本发明专利技术公开了一种酵母发酵培养基。该酵母发酵培养基，包括碳源、氮源、无机盐，其特征在于还包括通式(1)化合物中的一种或者两种以上；其中，R代表C1～C20烷基。另外，本发明专利技术还公开了采用上述酵母发酵培养基制备酵母的方法，包括将菌体接入灭菌后的所述酵母发酵培养基，通空气培养，温度为30℃。控制溶氧在23±2％，全过程流动加入80％的葡萄糖浓溶液至发酵结束前1.5个小时，控制发酵液残糖的量在0.2g/dl以下，发酵培养19小时结束。本发明专利技术公开的酵母发酵培养基及其相应的酵母制备方法可以显著提高酵母得率及干酵母的活细胞率，从而降低生产成本，提高经济效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，特别涉及一种提高酵母得率和干酵母 活细胞率的酵母发酵培养基及其在制备酵母中的应用。
技术介绍
通过液体供氧发酵获得大量酵母菌是酵母类产品（像活性干酵母、酵母抽提物） 工业生产的第一步。在发酵中后期，菌体短时间内需氧量很大。此时，一方面由于菌体及代 谢产物不断增多导致发酵液粘稠，细胞膜通透性降低，不利于氧气的传递；另一方面发酵罐 的供氧大多在发酵中期达到最大，随后的发酵过程不能再通过提高搅拌转速和风量来实 现溶氧浓度的增大，使得酵母生长速率受溶氧浓度的限制而降低。而且由于溶氧供应不足， 促使酵母酒精发酵，产生副产物二氧化碳和乙醇。 二氧化碳对酵母生长有抑制作用，对细胞的形态也有影响。乙醇的生成损失了糖 分，使酵母得率降低，产量下降。尽管在发酵过程中采用控糖的方式，但在整个发酵生产中 将有效糖的浓度控制在乙醇生成的临界浓度以下也是不现实的。这是因为：①糖浓度太 低，酵母的生长受到抑制，生长速率将很慢；②当糖浓度低于〇. lg/L时，采用一般的分析 方法测定较困难。乙醇是易挥发物质，在通气发酵中，大量的通风会带走发酵液中的部分 乙醇，如当发酵液中的乙醇含量为2%时，排气中乙醇的含量约为7g/m3,从而影响酵母的 收得率，增加了生产成本。 自然状态的酵母细胞含水量为70-80%，其中结合水含量为15-20%，自由含水量 为50-60%，将自然状态的酵母细胞制成活性干酵母后有一定的活性损失，而损失的程度与 酵母细胞中的水分含量有关，一般来说，水分越低，越有利于活性干酵母的贮存，因为酵母 物质被氧化的速度随水分含量的降低而降低。但另一方面，水分含量越低，干燥和复水过程 中活性的损失就越大。水分含量高不利于保存，贮存损失大，而干燥和复水损失小。因此，活 性干酵母的水分含量必须考虑到贮存的稳定性，又要考虑到干燥和复水过程的活性损失。 当水分含量在15-30%时，由于酵母的结合水分基本上没有丧失，一般不会影响活 力与发酵力，但这种高水分的活性干酵母只能冷藏。当活性干酵母的水分减少至15%时，酵 母有一定的活性变化，在室温下贮存的稳定性大大增强，在干燥和复水过程中，有小部分活 性丧失。当活性干酵母的水分含量为7. 5-8. 3%时，活性干酵母可在常温下贮存，保存期可 以达半年以上，在干燥和复水过程中，将有部分细胞活性丧失。对于不添加保护剂的活性干 酵母，当水分含量低于7. 5%时，在干燥和复水过程中的活性损失将大大增加，因此不加保 护剂的活性干酵母，其水分含量不宜低于7. 5%。对于添加保护剂的活性干酵母，其水分含 量可以降至4-5%，保存期可达一年以上。 提高发酵过程中的细胞得率及干细胞的活细胞率就成了发酵工艺的主要研宄课 题。 比如：中国专利CN102168016A公开了一种活性干酵母脱水保护剂，具体采用单硬 脂酸甘油酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯和甘油。另外，中国专利CN101045903 公开了一种益生菌的冻干工艺，能有效保存酵母等益生菌。但是上述方法保护剂是加入到 发酵后的酵母中，对发酵制备酵母这一重要过程则没有任何控制措施。 日本专利JP2014117213公开了一种制备干酵母的方法，需要微波辐射及减压干 燥等步骤。美国专利US3868307公开了一种酿酒酵母的生产方法，该方法在培养基中添加 麦芽浆和淀粉酶。上述方法能提供酵母细胞的得率或能提供酵母活细胞率，但上述方法或 者需要微波辐射装置或者添加昂贵的酶制剂，生产成本较高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种能提高酵母得率及干酵母菌的 活细胞率并且经济方便的酵母发酵培养基。 为了实现上述目的，本专利技术提供的酵母发酵培养基，包括碳源、氮源、无机盐，其特 征在于还包括通式（1)化合物中的一种或者两种以上； R 代表 C1-C20烷基。 优选的通式（1)化合物R为Cl~C12烷基。优选的化合物为甜菜碱、月桂基甜菜 碱（N-十二烷基-N，N-二甲基甘氨酸）、辛基甜菜碱（N-辛基-N，N-二甲基甘氨酸）、异丙 基甜菜碱（N-异丙基-N，N-二甲基甘氨酸）。 通式（1)化合物在培养基中所起的作用，可能具有以下机理： 1、作为高效甲基供体，参与甲基化反应以及能提高代谢途径中关键酶的酶活，来 加快菌体生长速率及代谢物产量。 2、能提高细胞膜通透性，促进营养物质及氧气在胞内外的交换，以及提高微生物 的呼吸链系统，显著提高菌体的呼吸特性。 3、作为渗透压保护剂，能够调节细胞内外渗透压，更有利于胞内产物向胞外的释 放，解决由胞内发酵产物浓度过高导致的反馈性抑制问题。降低高渗透压导致的呼吸抑制， 加快氧气在细胞内外的传递速率，降低了能耗。 4、作为表面活性剂具有乳化剂的作用，更加快了氧气在粘稠的发酵液中的传递速 度。 最优的通式（1)化合物R为甲基，即为甜菜碱，可以选自无水甜菜碱、一水甜菜碱、 盐酸盐甜菜碱、磷酸甜菜碱中的一种或者两种以上。 甜菜碱，又名N，N，N-三甲基甘氨酸，是一种季铵型水溶性生物碱。因最初从甜菜 中提取而得名甜菜碱，纯品为白色片状结晶，有甜味，易吸潮，可速溶于水，易被消化吸收， 使用安全，无毒副作用。除了上述可能的作用机理外，甜菜碱对提高种子液中菌球的分散度 和菌体量也有明显的良性效果。 通式（1)化合物在酵母发酵培养基中的浓度0.015~7. Og/dl，优选为0.05~ 0· 5g/dl 〇 酵母发酵培养基的碳源没有特别的要求，可以选自糖类、油脂、有机酸、正烷烃中 的一种或者两种以上，优选为玉米粉。 酵母发酵培养基的氮源可以选自豆饼粉、花生饼粉、鱼粉、蚕蛹粉、酵母粉、玉米 浆、尿素、铵盐、硝酸盐中的一种或者两种以上； 上述无机盐为磷酸盐、硫酸镁、钾盐中的一种或者两种以上。 本专利技术的另一目的为提供一种采用上述酵母发酵培养基制备酵母的方法，包括下 列步骤： 将菌体接入灭菌后的所述酵母发酵培养基； 通空气培养，温度为30°C。控制溶氧在23±2% ; 全过程流动加入80%的葡萄糖浓溶液至发酵结束前1. 5个小时，控制发酵液残糖 的量在0. 2g/dl以下； 发酵培养19小时结束。 在培养过程中，采用氨水和盐酸调节培养基的pH，使其维持在4. 5~5. 5。 本专利技术方法适用的活性干酵母菌包括：面包酵母类、饲料酵母类、酿酒用酵母类及 医药酵母（例如：布拉氏酵母菌）类、营养酵母（例如：高核酸酵母、高铁酵母、含硒酵母和 含锌酵母）类等。 本专利技术在现有技术基础上，通过在发酵培养基中添加通式（1)化合物减少发酵过 程中的无氧呼吸的发生，从而减少了发酵过程中乙醇和二氧化碳的生成；最终降低了二氧 化碳对酵母细胞生产的抑制及损害；乙醇生成量的减少，提高了酵母的对糖得率和酵母产 量；提高了后提取阶段酵母细胞耐渗透的能力，一定程度上阻碍细胞内物质的流失，从而 减少干燥和复水过程中活性的损失，提高了干酵母菌的活菌率，从而降低生产成本，提高经 济效益。【附图说明】 图1为实施例2、3、4发酵过程中乙醇浓度趋势比较图 图2为实施例2、5、6发酵过程中乙醇浓度趋势比较图 图3为实施例2、7、8发酵过程中乙醇浓度趋势比较图 图4为实施例2、9、10发当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种酵母发酵培养基，包括碳源、氮源、无机盐，其特征在于还包括通式（1）化合物中的一种或者两种以上；R代表C1～C20烷基。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马兴群，刘雨，宋琦，吕丽娟，陈霞，
申请(专利权)人：山东祥维斯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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