酒糟生产酵母培养物的固态发酵工艺研究.docx

1酒糟生产酵母培养物的固态发酵工艺研究冯会家王建兴赵琼洲黄石市水文水资源勘测局湖北黄石摘要提出了利用酒糟制备酵母培养物既可以作为饲料蛋白又可以作为动物益生因子确定了最佳发酵工艺条件关键词酒糟酵母培养物固态发酵工艺研究背景酒糟含有大量的蛋白质氨基酸糖纤维素维生素及香味物质等目前其用途主要为直接作为饲料制作调味品及培养食用菌等其附加值低如何使堆积如山的酒糟变废为宝亟待解决酵母培养物是一种新型绿色微生态制剂指酵母菌在特定条件下发酵基质而制得的产品主要由基质酵母细胞及代谢产物组成这些物质能促进动物肠胃微生物的生长改善消化能力提高免疫力脱毒因此有利于动物的健康生长在畜禽生产中应用前景广阔饲料行业需要大量的蛋白原料我国每年进口万吨以上的大豆才能满足需要黄酒糟富含蛋白质但其营养价值不均衡含水量高直接饲喂利用率低且常常堆积变质利用酵母发酵黄酒糟可作为一种很好的蛋白饲料来源在一定程度上缓解蛋白饲料的压力过程与方法材料试剂及器材材料黄酒糟酿酒酵母和糖化酶等2培养基葡萄糖胰蛋白胨酵母浸粉琼脂粉灭菌使用前以入添加氨苄青霉素终浓度为仪器恒温水浴锅恒温培养箱洁净工作台恒温摇床显微镜干燥箱等种子液制备称取适量干酵母于的三角瓶以加入以温度为的蒸馏水添加葡萄糖封口于水浴水浴活化至起泡即为活化好的酵母种子液固态发酵工艺优化新鲜黄酒糟于烘箱中烘干密封保存用时取适量根据实验设计添加一定比例的物质拌匀每组设置个平行分别计数求平均值优化过程如下首先对糖化酶添加量进行优化起始发酵条件为取干糟加入罐头瓶中水料比接种量糖化酶添加量分别为和自然封口培养计算活菌数其次对装料量进行优化在前一批优化的基础上选择最优的糖化酶添加量装料量梯度分别为和其它条件不变发酵结束后计数活菌数依次类推分别对水料比和接种量和温度和和值和进行优化3酵母活菌计数发酵结束后将产物取出平摊于报纸上将粘结的发酵物切成大小基本一致的颗粒状置于鼓风干燥箱每隔进行翻动次烘干取于的三角瓶中加入蒸馏水适量灭菌的玻璃珠封口振荡将三角瓶取出静置即为稀释液取该稀释液加入到无菌水的试管中摇匀成稀释液依次稀释至各取涂布于平板培养箱中倒置培养后计数酵母自溶酵母培养物的制备发酵结束之后往罐头瓶中加入水蛋白酶和的酵母破壁酶调节值为于作用烘干此时以上酵母细胞壁破裂释放营养物质成分分析为了对比黄酒糟及酵母培养物的营养成分分别测定粗蛋白多肽粗脂肪还原糖粗淀粉粗纤维和灰分的含量为评价可溶性蛋白的分子量分布取干酒糟或酵母培养物溶解于醋酸缓冲液中摇匀沉淀离心去掉沉淀将上清通过滤膜用快速蛋白液相色谱仪色谱柱检测多肽及氨基酸结果与讨论固态发酵工艺优化酒糟中含有大量酵母无法利用的淀粉糖化酶可以将淀粉降解成小分4子的糖类结果表明图添加糖化酶效果显著添加量为时活菌数达到稳定值为对照组的倍后略有降低糖化酶价格较为昂贵以为最适添加量酒糟粘性较大装料量过多不利于通气和散热反之通气良好但是水分蒸发过快装料量低于时酵母菌数随装料量的增加而增加高于时随着装料量的增加反而对酵母生长产生相对抑制作用图故选择为最适装料量固态发酵水分是一个关键因素水分过高基质密度大不疏松影响供氧反之水分蒸发过快水料比低于时随着比值的增大活菌数快速增加比值超过后菌数略有下降图故水料水比以为最佳接种量过大不仅造成菌种资源的浪费而且使得培养基内的水分相应偏高基质粘连不利于酵母生长反之过低致起始生物量低降低增殖速度延长发酵周期由图知接种量达后活菌数增长缓慢继续增加接种量菌体增长受到抑制图故选取作为最适接种量在一定范围内温度的升高有利于酵母的生长繁殖及代谢产物的产生但是温度过高导致酶类失活甚至直接导致菌体死亡反之菌体生长缓慢周期延长由图知最适温度为值是发酵过程中的重要参数它通过影响菌体细胞膜的通透性来改变酵母对营养物质的吸收以及影响酵母自身酶系的活力酿酒5酵母的最适生长值为实验表明为最佳图综上所述以黄酒糟生产酵母培养物的最佳发酵工艺为糖化酶装料量水料比接种量温度此时发酵产物烘干后活菌数为亿营养成分对比经发酵后的酵母培养物其蛋白及多肽含量增加营养价值提高具体为表粗蛋白含量为增加了多肽含量为增加了粗脂肪为略提高了还原糖含量为大幅度增加了粗淀粉含量为大幅度降低了粗纤维为略降低了灰分含量为增加了如图所示黄酒糟经发酵自溶制备成酵母培养物之后酸溶性蛋白平均分子量降低检测到更多的多肽和游离氨基酸多肽和氨基酸是食品中的功能成分具有抗氧化抗菌提高免疫力等多种功效目前市场上的酵母培养物产品有达威农公司的益康粗蛋白粗纤维粗脂肪灰分安琪酵母有限公司生产的酵母自溶粉粗蛋白含量约为灰分湖北高生生物饲料有限公司生产的方祥益思特酵母培养物粗蛋白多肽粗纤维灰分本产品以黄酒糟为基质在材料来源上与他们没有可比性但其粗蛋白和多肽含量较高酵母活菌数达亿由此可见黄酒糟生产酵母培养物具有一定的优势深层次挖掘其发酵工艺作为蛋白饲料和功能性饲6料添加剂其前景广阔创新点本实验的主要创新点如下提出了酒糟利用的一种潜在的途径制备酵母培养物既可以作为饲料蛋白又可以作为动物益生因子单纯利用黄酒糟作为饲料蛋白产品附加值低只利用于黄酒糟富含蛋白质的特性而作为酵母培养物不仅可以使其蛋白质得到利用而且使其功能发挥到极致如多肽及氨基酸含量提高酵母细胞内的代谢产物等益生因子释放得以利用确定了最佳发酵工艺条件糖化酶装料量水料比接种量温度此时发酵产物烘干后活菌数为亿蛋白质含量提高与市场上酵母培养物产品相比各有优势固态发酵酶解破壁工艺相结合取长补短相得益彰通常生产酵母培养物过程如下液态发酵厌氧酵母自溶谷物吸附及烘干此工艺周期长需要长时间的厌氧条件细胞壁才裂解并释放营养物质同时液态发酵能耗较高而本工艺采用固态发酵富集菌体简便易行然后采用廉价的常用酶类裂解酵母细胞壁使代谢产物被释放出来得到酵母培养物责任编辑汤静