一种酿酒酵母培养物及其发酵工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种酿酒酵母培养物及其发酵工艺。本发明专利技术中酿酒酵母培养物的发酵工艺，包括以下步骤：1)摇瓶种子培养；2)液态深层有氧发酵；3)液态低温无氧发酵；4)固态酶解有氧发酵；5)固态无氧发酵；6)固态高温破壁自溶，即得到酿酒酵母培养物。本发明专利技术使酵母菌在液态发酵阶段和固态发酵阶段均进行充分的发酵，产生更多的代谢产物，从而提高产品效果。通过本发明专利技术提供的方法所制得酿酒酵母培养物具有独特的芳香气味，经高温破壁后，酵母细胞壁、内容物等益生成分可发挥活菌所不具备或体现不充分的诱食、抗应激性、肠道益生等功效。

【技术实现步骤摘要】
一种酿酒酵母培养物及其发酵工艺
本专利技术涉及微生物发酵
，特别涉及一种酿酒酵母培养物及其发酵工艺。
技术介绍
酿酒酵母培养物是一种微生态制剂，由特定的酵母菌种按特定的工艺和特定培养基进行充分发酵而形成。该微生态制品不同于含有活性酵母细胞的产品，其主要作用成分是酿酒酵母菌在发酵过程中所产生的细胞外代谢产物，此外还含有发酵后变性的固体基质、酿酒酵母菌破壁后的细胞内容物以及酵母菌细胞壁等，富含B族维生素、矿物质、小肽、有机酸、维生素、核苷酸、甘露寡糖、β-葡聚糖以及“未知促生长因子”等，这些物质作为动物胃肠道内益生菌的营养底物，可以有效刺激益生菌的生长，调节肠道菌群，有效提高动物对饲料的利用率，进而提高动物的生产性能。它是一种集营养与保健等多重功效为一体的微生态饲料添加剂。酵母培养物一般的生产工艺主要有液态发酵法和固态发酵法，现在的技术多只采用其中的一种发酵方法，但是简单的单一利用液态深层发酵法，更多的获得的是酵母细胞本身而非酵母菌的代谢活性产物，只采用固态发酵法，往往接种量不足，酵母菌活性低导致固体发酵不充分，有采用将两者结合的液固两相发酵，但也只是将液体阶段作为酵母菌的扩繁阶段，并没有进行液体无氧发酵代谢产物，低温无氧发酵可以促进有机酸、酯类、醇类、酮类、萜烯类等芳香物质的合成。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种酿酒酵母培养物及其发酵工艺，本专利技术使酵母菌在液态发酵阶段和固态发酵阶段均进行充分的发酵，产生更多的代谢产物，从而提高产品效果。基于上述目的，本专利技术提供的一种酿酒酵母培养物的发酵工艺，包括以下步骤：1)摇瓶种子培养：先将酿酒酵母菌接种至液体培养基中进行一级、二级扩大培养，获得摇瓶种子培养液；2)液态深层有氧发酵：将获得的摇瓶种子培养液接种至底糖液体培养基中，通气进行有氧发酵，然后加补料培养基继续进行有氧发酵，获得酵母菌液态有氧发酵菌液；3)液态低温无氧发酵：向获得的酵母菌液态有氧发酵菌液中加入糖蜜培养基，进行无氧发酵，获得低温无氧发酵菌液；4)固态酶解有氧发酵：向获得的低温无氧发酵菌液中补加所述糖蜜培养基，然后与固态培养基混合，并添加水解酶，进行固态有氧发酵，得到固态有氧发酵产物；5)固态无氧发酵：将得到的固态有氧发酵产物进行固态无氧发酵，得到固态无氧发酵产物；6)固态高温破壁自溶：对得到的固态无氧发酵产物进行保温处理，使酵母细胞充分自溶，即得到酿酒酵母培养物。作为本专利技术的一个实施例，在步骤6)之后还包括对所述酿酒酵母培养物进行低温烘干的步骤。本专利技术中，可选的，对所述酿酒酵母培养物利用气流干燥机进行短时气流烘干，得到干燥的酵母培养物，并将其粉碎，包装成袋，避光阴凉保存。作为本专利技术的一个实施例，在步骤1)中，所述液体培养基为酵母浸出粉胨葡萄糖培养基(又称为YPD液体培养基)，所述酵母浸出粉胨葡萄糖培养基的组成为：每1L水中含葡萄糖10～20g、胰蛋白胨10～30g和酵母浸粉5～15g。作为本专利技术的一个实施例，在步骤2)中，将获得的摇瓶种子培养液以体积百分数为4～10％的接种量接种至所述底糖液体培养基中扩繁；通气进行有氧发酵的条件为：温度为28～30℃，转速为150～200rpm，罐压为0.03～0.04Mpa，通气比(简称vvm：每分钟通气量与罐体实际料液体积的比值)2:1，发酵的时间为18～24小时；加补料培养基继续进行有氧发酵的条件为：溶氧为20％～40％，发酵温度为30～34℃，转速为200～250rpm，罐压为0.03～0.04Mpa，通气量为2～2.5:1(罐体积v/无菌空气体积v)，发酵的时间为5～6小时；所述底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成：甘蔗糖蜜10～16％，硫酸铵0.8～1.5％，酵母膏0.08～0.16％，硫酸镁0.1～0.2％，无水氯化钙0.005～0.02％，磷酸二氢钾0.05～0.2％，消泡剂0.03～0.06％，余量为水；调节所述底糖液体培养基的初始pH值至6.0～6.5；所述补料培养基由以下物质按照质量百分比组成：甘蔗糖蜜90～95％，硫酸铵2～5％，酵母膏0.1～0.3％，硫酸镁0.05～0.20％，氯化钙0.008～0.015％，磷酸二氢钾0.05～0.15％，消泡剂0.02～0.04％，余量为水；所述酵母菌液态有氧发酵菌液中活菌数为6～10亿CFU/ml。在本专利技术中，使用的消泡剂有天然油酯、高碳醇及脂肪酸、聚醚、有机硅等四类，以聚醚和有机硅类性能比较优越，应用广泛。其中聚醚类中又以四元醇聚醚(PPE)的消泡效果最佳。作为本专利技术的一个实施例，在步骤3)中，向获得的酵母菌液态有氧发酵菌液中加入体积百分数为8％～15％的糖蜜培养基；无氧发酵的条件为：发酵温度为15～20℃，转速为50～60rpm，密闭保持发酵罐压力不高于0.1Mpa，发酵时间为48～72h；所述糖蜜培养基由以下物质按照质量百分比组成：甘蔗糖蜜8～15％，硫酸铵0.8～1.5％，酵母膏0.08～0.16％，硫酸镁0.01～0.06％，无水氯化钙0.005～0.02％，磷酸二氢钾0.01～0.05％，余量为水。作为本专利技术的一个实施例，在步骤4)中，向获得的低温无氧发酵菌液中补加体积百分数为6％～12％的所述糖蜜培养基；所述糖蜜培养基由以下物质按照质量百分比组成：甘蔗糖蜜75～90％，硫酸铵0.1～0.6％，酵母膏0.1～0.3％，硫酸镁0.01～0.05％，氯化钙0.001～0.005％，磷酸二氢钾0.01～0.05％，余量为水，调节pH为5.8；补加所述糖蜜培养基后的酵母菌液态低温无氧发酵菌液与固态培养基以质量比为1:0.5～0.8混合，经混合后堆放高度为0.2～0.6m，水分含量为35～45％，发酵环境空气湿度为70～80％，所述固态有氧发酵的温度为32～38℃，发酵时间为12～24h；所述固态有氧发酵产物中酵母菌活菌数为4～10亿CFU/g；所述水解酶选自低温淀粉酶、中性纤维素酶和酸性蛋白酶中的至少一种，所述低温淀粉酶的酶活≥2000U/ml，中性纤维素酶的酶活≥2000U/ml，酸性蛋白酶的酶活≥50000U/ml。淀粉酶活力单位定义：在37℃，pH6.8的条件下，每分钟水解淀粉生成1mg还原糖所需要的酶量。淀粉酶活力测定时，在37℃，pH6.8的条件下，在一定的初始作用时间内将淀粉转化为还原糖，然后通过与DNS试剂作用，比色测定求得还原糖的生成量，从而计算出酶反应的初速度，即酶的活力。1U＝1mg还原糖/min·ml酶。中性纤维素酶活力单位定义：1ml液体酶，在(50±0.1)℃、pH6.0，1h水解羧甲基纤维素钠底物，产生出相当于1mg葡萄糖的还原糖量，为1个酶活力单位，以U/ml表示。酸性蛋白酶活力单位定位：在pH3.6和40℃温度条件下，每分钟水解酪蛋白产生1μg酪氨酸定义为一个蛋白酶活力单位。作为本专利技术的一个实施例，在步骤4)中，所述固态培养基由以下物质按照质量百分比组成：按照玉米粉20～30％、麸皮30～40％、玉米胚芽粕20～30％、玉米浆干粉10～20％、玉米芯粉10～20％配置成固体培养基；或者，按照玉米粉20～40％、次粉20～30％、DDGS(干酒糟及其可溶物)20～30％、玉米芯粉20～40％配置成固体培养基；或者，按照玉米粉10～2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种酿酒酵母培养物的发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)摇瓶种子培养：先将酿酒酵母菌接种至液体培养基中进行一级、二级扩大培养，获得摇瓶种子培养液；2)液态深层有氧发酵：将获得的摇瓶种子培养液接种至底糖液体培养基中，通气进行有氧发酵，然后加补料培养基继续进行有氧发酵，获得酵母菌液态有氧发酵菌液；3)液态低温无氧发酵：向获得的酵母菌液态有氧发酵菌液中加入糖蜜培养基，进行无氧发酵，获得低温无氧发酵菌液；4)固态酶解有氧发酵：向获得的低温无氧发酵菌液中补加所述糖蜜培养基，然后与固态培养基混合，并添加水解酶，进行固态有氧发酵，得到固态有氧发酵产物；5)固态无氧发酵：将得到的固态有氧发酵产物进行固态无氧发酵，得到固态无氧发酵产物；6)固态高温破壁自溶：对得到的固态无氧发酵产物进行保温处理，使酵母细胞充分自溶，即得到酿酒酵母培养物。

【技术特征摘要】
1.一种酿酒酵母培养物的发酵工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)摇瓶种子培养：先将酿酒酵母菌接种至液体培养基中进行一级、二级扩大培养，获得摇瓶种子培养液；2)液态深层有氧发酵：将获得的摇瓶种子培养液接种至底糖液体培养基中，通气进行有氧发酵，然后加补料培养基继续进行有氧发酵，获得酵母菌液态有氧发酵菌液；3)液态低温无氧发酵：向获得的酵母菌液态有氧发酵菌液中加入糖蜜培养基，进行无氧发酵，获得低温无氧发酵菌液；4)固态酶解有氧发酵：向获得的低温无氧发酵菌液中补加所述糖蜜培养基，然后与固态培养基混合，并添加水解酶，进行固态有氧发酵，得到固态有氧发酵产物；5)固态无氧发酵：将得到的固态有氧发酵产物进行固态无氧发酵，得到固态无氧发酵产物；6)固态高温破壁自溶：对得到的固态无氧发酵产物进行保温处理，使酵母细胞充分自溶，即得到酿酒酵母培养物。2.根据权利要求1所述的酿酒酵母培养物的发酵工艺，其特征在于，在步骤6)之后还包括对所述酿酒酵母培养物进行低温烘干的步骤。3.根据权利要求1所述的酿酒酵母培养物的发酵工艺，其特征在于，在步骤1)中，所述液体培养基为酵母浸出粉胨葡萄糖培养基，所述酵母浸出粉胨葡萄糖培养基的组成为：每1L水中含葡萄糖10～20g、胰蛋白胨10～30g和酵母浸粉5～15g。4.根据权利要求1所述的酿酒酵母培养物的发酵工艺，其特征在于，在步骤2)中，将获得的摇瓶种子培养液以体积百分数为4～10％的接种量接种至所述底糖液体培养基中扩繁；通气进行有氧发酵的条件为：温度为28～30℃，转速为150～200rpm，罐压为0.03～0.04Mpa，通气比2:1，发酵的时间为18～24小时；加补料培养基继续进行有氧发酵的条件为：溶氧为20～40％，发酵温度为30～34℃，转速为200～250rpm，罐压为0.03～0.04Mpa，通气量为2～2.5:1，发酵的时间为5～6小时；所述底糖液体培养基由以下物质按照质量百分比组成：甘蔗糖蜜10～16％，硫酸铵0.8～1.5％，酵母膏0.08～0.16％，硫酸镁0.1～0.2％，无水氯化钙0.005～0.02％，磷酸二氢钾0.05～0.2％，消泡剂0.03～0.06％，余量为水；调节所述底糖液体培养基的初始pH值至6.0～6.5；所述补料培养基由以下物质按照质量百分比组成：甘蔗糖蜜90～95％，硫酸铵2～5％，酵母膏0.1～0.3％，硫酸镁0.05～0.20％，氯化钙0.008～0.015％，磷酸二氢钾0.05～0.15％，消泡剂0.02～0.04％，余量为水；所述酵母菌液态有氧发酵菌液中活菌数为6～10亿CFU/ml。5.根据权利要求1所述的酿酒酵...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁廷银，王宏，陈鹏，余际国，
申请(专利权)人：北京英惠尔生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11