48小时，然后接入两个各装有20升8-12Be的麦芽汁无菌培养液的卡氏罐中，26℃-31℃磁力搅拌培养36-48小时，再将两卡氏罐菌种接入已灭菌好的装有3-5吨培养基的纯培养发酵罐中，26℃-31℃通气搅拌培养36-48小时，通气量控制在90-130m3/hr；
(3)发酵深层通气连续流加培养：在无菌条件下，将培养出的种子液接入发酵罐，控制温度26℃-31℃，通气搅拌培养30-48小时，通气量控制在90-130m3/hr，同时不断流加碳源和氮源；
(4)分离洗涤浓缩：在3000-5000rpm转速的分离机下将发酵液进行浓缩，浓缩后的酵母乳用自来水溶解后再次进行浓缩，至将海洋红酵母菌体洗涤干净，浓缩洗涤后的酵母乳用储罐低温保藏；
(5)干燥：将麸皮和浓缩后的海洋红酵母乳按1∶1-2∶1的重量比进行混合，在固定低温吹风干燥床上于28℃-45℃的温度下干燥24-36小时，即得成品。
2、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：碳源为蔗糖或葡萄糖，浓度为2％-5％(重量比)。
3、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：氮源为尿素、硫酸铰或硝酸钾，浓度为0.1％-0.3％(重量比)。
4、根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：纯培养发酵罐和发酵罐的培养基配方(重量比)为：
葡萄糖 2-5％
七水硫酸镁 0.05-0.25％
酵母抽提物 0.1-0.3％
磷酸二氢钾 0.5-1％
尿素 0.1-0.3％
硫酸铰 0.05-0.2％
硝酸钾 0.05-0.2％
pH值 4.0-6.0
5、根据任一权利要求1-4所述的生产方法，其特征在于：培养基灭菌的温度为121℃，时间为30分钟。
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