專利名稱：一種酵母培養物的制備方法
技術領域：
本發明涉及微生物發酵工藝，具體地說涉及一種酵母培養物的制備方法。
背景技術：
酵母培養物是在特定工藝條件控制下由酵母在特制的培養基上經過充分發酵后所形成的微生態制品。其不同于常見的固態發酵的活細胞酵母產品，是由酵母細胞代謝產物和經過發酵后變異的培養基，以及已無活性的酵母細胞等所構成，富含B族維生素、礦物質、消化酶、較齊全的氨基酸及未知生長因子，是集營養與保健為一體的飼料添加劑，其作用效果不依賴于活酵母菌，保存期長，產品性能穩定。酵母培養物一般的生產工藝主要有液態深層發酵法和固態發酵法。液體深層發酵法工藝具有產量大、機械化程度高、易于監控、深層轉化率高的優點，但存在投資規模大，技 術復雜，能源消耗大的缺點，且忽略了代謝產物的活性功能及生產中存在大量廢液污染的問題。固態發酵法工藝簡化了生產工藝，免去了液體發酵需脫水、收集、干燥等程序，特別是應用于對廢渣廢料的處理，易干燥、低能耗、高回收，可把發酵物包括菌體、代謝產物和底物全部利用，既保留了活性成分又沒有廢液污染之憂，而且原料來源豐富，成本低廉。但菌種經多級培養和開放式發酵易受雜菌感染，生產時間長，占地面積大，勞動強度大，各種條件不好控制，產品質量難以達到標準，其中雜菌污染是固體發酵生產中普遍存在的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種酵母培養物的制備方法。本發明所采取的技術方案是
一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟
1)菌種擴大培養將釀酒酵母接種至液體培養基中，擴大培養，得擴大培養液；
2)液體有氧發酵將擴大培養液以20 30%的接種量接種至液體培養基，28 30°C有氧發酵24 72h，得液體菌種溶液；
3)液體厭氧發酵將液體菌種溶液以10 25%的接種量接種至液體培養基，28 30°C厭氧發酵24 48h，得液體發酵產物；
4)固體厭氧發酵將液體發酵產物35 55°C干燥至含10 30wt%的水分后，以I:
3 6的重量比與谷物培養基混合，得半固態混合物，進行固體厭氧發酵階段40 60°C厭氧發酵20 40 h，加入水解酶，40 60°C保溫2 8 h，升溫至70 90°C保溫20s lOmin，得固體發酵產物；
5)將固體發酵產物干燥，粉碎，得酵母培養物。優選的，液體培養基的重量配比為糖蜜8 20%、KH2PO4 · 7H20 O. 08 I. 5%、MgSO4 · 7H20 O. 08 I. 5%、(NH4)2SO4 O. 08 I. 5%，余量為水，并調節 pH 為 4. 5 5. O。優選的，谷物培養基的重量份配比為玉米15 45份、麩皮2 10份、豆柏30 80份。
優選的，水解酶為纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶中的至少一種。優選的，液體有氧發酵過程中液體培養基的pH控制在4. 5 5. O，殘糖濃度控制在4 8wt%0優選的，液體厭氧發酵過程中液體培養基的pH控制在4. 5 5.0，殘糖濃度控制在4 8wt%。優選的，制備方法，包括如下步驟
1)菌種擴大培養將釀酒酵母接種至液體培養基中，擴大培養，得擴大培養液；
2)液體有氧發酵將擴大培養液以25%的接種量接種至液體培養基，30°C液體有氧發酵48h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 8，殘糖濃度8wt%，得液體菌種溶液；
3)液體厭氧發酵將液體菌種溶液以20%的接種量接種至液體培養基，30°C液體厭氧發酵36h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 8，殘糖濃度8wt%，得液體發酵產物；
4)固體厭氧發酵將液體發酵產物在40°C干燥至含20wt%的水分后，以I:5的重量比與谷物培養基混合，得半固態混合物，進行固體厭氧發酵階段50°C厭氧發酵30 h，加入半纖維素酶，50°C保溫5 h，升溫至80°C保溫5 min，得固體發酵產物；
5)將固體發酵產物干燥，粉碎，得酵母培養物；
所述液體培養基的重量配比為糖蜜20%、KH2PO4 · 7H20 O. 08%、MgSO4 · 7H20 I. 5%、(NH4) 2S04 1%，余量為水，并調節pH為4. 8 ;
所述谷物培養基的重量份配比為玉米35份、麩皮5份、豆柏50份。本發明通過菌種擴大培養，將菌種復蘇并擴大到一定量，然后進行液體有氧發酵，在氧氣充足的情況下，酵母以指數級遞增方式迅速增殖，從而獲得大量的酵母細胞，再進行液體厭氧發酵，產生大量代謝產物，最后經過固體厭氧發酵，使酵母細胞有效的破壁，干燥、粉碎后得到菌母培養物。本發明的有益效果是
本發明采用液體厭養發酵與固體厭養發酵相結合的發酵工藝，制備的產物與單獨的液體厭氧發酵、固體厭氧發酵制備的酵母培養物相比，粗蛋白含量和粗脂肪含量極顯著提高；瘤胃微生物蛋白質的濃度極顯著增加；斷奶仔豬采食量、日增重極顯著提高，飼料轉化率顯著提高；斷奶仔豬存活率提高；豬的腹瀉率降低。與液體厭氧發酵工藝制成的酵母培養物相比，本發明的酵母培養物降低了仔豬腹瀉率25. 0%，降低疾病(喘氣)發生率33. 3%及死、淘率100%。與固體厭氧發酵工藝制成的酵母培養物相比，本發明的酵母培養物降低了仔豬腹瀉率40%，降低疾病(喘氣)發生率50%及死、淘率200%。本發明的酵母培養物品質優良，穩定性好，經試驗證明其功效性強，作為營養均衡的飼料添加劑，可調控動物有益菌的代謝，促進其生長，在反芻及畜禽生產上均可廣泛的應用。本發明工藝縮短了發酵周期，大大降低了雜菌污染程度，且富含酵母細胞破壁后的細胞內容物、細胞壁、酵母代謝終產物和培養基等，是一種具有生物活性的飼料復合添加劑。
具體實施方式
下面結合具體的實施例對本發明作進一步的說明，但并不局限如此。實施例I
一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟
1)菌種擴大培養將釀酒酵母接種至液體培養基中，置于恒溫振蕩培養箱中30°c、180r/min培養24小時，得擴大培養液；
2)液體有氧發酵將擴大培養液以25%的接種量接種至無菌液體培養基，30°C有氧發酵48h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 8，殘糖濃度8wt%，得液體菌種溶液；
3)液體厭氧發酵將液體菌種溶液以20%的接種量接種至無菌液體培養基，30°C厭氧發酵36h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 8，殘糖濃度8wt%，得液體發酵產物；
4)固體厭氧發酵將液體發酵產物40°C干燥至含20wt%水分后，按I:5的重量比與無菌谷物培養基混勻，得半固態混合物，進入固體厭氧發酵階段50°C厭氧發酵30 h，然后加入半纖維素酶水解5 h，半纖維素酶的加入量為半固態混合物重量的2%，升溫至80°C保持5min，得固體發酵產物；
5)將固體發酵產物干燥，粉碎，得酵母培養物。所述液體培養基的重量配比為糖蜜20%、KH2PO4 · 7H20 O. 08%、MgSO4 · 7H20 I. 5%、(NH4)2SO4 1%，余量為水，并調節pH為4. 8。所述谷物培養基的重量份配比為玉米35份、麩皮5份、豆柏50份。實施例2
一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟
1)菌種擴大培養將釀酒酵母接種至液體培養基中，置于恒溫振蕩培養箱中30°C、180r/min培養24小時，得擴大培養液；
2)液體有氧發酵將擴大培養液以15%的接種量接種至無菌液體培養基，29°C有氧發酵24h，控制發酵過程中液體培養基的pH 5. 0，殘糖濃度4wt%，得液體菌種溶液；
3)液體厭氧發酵將液體菌種溶液以10%的接種量接種至液體培養基，29°C厭氧發酵24h，控制發酵過程中液體培養基的pH 5. 0，殘糖濃度4wt%，得液體發酵產物；
4)固體厭氧發酵將液體發酵產物35°C干燥至含10%水分后，按I:3的重量比與無菌谷物培養基混勻，得半固態混合物，進入固體厭氧發酵階段40°C厭氧發酵40 h，然后加入半纖維素酶、果膠酶水解2 h，半纖維素酶的加入量為半固態混合物重量的3%，果膠酶的加入量為半固態混合物重量的2%，升溫至90°C保溫20s，得固體發酵產物；
5)將固體發酵產物干燥，粉碎，得酵母培養物。所述液體培養基的重量配比為糖蜜8%、KH2PO4 · 7H20 1%、MgSO4 · 7H20 O. 08%、(NH4)2SO4 I. 5%，余量為水，并調節pH為5. O。所述谷物培養基的重量份配比為玉米15份、麩皮10份、豆柏80份。實施例3
一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟
1)菌種擴大培養將釀酒酵母接種至液體培養基中，置于恒溫振蕩培養箱中30°C、180r/min培養24小時，得擴大培養液；
2)液體有氧發酵將擴大培養液以35%的接種量接種至無菌液體培養基，28°C有氧發酵72h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 5，殘糖濃度6wt%，得液體菌種溶液；3)液體厭氧發酵將液體菌種溶液以25%的接種量接種至無菌液體培養基，混合，28°C厭氧發酵48h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 5，殘糖濃度6wt%，得液體發酵產物；
4)固體厭氧發酵將液體發酵產物55°C干燥至含30wt%水分后,按I:6的重量比與無菌谷物培養基混勻，得半固態混合物，進入固體厭氧發酵階段60°C厭氧發酵20 h，然后加入纖維素酶水解8 h，纖維素酶的加入量為半固態混合物重量的O. 1%，升溫至70°C保溫lOmin，得固體發酵產物；
5)將固體發酵產物干燥，粉碎，得 酵母培養物。所述液體培養基的重量配比為糖蜜10%、KH2PO4 · 7H20 O. 08%、MgSO4 · 7H20 1%、(NH4)2SO4 O. 08%，余量為水，并調節pH為4. 5。所述谷物培養基的重量份配比為玉米45份、麩皮2份、豆柏30份。對比例I
一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟
1)菌種擴大培養同實施例I;
2)液體有氧發酵同實施例I;
3)液體厭氧發酵同實施例I;
4)液態深層破壁將步驟3)所得產物升溫至50°C厭氧發酵30h，然后加入半纖維素酶水解5 h，半纖維素酶的加入量為液體發酵產物重量的2%，升溫至90°C保溫20s，得深層破壁產物；
5)將深層破壁產物脫水，干燥，粉碎，得酵母培養物。制備方法中所述液體培養基配方同實施例I。對比例2
一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟
1)菌種擴大培養同實施例I;
2)液體有氧發酵同實施例I;
3)固體厭氧發酵將液體菌種溶液以20%的接種量接種至無菌谷物培養基中并混合均勻，形成濕混合料，28 °C厭氧發酵36h，得固體發酵產物；
4)固態深層破壁同對比例I。5) 將深層破壁產物干燥，粉碎，得酵母培養物。制備方法中所述液體培養基配方和谷物培養基配方同實施例I。實施例I得到大量菌種后，采用液體厭氧發酵和固體厭氧發酵相結合的工藝，對比例I得到大量菌種后，采用液體厭氧發酵工藝，對比例2得到大量菌種后，采用固體厭氧發酵工藝。將實施例I及對比例I、對比例2得到的酵母培養物進行常規營養指標分析，分析結果見表1，分析結果經過了顯著差異分析，注數值右上角標注的英文字母，同行不同大寫字母表示差異極顯著(P〈0. 01)，同行不同小寫寫字母表示差異顯著(P〈0. 05)，以下表同。由表可見，與單獨的液體厭氧發酵、固體厭氧發酵相比，本發明方法提高了酵母培養物的營養成分，其中，本發明液固厭氧結合發酵極顯著提高了產物粗蛋白量和粗脂肪水平(Ρ〈0· 01)。
權利要求
1.一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟 1)菌種擴大培養將釀酒酵母接種至液體培養基中，擴大培養，得擴大培養液； 2)液體有氧發酵將擴大培養液以20 30%的接種量接種至液體培養基，28 30°C有氧發酵24 72h，得液體菌種溶液； 3)液體厭氧發酵將液體菌種溶液以10 25%的接種量接種至液體培養基，28 30°C厭氧發酵24 48h，得液體發酵產物； 4)固體厭氧發酵將液體發酵產物35 55°C干燥至含10 30wt%的水分后，以I:3 6的重量比與谷物培養基混合，得半固態混合物，進入固體厭氧發酵階段40 60°C厭氧發酵20 40 h，加入水解酶，40 60°C保溫2 8 h，升溫至70 90°C保溫20s lOmin，得固體發酵產物； 5)將固體發酵產物干燥，粉碎，得酵母培養物。
2.根據權利要求I所述的酵母培養物的制備方法，其特征在于液體培養基的重量配比為:糖蜜 8 20%,KH2PO4 ·7Η20 O. 08 I. 5%、MgS04 ·7Η20 O. 08 I. 5%、(NH4)2SO4 O. 08 I. 5%，余量為水，并調節pH為4. 5 5. O。
3.根據權利要求I所述的酵母培養物的制備方法，其特征在于谷物培養基的重量份配比為玉米15 45份、麩皮2 10份、豆柏30 80份。
4.根據權利要求I所述的酵母培養物的制備方法，其特征在于水解酶為纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶中的至少一種。
5.根據權利要求I所述的酵母培養物的制備方法，其特征在于液體有氧發酵過程中液體培養基的PH控制在4. 5 5. 0，殘糖濃度控制在4 8wt%。
6.根據權利要求I所述的酵母培養物的制備方法，其特征在于液體厭氧發酵過程中液體培養基的PH控制在4. 5 5. 0，殘糖濃度控制在4 8wt%。
7.根據權利要求I 6所述的酵母培養物的制備方法，其特征在于制備方法，包括如下步驟 1)菌種擴大培養將釀酒酵母接種至液體培養基中，擴大培養，得擴大培養液； 2)液體有氧發酵將擴大培養液以25%的接種量接種至液體培養基，30°C液體有氧發酵48h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 8，殘糖濃度8wt%，得液體菌種溶液； 3)液體厭氧發酵將液體菌種溶液以20%的接種量接種至液體培養基，30°C液體厭氧發酵36h，控制發酵過程中液體培養基的pH 4. 8，殘糖濃度8wt%，得液體發酵產物； 4)固體厭氧發酵將液體發酵產物在40°C干燥至含20wt%的水分后，以I:5的重量比與谷物培養基混合，得半固態混合物，進行固體厭氧發酵階段50°C厭氧發酵30 h，加入半纖維素酶，50°C保溫5 h，升溫至80°C保溫5min，得固體發酵產物； 5)將固體發酵產物干燥，粉碎，得酵母培養物； 所述液體培養基的重量配比為糖蜜20%、KH2PO4 · 7H20 O. 08%、MgSO4 · 7H20 I. 5%、(NH4) 2S04 1%，余量為水，并調節pH為4. 8 ; 所述谷物培養基的重量份配比為玉米35份、麩皮5份、豆柏50份。
全文摘要
本發明公開了一種酵母培養物的制備方法，包括如下步驟釀酒酵母依次經過菌種擴大培養，液體有氧發酵，液體厭氧發酵，將液體發酵產物干燥后，與谷物培養基混合，進入固體厭氧發酵階段40～60℃厭氧發酵20～40h，加入水解酶，40～60℃保溫2～8h，升溫至70～90℃保溫20s～10min，固體發酵產物干燥，粉碎，得酵母培養物。本發明采用液體厭氧發酵與固體厭氧發酵相結合的發酵工藝，制備的產物與單獨的液體厭氧發酵、固體厭氧發酵制備的酵母培養物相比，粗蛋白含量和粗脂肪含量極顯著提高；瘤胃微生物蛋白質的濃度極顯著增加；斷奶仔豬采食量、日增重極顯著提高，飼料轉化率顯著提高；斷奶仔豬存活率提高；豬的腹瀉率降低。
文檔編號C12P1/02GK102643864SQ20121012786
公開日2012年8月22日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者張英東, 林勇, 鄒芳 申請人:廣州市富泉生物科技有限公司