一種以豆粕為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種以豆粕為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物及其制備方法。破壁釀酒酵母培養(yǎng)物是以豆粕為基料，并添加營養(yǎng)輔料和接種活性干酵母，再經過發(fā)酵培養(yǎng)，獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物；再調整pH值，加入復合酵素和助溶劑及水，再保溫酶解破壁；經干燥得到破壁釀酒酵母培養(yǎng)物其小肽含量為10%～30%，氨基酸態(tài)氮含量為0.5%～2% 。方法步驟包括：高密度釀酒酵母培養(yǎng)物制備和酶解及破壁，半成品的干燥及成品的測定。本發(fā)明優(yōu)點是：產品兼具大豆多肽和酵母培養(yǎng)物的優(yōu)點，免疫活性高，適口性好，蛋白消化吸收率高；是一種優(yōu)質的植物性蛋白飼料，可取代魚粉、血漿蛋白等動物性蛋白飼料；制備方法工藝簡易穩(wěn)定，容易操作控制，適合大工業(yè)生產，成本低。
【專利說明】一種以豆粕為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種富含多肽的釀酒酵母培養(yǎng)物及其制備方法，具體涉及一種以豆柏 為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物及其制備方法，屬于固態(tài)發(fā)酵酶解【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 酵母培養(yǎng)物作為一種微生態(tài)制劑，是由酵母菌，主要是釀酒酵母 carehsiae)，在現代發(fā)酵工藝控制下采用液、固態(tài)相結合或直接在固體培養(yǎng)基上發(fā)酵后連 同固體基質一起加工制得的產品。該產品不含大量的活性酵母，酵母菌只是酵母培養(yǎng)物產 品生產中的一種工具，在終產品中的存活與否不會影響產品的使用效果。其主要作用成分 是酵母發(fā)酵固體基質產生的細胞外代謝產物、發(fā)酵后變性的固體基質、酵母細胞內容物以 及酵母細胞壁。產品成分復雜，含有礦物質、B族維生素、增味物質、消化酶、甘露寡糖、β-葡聚糖和氨基酸以及"未知促生長因子"等，這些物質對于動物胃腸道中的微生物而言是絕 好的營養(yǎng)底物，可以促進微生物的生長，進而提高動物的生產性能。是集保健和營養(yǎng)等多重 功效為一體的微生態(tài)飼料添加劑。
[0003] 酵母培養(yǎng)物的研宄始于二十世紀二十年代中期。最早的報道是Williams和 Eckles將其作為蛋白質補充飼料添加到奶牛日糧中，結果顯著提高了奶牛的生產性能。從 此酵母培養(yǎng)物的研宄開始走進人們的視線。
[0004] 二十世紀40-50年代，"不明促生長因子"的研宄開始興起。許多抗生素廠家依 賴于養(yǎng)殖業(yè)來處理廢棄的發(fā)酵培養(yǎng)液，將這些培養(yǎng)液與飼料混同使用比僅以飼料喂養(yǎng)的效 果好，瘤胃試驗證明其中所含"不明促生長因子"可提高瘤胃的消化功能。后來，人們又發(fā) 現了含"不明促生長因子"的其它類型物質一酵母類產品。研宄者在奶牛飼料中添加較低 水平的YC，結果顯著的提高了奶牛的產奶量和閹牛的增重量。將活酵母添加到煮沸的泔水 里喂豬，可改善豬的生產性能。于是人們將日糧及抗生素發(fā)酵的廢棄培養(yǎng)液與酵母培養(yǎng)物 混合使用，酵母培養(yǎng)物的應用開始普及。
[0005] 六十至七十年代，為緩解飼料蛋白資源短缺的問題，世界各國均把單細胞蛋白的 開發(fā)作為一項重要措施。酵母作為一種穩(wěn)定性高、經濟優(yōu)質的單細胞蛋白飼料開始被大量 使用。
[0006] 70年代和80年代，發(fā)酵技術日趨成熟，酵母培養(yǎng)物的研宄也得到飛速發(fā)展。人 們利用深層發(fā)酵技術得到了高效濃縮的產品。Huber報道，向奶牛日糧中添加 YC，標準乳 (FCM)產量和產奶量分別提高0. 8升/日和1. 2升/日。Gunther將少量的活酵母添加到 奶牛日糧中可使其FCM產量提高4. 9kg/日。向精糧中添加 YC對標準乳產量影響也相當顯 著。Dawson發(fā)現接種于瘤胃的酵母仍可存活，他認為，只有活酵母才能提高瘤胃的消化功 能。
[0007] 90年代以來，由于人們對化學類生長促進劑的安全性的擔憂。酵母培養(yǎng)物用作微 生態(tài)飼料添加劑開始成為研宄熱點。國外Diamond V Mill，Alltech等大公司都相繼開發(fā) 了一系列YC產品，國內一些酵母培養(yǎng)物廠家也陸續(xù)出現，在美國酵母培養(yǎng)物已得到了普遍 使用。人們對酵母培養(yǎng)物的概念也有了新的進一步的認識。
[0008] 目前從國內外研宄較多的酵母培養(yǎng)物產品來看，主要分為兩大類：一類產品的主 要功效組分是酵母細胞外代謝產物，如達農威公司的益康系列酵母培養(yǎng)物，該產品是一個 包含了少數酵母菌、變性的培養(yǎng)基和酵母胞外代謝物的混合物，酵母菌僅作為產品生產的 工具，在終產品中是否存活不會影響產品效果；另一類產品的主要功效組分是活酵母細胞， 如Alltech公司生產的酵母培養(yǎng)物產品，該產品能夠耐受反芻動物瘤胃酸性環(huán)境和飼料制 粒時的升溫。
[0009] 目前研發(fā)的酵母及其培養(yǎng)物產品，價格較高，通常在飼料中作為添加劑使用，而非 常規(guī)原料，用量僅為1%以下，所以效果較弱。豆柏的粗蛋白含量高，氨基酸組成平衡，富含 多種礦物質和維生素，作為一種優(yōu)質植物性飼料原料被廣泛的應用于飼料工業(yè)和畜牧養(yǎng)殖 中。但將豆柏作為制備酵母培養(yǎng)物的基料，從而得到酵母高密度發(fā)酵豆柏，再對其進行進一 步的酶解自溶獲得富含多肽的酵母培養(yǎng)物產品，還未見到有效的現有技術方案；人們期望 有此酵母培養(yǎng)物兼具大豆多肽和酵母培養(yǎng)物的優(yōu)點，是發(fā)酵豆柏的升級產品，包括具有免 疫活性高，適口性好，蛋白消化吸收率高，同時生產成本低，使用量可以達到10%，的是一種 優(yōu)質的飼用植物蛋白常規(guī)原料，效果更顯著。


【發(fā)明內容】

[0010] 本發(fā)明的一個目的是提供一種以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，是以豆柏代 替碳水化合物為基料。該釀酒酵母培養(yǎng)物兼?zhèn)淞舜蠖苟嚯暮徒湍概囵B(yǎng)物的優(yōu)點，同時具有 較高的免疫活性；產品適口性好，蛋白消化吸收率高，是一種優(yōu)質的植物性蛋白飼料，可用 于取代魚粉，血漿蛋白的等動物性蛋白飼料。
[0011] 本發(fā)明的另一個目的是提供一種以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方 法，該方法采用復合酵素結合助融劑對酵母進行破壁處理，效率高，工藝簡易穩(wěn)定，容易操 作控制，適合大工業(yè)生產，且成本低。
[0012] 本發(fā)明以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物技術方案是： 一種以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，它是以豆柏為基料，并添加營養(yǎng)輔料和接 種活性干酵母，再經過發(fā)酵培養(yǎng)，獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物；再調整PH值，加入復合酵素 和助溶劑及水，維持一定的溫度下酶解破壁，高密度釀酒酵母破壁率為80%?90% ;最后經 干燥得到破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品，其小肽含量為10%?30%，氨基酸態(tài)氮含量為0. 5%? 2% 〇
[0013] 進一步的技術方案是： 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，破壁釀酒酵母培養(yǎng)物經凝膠過濾后對其不 同分子量蛋白質分布進行定量分析，分子量在2000Da以下的小分子蛋白質和小肽占總蛋 白的50%?85%。
[0014] 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，高密度釀酒酵母破壁率為85%?90% ; 破壁釀酒酵母培養(yǎng)物小肽含量為15%?30%，氨基酸態(tài)氮含量為1%?2%。
[0015] 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，破壁釀酒酵母培養(yǎng)物經凝膠過濾后對 其不同分子量蛋白質分布進行定量分析，分子量在2000Da以下的小分子蛋白質和小肽占 總蛋白的70%?85%。
[0016] 本發(fā)明以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法技術方案是： 一種本發(fā)明的以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，包括如下步驟： A. 高密度釀酒酵母培養(yǎng)物制備：以豆柏為基料，并添加輔料和營養(yǎng)混合物，再調節(jié)物 料含水量，并接種釀酒活性干酵母，經發(fā)酵培養(yǎng)獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物； B. 高密度釀酒酵母培養(yǎng)物酶解破壁：在A步驟的高密度釀酒酵母培養(yǎng)物中添加復合 酵素和助溶劑，調節(jié)料水比和PH值，在保溫條件下進行酶解破壁； C. 干燥B步驟的半成品，即得到破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品； D. 測定破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品的小肽和氨基酸態(tài)氮含量以及不同分子量蛋白質分 布。
[0017] 進一步的技術方案是： 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其A步驟中以重量計，添加輔 料的量為豆柏基料的5%?12%，添加營養(yǎng)混合物的量為豆柏基料的0. 3%?0. 5%。
[0018] 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其輔料是混合物，其組成 物包括麩皮、大米蛋白和玉米粉；所述營養(yǎng)混合物的組成物包括玉米漿、硫酸氨、磷酸二氫 鉀和復合維生素。
[0019] 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其B步驟中破壁是通過復 合酵素和助溶劑協(xié)同完成；所述復合酵素的組成物包括中性蛋白酶、黑曲霉和枯草芽孢桿 菌；所述助溶劑的組成物包括酒精、氯化鈉和乙酸乙酯。
[0020] 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其B步驟中所述酶解破壁 的溫度為40?50 °C。
[0021] 所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其B步驟中所述調節(jié)料水 比是以高密度釀酒酵母培養(yǎng)物濕重計算料水比，料：水=1:1?5;調節(jié)pH值為6. 5? 7. 5。
[0022] 本發(fā)明的主要優(yōu)點： 1. 本發(fā)明以豆柏為基質制備酵母培養(yǎng)物產品，兼?zhèn)淞舜蠖苟嚯暮徒湍概囵B(yǎng)物的優(yōu)點， 小肽含量高達30%，氨基態(tài)氮含量1. 5%以上，同時具有較高的免疫活性； 2. 適口性好，蛋白消化吸收率高。是一種優(yōu)質的植物性蛋白飼料，可用于取代魚粉，血 漿蛋白的等動物性蛋白飼料，具有廣闊的應用前景； 3. 本發(fā)明采用復合酵素結合助融劑對酵母進行破壁處理，效率高，工藝簡易穩(wěn)定，容易 操作控制，適合大工業(yè)生產，成本低。

【具體實施方式】
[0023] 結合實施例，對本發(fā)明以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物及其制備方法作進一 步說明如下： 實施例1 :是本發(fā)明以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物基本實施例。一種以豆柏為 基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，它是以豆柏為基料，并添加營養(yǎng)輔料和接種活性干酵母，再經 過發(fā)酵培養(yǎng)，獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物；再調整PH值，加入復合酵素和助溶劑及水，維持 一定的溫度下酶解破壁，高密度釀酒酵母破壁率為80%?90% ;最后經干燥得到破壁釀酒酵 母培養(yǎng)物成品，其小肽含量為10%?30%，氨基酸態(tài)氮含量為0. 5%?2%。
[0024] 實施例2 :是在實施例1基礎上的進一步實施例。所述破壁釀酒酵母培養(yǎng)物經凝 膠過濾后對其不同分子量蛋白質分布進行定量分析，分子量在2000Da以下的小分子蛋白 質和小肽占總蛋白的50%?85%。
[0025] 實施例3 :是在實施例1基礎上的進一步實施例。所述高密度釀酒酵母破壁率為 85%?90% ;破壁釀酒酵母培養(yǎng)物小肽含量為15%?30%，氨基酸態(tài)氮含量為1%?2%。
[0026] 實施例4 :是在實施例1基礎上的進一步實施例。所述以豆柏為基料的破壁釀酒 酵母培養(yǎng)物經凝膠過濾后對其不同分子量蛋白質分布進行定量分析，分子量在2000Da以 下的小分子蛋白質和小肽占總蛋白的70%?85%。
[0027] 實施例5 :是本發(fā)明以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法基本實施 例，包括如下步驟： A. 高密度釀酒酵母培養(yǎng)物制備：以豆柏為基料，并添加輔料和營養(yǎng)混合物，再調節(jié)物 料含水量，并接種釀酒活性干酵母，經發(fā)酵培養(yǎng)獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物； B. 高密度釀酒酵母培養(yǎng)物酶解破壁：在A步驟的高密度釀酒酵母培養(yǎng)物中添加復合 酵素和助溶劑，調節(jié)料水比和PH值，在保溫條件下進行酶解破壁； C. 干燥B步驟的半成品，即得到破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品； D. 測定破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品的小肽和氨基酸態(tài)氮含量以及不同分子量蛋白質分 布。
[0028] 實施例6 :是在實施例5基礎上的進一步實施例。所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵 母培養(yǎng)物的制備方法，其A步驟中以重量計，添加輔料的量為豆柏基料的5%?12%，添加營 養(yǎng)混合物的量為豆柏基料的0. 3%?0. 5%。所述輔料是混合物，其組成物包括麩皮、大米蛋 白和玉米粉；所述營養(yǎng)混合物的組成物包括玉米漿、硫酸氨、磷酸二氫鉀和復合維生素。所 述B步驟中破壁是通過復合酵素和助溶劑協(xié)同完成；所述復合酵素的組成物包括中性蛋白 酶、黑曲霉和枯草芽孢桿菌；所述助溶劑的組成物包括酒精、氯化鈉和乙酸乙酯。B步驟中 所述酶解破壁的溫度為40?50°C，保溫作用時間為24h?48h。B步驟中所述調節(jié)料水比 是以高密度釀酒酵母培養(yǎng)物濕重計算料水比，料：水=1:1?5,調節(jié)pH值為6. 5?7. 5。
[0029] 實施例7 :是本發(fā)明以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物及其制備方法的一個優(yōu) 選的實施例。
[0030] A.高密度釀酒酵母培養(yǎng)物制備： (1) 配料：基料為豆柏9kg ;輔料：麩皮0. 5kg、大米蛋白0. 2kg、玉米粉0. 3kg ; 在上述配料中加入營養(yǎng)混合物：玉米漿20g、硫酸氨5g、磷酸二氫鉀IOg和復合維生素 Ig ； (2) 調節(jié)物料含水量：對上述混合配料加水調節(jié)基質水分含量為45%?55%，本實施例 加水IOL ; (3) 接種釀酒活性干酵母：接種量為3X IO7個/g干料，混合均勻； (4) 發(fā)酵培養(yǎng)：置于塑料盤中，堆料厚度不超過5cm，于28?32°C保溫培養(yǎng)36?48小 時，本實施例30°C下保溫培養(yǎng)36小時，期間翻料兩次； (5) 獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物：平板計數，釀酒酵母菌數達到20?40X IO8個/g干 料； B.高密度釀酒酵母培養(yǎng)物酶解破壁： (1) 在A步驟的高密度釀酒酵母培養(yǎng)物中添加復合酵素：復合酵素以高密度釀酒酵母 培養(yǎng)物的濕重計算，添加量為：50000U/g的中性蛋白酶0. 01%，黑曲霉0. 02%，2000億/g枯 草芽孢桿菌0.015%; (2) 添加助溶劑：助溶劑以高密度釀酒酵母培養(yǎng)物的濕重計算，添加量為：酒精1%、氯 化鈉1.5%和乙酸乙酯0.5%; (3) 調節(jié)料水比和pH值：以高密度釀酒酵母培養(yǎng)物濕重計算，料水比為1:2. 5,調節(jié)pH 值為7. 0 ; (4) 酶解破壁：混合物置于50°C下酶解破壁24h ; C. 干燥B步驟的半成品：在50°C以下干燥致含水量小于10%，即得到破壁釀酒酵母培 養(yǎng)物成品； D. 產品測定：破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品的小肽和氨基酸態(tài)氮含量以及不同分子量蛋 白質分布： 小肽含量占干物質10%以上；高密度釀酒酵母破壁率大于80%;氨基酸態(tài)氮含量為 1. 5% ;還包含有釀酒酵母自溶后的釋放出的核苷酸、維生素、細胞壁多糖等； 用高效凝膠過濾色譜進行分子量的測定： 將Superdex 75 10/300 GL凝膠過濾柱用0.1mol/L的磷酸鹽緩沖液平衡lh，樣品和緩 沖液均要過〇. 2 μ m微孔濾膜，在超聲波清洗器中脫氣30min，上樣量為200 μ ml，洗脫速度 為 0· 4 mL/ min ； 分子量標準品為牛血清白蛋白（Mr 67000)，卵清蛋白（Mr 43000)，核糖核酸酶A (Mr 13700)，蛋白酶抑制劑（Mr 6512)，維生素 B12 (Mr 1355)，胞嘧啶核苷（Mr 243); 凝膠過濾完畢后使用脫氣處理的20%乙醇溶液清洗凝膠柱。
[0031] 下表是以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的肽分子量分布：

【權利要求】
1. 一種以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，其特征在于，以豆柏為基料，并添加營 養(yǎng)輔料和接種活性干酵母，再經過發(fā)酵培養(yǎng)，獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物；再調整pH值，加 入復合酵素和助溶劑及水，維持一定的溫度下酶解破壁，高密度釀酒酵母破壁率為80%? 90% ;最后經干燥得到破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品，其小肽含量為10%?30%，氨基酸態(tài)氮含量 為 0? 5% ?2%。
2. 根據權利要求1所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，其特征在于，破壁釀酒 酵母培養(yǎng)物經凝膠過濾后對其不同分子量蛋白質分布進行定量分析，分子量在2000Da以 下的小分子蛋白質和小肽占總蛋白的50%?85%。
3. 根據權利要求1所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，其特征在于，高密度釀 酒酵母破壁率為85%?90% ;破壁釀酒酵母培養(yǎng)物小肽含量為15%?30%，氨基酸態(tài)氮含量 為1%?2%。
4. 根據權利要求1所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物，破壁釀酒酵母培養(yǎng)物經 凝膠過濾后對其不同分子量蛋白質分布進行定量分析，分子量在2000Da以下的小分子蛋 白質和小肽占總蛋白的70%?85%。
5. -種權利要求1所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其特征在 于，包括如下步驟： A. 高密度釀酒酵母培養(yǎng)物制備：以豆柏為基料，并添加輔料和營養(yǎng)混合物，再調節(jié)物 料含水量，并接種釀酒活性干酵母，經發(fā)酵培養(yǎng)獲得高密度釀酒酵母培養(yǎng)物； B. 高密度釀酒酵母培養(yǎng)物酶解破壁：在A步驟的高密度釀酒酵母培養(yǎng)物中添加復合 酵素和助溶劑，調節(jié)料水比和pH值，在保溫條件下進行酶解破壁； C. 干燥B步驟的半成品，即得到破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品； D. 測定破壁釀酒酵母培養(yǎng)物成品的小肽和氨基酸態(tài)氮含量以及不同分子量蛋白質分 布。
6. 根據權利要求5所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其特征在 于，A步驟中以重量計，添加輔料的量為豆柏基料的5%?12%，添加營養(yǎng)混合物的量為豆柏 基料的0. 3%?0. 5%。
7. 根據權利要求5或6所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其特征 在于，所述輔料是混合物，其組成物包括麩皮、大米蛋白和玉米粉；所述營養(yǎng)混合物的組成 物包括玉米漿、硫酸氨、磷酸二氫鉀和復合維生素。
8. 根據權利要求5所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其特征在 于，B步驟中破壁是通過復合酵素和助溶劑協(xié)同完成；所述復合酵素的組成物包括中性蛋 白酶、黑曲霉和枯草芽孢桿菌；所述助溶劑的組成物包括酒精、氯化鈉和乙酸乙酯。
9. 根據權利要求5所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其特征在 于，B步驟中所述酶解破壁的溫度為40?50°C。
10. 根據權利要求5所述以豆柏為基料的破壁釀酒酵母培養(yǎng)物的制備方法，其特征在 于，B步驟中所述調節(jié)料水比是以高密度釀酒酵母培養(yǎng)物濕重計算料水比，料：水=1:1? 5;調節(jié)pH值為6. 5?7. 5。
【文檔編號】A23K1/16GK104489263SQ201410701032
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】葛向陽, 李俊 申請人:湖北邦之德牧業(yè)科技有限公司