一种黄酒酵母高密度发酵工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种黄酒酵母高密度发酵工艺，包括如下步骤：S1：优良菌种的活化培养和种子扩大培养；S2：发酵罐高密度发酵培养；S2中的发酵培养为首先维持溶氧30％

【技术实现步骤摘要】
一种黄酒酵母高密度发酵工艺


[0001]本专利技术涉及酵母菌高密度发酵
，尤其涉及一种黄酒酵母高密度发酵工艺。

技术介绍

[0002]酵母是一种单细胞蛋白，含蛋白质50％左右，氨基酸含量齐全，富含B族维生素，还有丰富的酶系和多种经济价值很高的生理活性物质，如一些结构复杂的生化药物和生化试剂产品—辅酶A、辅酶I、辅酶Q、细胞色素C、凝血质、谷胱甘肽、卵磷脂、麦角固醇和核糖核酸等，因此它是一种应用价值很高的微生物，在食品、医药、饲料等行业中应用广泛。
[0003]酵母的呼吸作用与发酵作用彼此之间相互作用，成为酵母糖代谢的自我调节措施，酵母的这些自我调节作用有巴斯德效应、克雷布特效应、卡斯特效应和反巴斯德效应。如何根据生产利用好酵母的糖代谢调节，是工业生产以及实验室研究的重点和难点。克雷布特效应能直接影响酵母对糖的得率进而影响高密度发酵的最终得率。酵母菌的克雷布特效应是指，在有氧条件下较高的糖浓度抑制呼吸作用，使之进行发酵作用产生乙醇，而酵母的得率下降。因此酵母高密度发酵的重点和难点是如何有效的控制发酵过程中的糖浓度，使酵母对糖的得率维持在较高水平，从而保障得率的同时节约成本。
[0004]在保障酵母氮源、无机盐、生长因子、生物素充足的情况下，如何将可发酵性糖添加到培养液中成为了研究工业发展及实验室研究的趋势。刘开放等(布拉酵母高密度发酵培养基及发酵工艺优化[J].食品科学)通过人工神经网络(artificial neural network，ANN)和响应面试验建立菌体布拉酵母产量与培养基之间的关系模型，利用遗传算法(genetic algorithm，GA)进行全局寻优，得出最佳的培养基组合，在此培养基三角瓶培养条件下布拉迪酵母的干物质得率为8.21g/L。进而对此培养基进行温度、pH、接种量、溶氧等培养条件优化，最后进行流加葡萄糖、蛋白胨最终布拉迪酵母的干物质得率达到51.21g/L。其研究碳源的选择为葡萄糖、玉米浆粉，葡萄糖在饲料行业生产中，性价比上不如糖蜜，糖蜜价格低廉，并且富含酵母生长的几乎所有微量元素，米浆粉中有部分不容物质，容易在罐体中存在残留，对于罐体的清洗上不够方便，氮源的选择上利用的是的蛋白胨，蛋白胨成本较高，不利于饲料等基础行业规模化生产。
[0005]王宇等(一种酵母高密度培养方法:中国，201811381662.2[P].)利用指数流加和溶氧反馈脉冲流加策略对培养过程进行控制，溶氧低于设定范围时停止补料、溶氧高于设定范围时开始补料。由于通过溶氧来自动控制系统对设备灵敏度要求高，设备成本也相对较高，对于一些饲料等基础发酵行业并不能达到很高的精度来控制发酵，往往会造成控制偏差，达不到预期的要求，甚至会造成控制失灵给生产带来额外的麻烦，这就有了需要更加简单的控制方法来达到更高的预期的需求。
[0006]目前的大部分的研究结论都只关注最终的得率，会将发酵周期控制的很长，这样最终的培养可能会达到一个较高的得率，但是这个较高得率中真正的活性酵母数量不一定是最高值，因为，可能有一部分酵母活性已经减弱甚至是以死菌体的形式在里面待着。因此
关注酵母得率的同时也需要关注最终活菌的数量，这就对于我们的酵母高密度培养结果有了更高的需求，需要我们在高密度培养时多一个有价值的参考指标，对于酵母行业的发展推动有着更加深远的意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种生产周期短、成本低、且不含不溶基质，杂菌污染较少、最终菌体得率、活菌数量和活菌品质较高的黄酒酵母高密度发酵工艺。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]本专利技术提供一种黄酒酵母高密度发酵工艺，包括如下步骤：
[0010]S1：将优良黄酒酵母菌菌种活化培养，然后按照2％～8％接种量接种至种子培养基进行种子扩大培养得到种子培养液；
[0011]S2：将种子培养液接种至发酵罐的发酵培养基中进行发酵培养，首先维持溶氧30％
‑
40％进行间歇培养，然后进行流加补糖培养；流加补糖过程中维持发酵罐内残糖含量为1.5％
‑
2％；发酵培养过程中发酵罐内pH为4.5～5.2；
[0012]发酵培养包括如下步骤：
[0013]S2
‑
1：0～3h，间歇培养，调节控制发酵罐通气比为0.6～0.8vvm，搅拌速率200
‑
250r/min进行培养；
[0014]S2
‑
2：3～10h，开始流加补糖培养，调节控制发酵罐通气比为0.8
‑
1.2vvm，搅拌速率250
‑
300r/min；
[0015]S2
‑
3：10～18h，调节控制发酵罐通气比为1.2
‑
1.6vvm，搅拌速率300
‑
350r/min；
[0016]S2
‑
4：18～32h，调节控制发酵罐通气比为1.6
‑
2.0vvm，搅拌速率350
‑
400r/min。
[0017]进一步地，步骤S1之前，发酵工艺还包括优良黄酒酵母菌菌种的保存制备：
[0018]采用无菌生理盐水稀释黄酒酵母菌菌粉，然后进行分区划线，长出明显菌落后挑选优良单菌落进入活化培养基，进行菌种培养，培养结束后静置，弃上清液，得到黄酒酵母菌悬液，最后冻存。
[0019]进一步地，冻存的方法为将黄酒酵母菌悬液与30～50％甘油混合保存在1～5ml甘油管进行冻存，冻存温度为
‑
70℃～
‑
100℃。
[0020]进一步地，无菌生理盐水与黄酒酵母菌菌粉0.8～1:1～1.5混合，分区划线采用的为无菌YPD平皿。
[0021]进一步地，黄酒酵母菌悬液与甘油混合比例为1～1.2:0.8～1。
[0022]进一步地，菌种培养条件为150～200r/min、28～35℃，培养24～28h；静置为1～5℃，静置2～5h。
[0023]进一步地，步骤S1中活化培养为150～200r/min，培养时间为24～28h；种子扩大培养为160～220r/min，培养时间为16～24h。
[0024]进一步地，步骤S1中的种子培养基包括如下组分：70～120g/L糖蜜，5～15g/L(NH4)2SO4，1～10g/L KH2PO4，5～15g/L MgSO4·
7H2O。
[0025]进一步地，步骤S2中的发酵培养基包含以下组分：15～25g/L糖蜜，15～30g/L(NH4)2SO4，5～15g/L KH2PO4，10～25g/LMgSO4·
7H2O，0.01～0.03g/L盐酸硫胺，0.1～0.5g/L肌醇。
[0026]进一步地，步骤S2
‑
1和S2
‑
2中，控制发酵罐内pH为4.5
‑
4.8；S3
‑
3中，控制发酵罐内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄酒酵母高密度发酵工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1：将优良黄酒酵母菌菌种活化培养，然后按照2％～8％接种量接种至种子培养基进行种子扩大培养得到种子培养液；S2：将所述种子培养液接种至发酵罐的发酵培养基中进行发酵培养，首先维持溶氧30％
‑
40％进行间歇培养，然后进行流加补糖培养；所述流加补糖过程中维持所述发酵罐内残糖含量为1.5％
‑
2％；在所述发酵培养过程中，所述发酵罐内pH为4.5～5.2；所述发酵培养包括如下步骤：S2
‑
1：0～3h，间歇培养，调节控制所述发酵罐通气比为0.6～0.8vvm，搅拌速率200
‑
250r/min进行培养；S2
‑
2：3～10h，开始流加补糖培养，调节控制所述发酵罐通气比为0.8
‑
1.2vvm，搅拌速率250
‑
300r/min；S2
‑
3：10～18h，调节控制所述发酵罐通气比为1.2
‑
1.6vvm，搅拌速率300
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350r/min；S2
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4：18～32h，调节控制所述发酵罐通气比为1.6
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2.0vvm，搅拌速率350
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400r/min。2.根据权利要求1所述的发酵工艺，其特征在于，在步骤S1之前，所述发酵工艺还包括优良黄酒酵母菌菌种的保存制备：采用无菌生理盐水稀释黄酒酵母菌菌粉，然后进行分区划线，长出明显菌落后挑选优良单菌落进入活化培养基，进行菌种培养，培养结束后静置，弃上清液，得到黄酒酵母菌悬液，最后冻存。3.根据权利要求2所述的发酵工艺，其特征在于，所述菌种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利杰，孙中超，高小创，杨旭，夏志生，
申请(专利权)人：上海源耀农牧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：