CN103283939A - 一种酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，采用酿酒酵母菌作为发酵菌种，在优化的固体培养基中，在温度为28~30℃的条件下培养，经过三级放大而进行大规模发酵生产。本发明有益效果：本发明生产工艺简单稳定，菌体密度高，发酵产物无需分离纯化便可直接使用，易于推广；将酵母培养物添加到猪饲料中，均达到较好的实验结果，不仅能够预防消化道疾病，而且可以促进家禽类生长和增加体重，可以作为畜禽饲料添加剂。
Description
技术领域
本发明涉及固体发酵工程领域，尤其涉及一种酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法。
背景技术
酵母培养物(Yeast Culture，简称YC)，是一种含有酵母菌赖以生长的培养基接种酵母，经生物转化后的产品。酵母培养物含有丰富的维生素、矿物质、消化酶、促生长因子和较齐全的氨基酸，是集营养与保健为一体的饲料添加剂。1925年Eckles等首先将酵母培养物饲喂反刍动物，结果显示酵母培养物的应用促进了动物的生产性能，从此，对酵母培养物的开发与应用研究逐渐引起人们的关注。现有的研究表明，YC不仅对反刍动物有明显的作用而且在单胃动物中也有很好的效果，它无毒、无副作用和无残留，是一种较为理想的促生长和免疫因子，在国外，关于YC的研究报道很多，而在我国才刚刚开始，对其的研究和认识远远不够。
酵母菌是一类单细胞微生物，具有个体大、杂食性强、易分离、易培养、蛋白质含量高和代谢产物多等特点，在蛋白饲料严重不足的今天，酵母及其培养物的广泛应用，对我国畜牧业的发展和饲料生产有重大意义；在医药工业中，酵母及其制品用于治疗某些消化不良症，并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此，药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位；在畜牧业中，酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量，对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率，对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。
酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)又称面包酵母或者出芽酵母，是一种公认安全的微生物(GRAS)，具有较高的蛋白含量及其它营养成分而被广泛应用于食品与饲料中。酿酒酵母是与人类关系最广泛的一种酵母，不仅因为传统上它用于制作面包和馒头等食品及酿酒，在现代分子和细胞生物学中用作真核模式生物，本发明是使用广东省微生物研究所菌种保藏中心的酿酒酵母菌作为发酵菌种。
通过对酵母蛋白饲料菌种进行培养基配方的研究，通过单因子试验，确定最适碳源为以玉米粉和小麦粉为基础料（含有玉米粉40~60wt%）、添加2wt%葡萄糖和0.5wt%尿素为氮源，最适无机盐和生长因子分别为0.5wt% K2HPO4和0.05wt%生物素，在此条件下发酵，得到酵母菌数为5.05×108cfu/g；在此基础上对葡萄糖、尿素、K2HPO4及生物素进行了4因素3水平正交试验，筛选出优化培养基为：以玉米粉和小麦粉为基础料（含有玉米粉40~60wt%）、葡萄糖2wt%、尿素0.5wt%、K2HPO41.0wt%和生物素0.01%。在此优化培养基条件下，酵母菌数达6.58×108cfu/g，比优化前基础发酵培养基菌数提高了1.3倍。
在医药工业中，酵母及其制品用于治疗某些消化不良症，并能提高和调整人体的新陈代谢机能。因此，药用酵母的生产在酵母工业中占有重要的地位。在畜牧业中，酵母广泛用作精饲料以增加饲料中的蛋白质含量，对提高禽畜的出肉率、产蛋率和产乳率，对肉质的改良和毛皮质量的提高均有明显的效果。
目前使用的酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，工艺繁琐，发酵周期长，不仅培养的成活菌数低，而且经济成本较高，不能满足人们的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，以克服现有的酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法存在的上述不足。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，包括以下步骤：
（1）菌种活化：将-80℃保存的发酵菌种在YPD固体平板上划线，30℃培养16~24小时；
（2）制备一级种子：将活化的酿酒酵母菌种，用接种环挑取一环接种于200 mL YPD液体培养基中，将三角瓶置于摇床中，在温度为30℃和250rpm的条件下，振荡培养16~24小时后，制得一级种子菌；
（3）配制固体发酵培养基：将固体干基加入质量比为1:1~2的无菌水，并在pH值为自然条件下搅拌均匀，将固体培养基在121℃的条件下，高温高压灭菌20min，待冷却后即可作为固体发酵培养基使用；
（4）固体发酵：将经过灭菌处理的固体发酵培养基按照5~10%的接种量接入一级种子菌，搅拌均匀，保持湿度为50~70%、温度为25~30℃的条件下，培养20个小时左右，制得二级种子；
（5）将得到的二级种子，按照步骤（4）进一步固体发酵得到三级种子；
（6）可以根据具体的培养用量，进一步将三级种子按照步骤（4）进一步固体发酵扩大培养。
进一步的，所述步骤（3）中的固体干基为：以玉米粉和小麦粉为基础料（含有玉米粉40~60wt%）、葡萄糖2wt%、尿素0.5wt%、K2HPO4 1.0wt%和生物素0.01wt%。
优选的，所述发酵菌种为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
优选的，所述酿酒酵母菌作为饲料添加剂的添加量为0.5~2wt%。
本发明有益效果：以玉米粉和小麦粉作为基础料，添加适量的碳源、氮源、无机盐和生长因子进行酵母蛋白饲料发酵，降低培养基成本，提高酵母菌菌数，为其在养殖业中的应用提供基础。经此方法发酵生产的酵母蛋白饲料含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素和微量元素，并含有消化酶和一些未知的生长刺激因子，具有较高的生物活性，因此，能促进动物新陈代谢，增强食欲，有利于动物的消化吸收，加速动物的生长发育及生产性能的发挥，还能提高动物的抗病防病能力。本发明生产工艺简单稳定，菌体密度高，发酵产物无需分离纯化便可直接使用，易于推广；将酵母培养物添加到猪饲料中，均达到较好的实验结果，不仅能够预防消化道疾病，而且可以促进家禽类生长和增加体重，可以作为畜禽饲料添加剂。
具体实施方式
以下通过实施例进一步说明本发明，但不作为本发明的限制。
实施例1 固体发酵生产酵母蛋白饲料的工艺流程，包括以下步骤：
（1）菌种活化：
本发明采用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)作为发酵菌种，酿酒酵母又称面包酵母或者出芽酵母，购于广东省微生物研究所菌种保藏中心，保藏号：CICC1795。酿酒酵母是与人类关系最广泛的一种酵母，传统上它用于制作面包和馒头等食品及酿酒，含有符合机体需求的优质蛋白质、膳食纤维、符合维生素和有机硒、铬、锌、铁等元素，是一种纯天然、无污染和绿色环保的健康营养来源。它的蛋白质含量较高，氨基酸平衡性好，消化吸收率高。将-80℃保存的酿酒酵母菌种在YPD固体平板上划线，30℃培养16~24小时；
（2）制备一级种子：
将活化的酿酒酵母菌种，用接种环挑取一环接种于200 mL YPD液体培养基中，将三角瓶置于摇床中，在温度为30℃和250rpm的条件下，振荡培养16~24小时后，制得一级种子液；
（3）配制固体发酵培养基：
固体干基：以玉米粉和小麦粉为基础料（含有玉米粉40~60wt%）、葡萄糖2wt%、尿素0.5wt%、K2HPO4 1.0wt%和生物素0.01wt%。将固体干基加入质量比为1:1~2的无菌水，并在pH值为自然条件下搅拌均匀。将固体培养基在温度为121℃下，高温高压灭菌20min，待冷却后即可作为固体发酵培养基使用；
（4）固体发酵：将经过灭菌处理的固体发酵培养基按照5~10%的接种量接入一级种子菌，搅拌均匀，保持湿度为50~70%、温度为25~30℃的条件下，培养20个小时左右，制得二级种子。将二级种子按照5~10%的接种量加入灭菌固体发酵培养基中进行扩大培养，搅拌均匀，保持湿度为50~70%，温度为25~30℃培养20个小时左右，制得三级种子。可以根据具体的培养用量，进一步将三级种子按照5~10%的接种量进一步扩大培养。将酵母培养物进行菌落计数，要求活菌数达6.0×108cfu/g以上；
（5）将固体发酵的酵母蛋白培养物进行烘干干燥，然后粉碎和包装，制成产品。
实施例2 酵母蛋白饲料产品促进育肥猪生长的应用
实验组与对照组分别选取110头体重在68kg左右的育肥猪，实验组1.5%添加酵母蛋白饲料产品于饲料中，对照组不添加，其他实验条件不变。
实验时间为：2012.04.22-----2012.05.25日。实验结果如下表1：
表1 酵母蛋白饲料产品促进育肥猪生长的应用实验
实验结果表明，酵母蛋白饲料产品能够提高育肥猪日增重，提高饲料利用率，降低料肉比。
实施例3 酵母蛋白饲料产品促进仔猪生长的应用
挑选两条断奶日龄相同的棚舍仔猪，随机分为两组，每组746头。第一组为对照组，不添加酵母蛋白饲料；第二组为试验组，饲料中按2kg/t比列添加酵母蛋白饲料。试验初始日龄均为40日龄，69日龄转到转育肥时称重，然后继续跟踪，销售时再称重。饲养管理：自由采食，自由饮水，保持栏舍清洁。在试验结束的同时，再选取400头断奶仔猪做重复试验。
注：断奶重偏小，是由于腹泻的影响造成的。
表2猪群基本情况
表3耗料增重表
表4增重与料肉比
从表3和表4可以看出，保育阶段日均采食量和每头猪日均增重试验组比对照组分别增加了4.41%和7.19%，而料肉比试验组却比对照组则降低了5%。
表5育肥阶段药费与日增重
从表5可以看出，在育肥阶段试验组比对照组平均每头猪药费节约了42.22％，日增重增加了2.08％。
对比第一组（对照组）与试验组第二组（抗菌肽添加量为2kg/t），试验组每头猪日均增重在保育阶段和育肥阶段分别高出对照组29.5 g和15.9g，分别提高了7.19%和2.08%，与此同时，试验组的料肉比比对照组低，降低了10%（在保育阶段）。
Claims (4)
1.一种酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）菌种活化：将-80℃保存的发酵菌种在YPD固体平板上划线，30℃培养16~24小时；
（2）制备一级种子：将活化的酿酒酵母菌种，用接种环挑取一环接种于200 mL YPD液体培养基中，将三角瓶置于摇床中，在温度为30℃和250rpm的条件下，振荡培养16~24小时后，制得一级种子菌；
（3）配制固体发酵培养基：将固体干基加入质量比为1:1~2的无菌水，并在pH值为自然条件下搅拌均匀，将固体培养基在121℃的条件下，高温高压灭菌20min，待冷却后即可作为固体发酵培养基使用；
（4）固体发酵：将经过灭菌处理的固体发酵培养基按照5~10%的接种量接入一级种子菌，搅拌均匀，保持湿度为50~70%、温度为25~30℃的条件下，培养20个小时左右，制得二级种子；
（5）将得到的二级种子，按照步骤（4）进一步固体发酵得到三级种子；
（6）可以根据具体的培养用量，进一步将三级种子按照步骤（4）进一步固体发酵扩大培养。
2.根据权利要求1所述的酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的固体干基包括：含有玉米粉40~60wt%的玉米粉和小麦粉作为基础料、葡萄糖2 wt %、尿素0.5 wt %、K2HPO4 1.0 wt %和生物素0.01 wt %。
3.根据权利要求1或2所述的酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，其特征在于：所述发酵菌种为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
4.根据权利要求3所述的酵母蛋白饲料的固体发酵制备方法，其特征在于：所述酿酒酵母菌作为饲料添加剂的添加量为0.5~2 wt %。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104206704A (zh) * | 2014-05-27 | 2014-12-17 | 浙江科峰生物技术有限公司 | 一种酵母培养物的制备方法 |
| CN106190686A (zh) * | 2015-05-07 | 2016-12-07 | 上海邦成生物工程有限公司 | 一种固态发酵制备酿酒酵母菌的方法 |
| CN106551141A (zh) * | 2016-11-18 | 2017-04-05 | 辽宁禾丰牧业股份有限公司 | 一种仔猪用配合饲料及其制备方法和应用 |
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| CN101756044A (zh) * | 2008-10-21 | 2010-06-30 | 天津生机集团股份有限公司 | 利用微生物发酵生产猪益生菌发酵饲料的方法 |
-
2012
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