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酵母源产品的实际应用

作者 :

2016-07-15 13:37:30

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酵母类产品在饲料中应用 

 

 

        

       酵母是一类单细胞微生物,结构简单,属于真菌类。目前已知的酵母菌有490余种。由于酵母具有个体大,蛋白质含量高,杂食性强,易分离,易培养,代谢产物多,综合利用广等特点,因此,在现代工业中除了用于酿酒外,还用于生产甘油、食用酵母、有机酸、酶制剂等。饲用酵母一般有热带假丝酵母、产朊假丝酵母、啤酒酵母、红酵母、拟内孢霉菌等。随着科技的发展和人们对养殖业需求的不断上升,酵母在饲料工业中得到了广泛的研究和应用。 

 1 酵母类产品的作用机理  

    酵母类产品在单胃动物的作用主要在胃、十二指肠、小肠、盲肠内完成,而反当动物主要在瘤胃内完成。目前,酵母类产品的作用机理尚不十分清楚,通常认为通过以下几个途径发挥作用:  

     1)通过改善胃肠道环境和菌群结构,调控胃肠发酵,减少乳酸盐的产生,提高pH值稳定性,促进乳酸菌、纤维素菌为主体的有益菌群繁殖及活力的提高,增加有益菌的有效浓度,促进胃肠对营养物质的分解、合成、消化、吸收和利用,从而增加采食量,改善动物对饲料的利用率,提高生产性能;  

    2)酵母可作为活的细菌前体,进人胃肠道后繁殖并活力增强,能有效抑制病原微生物的繁殖,参与病原微生物菌群的生存竞争,排斥病原菌在胃肠道黏膜表面的附着,协助机体消除毒素及其代谢产物,防止毒素和废物的吸收,增强机体免疫力和抗病力,对防治动物消化系统疾病起到保健作用;同时对幼年动物可刺激其胃肠道发育。此外,酵母类产品中含有未知生长因子,具有促生长作用。

 2 主要酵母类产品及其应用 

 1) 酵母饲料  所谓酵母饲料,是指利用酵母菌的新陈代谢和繁殖菌体,经过发酵和干燥等特殊工艺制成的含有活菌和酵母细胞代谢产物的安全、无污染、无残留的优质饲料原料。主要的是酵母培养物(yeast cultures,简称YC)是一种含有酵母菌赖以生长的培养基经过酵母培养物转化的产品。

    它营养丰富,含有维生素、矿物质、消化酶、促生长因子和较齐全的氨基酸,适口性极好,是集营养保健为一体的生物活性添加剂,酵母培养物最早是用于反当动物的蛋白质补充料。研究表明,酵母培养物可提高反当动物对饲料干物质、纤维素、半纤维素、蛋白质等有机物和磷的消化率。在饲料中添加酵母培养物可有效提高家畜对饲料粗蛋白质、粗纤维、矿物质、维生素等养分及能量的消化吸收;预防和治疗腹胀腹泻等消化不良症状;促进幼、病畜胃肠道发育,增强机体的免疫力和抗病力,提高家畜生产性能。对反刍动物主要是提高泌乳性能和产肉性能,饲喂酵母培养物平均产奶量提高7.8%,,在绵羊日粮中添加酵母,可提高细胞生长速度,对其生产性能也有良好作用。

      酵母细胞壁  酵母细胞壁是酵母培养物中的主要成分之一,其活性成分主要由R-葡聚糖(57.0%)、甘露寡糖(6.6%)、糖蛋白(22%)和几丁质组成,其他成分占细胞干重的20%以下。其可作为一种免疫促进剂,增强机体免疫力,提高生产性能,尤其是可充分发挥幼龄动物的生长潜力。其功能主要由β-葡聚糖和甘露寡糖来发挥。  β-葡聚糖是葡萄糖的一种聚合物,在酵母细胞中主要是由D-葡萄糖通过β-D-1.3键的方式相结合,也有部分是高度分支的β-D-1.6键结合的聚糖,不同于植物细胞壁中的β-1.4葡聚糖。其在消化道中不可溶、不吸收、不产生豁性。β-葡聚糖约占细胞总重的12%~14%。体内网状内皮系统在葡聚糖的刺激下产生对机体免疫功能起关键作用的巨噬细胞,而巨噬细胞通过吞噬作用吸收、破坏和清除体内损伤、衰老、死亡的自身细胞和侵人体内的病原微生物。  寡糖有助于肠道有益菌的增殖。体内试验表明甘露寡糖能激活特异性或非特异性的免疫应答,提高犊牛的免疫功能。  

   酵母培养物是一种独特的酵母类产品,必须把它作为含有“未知生长因子”的发酵产品来加以分析,而不能根据其“已知营养素”(蛋白质、纤维素和氨基酸等)的组成来衡量。  

2) 饲料酵母  饲料酵母,又称单细胞蛋白(singlecell protein,简称SCP),指用作饲料的酵母单细胞蛋白。  饲料酵母粗蛋白质含量很高。  

4 ) 酵母浸出物   酵母浸出物主要用于发酵工业底物或食品工业味道增强剂,其游离氨基酸含量为35%~40%,还含有大量的小肽和水溶性维生素,在饲料工业主要用于生产有机微量元素和生物多肽。  

4.1 硒酵母。 酵母具有较高的富硒能力并能将无机硒转化为有机硒(。酵母所含的硒通常是以硒氨基酸的形式存在。硒能活化对肝脏和其他组织有保护作用的酶系统,能通过活化谷胱甘肤过氧化物酶预防细胞膜的氧化,从而避免细胞未老先衰。现开发的“高硒”酵母产品通常被当作天然硒源添加到饲料中。研究证明,硒酵母在改进牛、猪等的硒状况方面要比硒酸钠盐高3~6倍。硒酵母作为一种安全有效的食品硒源,国内外研究者已对硒酵母中硒的有机结合形态、生物学作用机制等进行了研究。具报道,硒酵母在一些国家已成为一种商业化产品。  

4.2 铬酵母。 大量研究表明,有机铬比无机铬生物利用率和生物活性高,毒性低。酵母里的铬以“葡萄糖耐受因子”的有机形式存在,对糖代谢有重要作用。铬酵母是活性肽、烟酸和三价铬的复合物,与胰岛素协同作用,共同促进碳水化合物的代谢。铬酵母在畜禽及水产的应用试验表明,铬酵母在抗动物应激、提高动物机体免疫能力、提高饲料利用率和畜禽产品瘦肉率方面效果显著。  

4.3 生物多肽。使用微生物来源的生物多肽作为动物饲料,其成本十分昂贵。Alltech公司的研究表明,生物多肽用于7~14d肉鸡可增加采食量,减少死亡量;若全部代替仔猪开食料中的血浆蛋白粉,可提前3~5d上市。生物多肽是一种高品质的非基因修饰蛋白质,其在动物营养上的应用还有待进一步研究。  

3 小结  随着生物技术、畜牧业和饲料工业的不断发展,酵母类产品的开发利用已成为饲料工业一个活跃领域,但也存在一些函待解决的问题,如产品质量不稳定、消化率低和成本高等。今后开发酵母类产品应着重于采用克隆技术培养繁殖力强、抗杂菌能力强、能产生齐全氨基酸和较高消化酶的菌种,以生产出产量高、质量稳定、在体温范围内具有较高活性的酵母类产品。针对某些酵母细胞壁较厚的问题,可开展自溶酵母的研究,以提高其利用率。同时,改进生产工艺,降低生产成本,提高产品的市场竞争力。 

 

西安爱普安是一家专业生产酿酒酵母培养物的研发生产销售的一体化公司。

公司产品优势对比:

产品技术原理及介绍:   

     本公司自主研发的酵母培养物,对动物具有助消化,添营养、预防疾病等功能,主要成分是活菌,菌代谢物以及发酵后变性的培养基,具体发挥作用的机理见下分解:

(1)酵母的作用机理:

•影响肠道病原菌的定植,酵母菌体积较大。

•酵母生长好氧,有益于肠道有益菌的厌氧生长。

•酵母菌具有天然的病毒抵抗力。

•酵母对肠道微生态平衡的调控功能。

 (2)酵母细胞壁和细胞内容物:

     酵母细胞壁中含有甘露聚糖(MOS),甘露聚糖可以选择性的被肠道利用,对抗体提高免疫力有极强的作用。抑制有害菌的繁殖。酵母细胞壁中葡聚糖具有增强免疫的作用。

(3)变性培养基:

即可作为动物肠道吸收营养物质,某些分解因子也是调节肠道微生态平衡的因素。

项目技术路线介绍:

酵母菌种子培养——摇瓶种子发酵——种子罐发酵——深层培养发酵——固体好氧——固体厌氧发酵——绿色环保低温烘干——粉碎包装

产品创新:

1、技术创新

1)复合酵母发酵,营养更丰富

   首先通过自然突变、自然选育与定向培养、紫外驯化等一系列的微生物学,分子生物学的相关技术,选育高活力的菌株,然后将选育的几株酵母菌株复壮活化,分别培养,将酵母菌种子培养液以 1~3%的接种量接种至葡萄糖液体培养基中扩繁,在28~30℃条件下有氧发酵 16~20 h,制得酵母菌液体发酵菌液再通过种子罐到发酵罐进行逐级放大培养,发酵罐利用深层培养法进行扩繁,即由罐底部通气搅拌的培养方法,相对于由气液界面靠自然扩散使氧溶解的表面培养法,得到酵母液体发酵培养液;最后通过本公司生产工艺,保留部分菌的活性,同时又有大量的代谢产物,使产品营养更丰富,更好的发挥益生功能,对于动物保健作用十分明显。如在陕西某大型鸡场的蛋鸡饲用试验中,使用本公司产品后,全价饲料添加比例为每吨全价料添加1%-3%,试验结果表明,蛋鸡的产蛋率增加至92%以上,残次蛋降低5%左右,同时,蛋品质有明显改善,如蛋壳硬度,颜色,及蛋黄颜色都有明显的改善,另外,活菌对蛋鸡本身的成活率,饲料利用率,日增重等都有作用。

2)固体好氧发酵,结合厌氧发酵

   固体配方的优化是决定饲料产品优劣的重要因素,公司研发出既能满足微生物生长,又能满足动物健康需求,同时还要降低饲料成本这些条件的配方,结合好氧厌氧发酵,最大程度的发挥菌潜力,使菌体作用充分发挥。固体发酵主要条件控制为:空气相对湿度 60~70%,酵母菌发酵菌液与接种的固体培养基混合后的水分控制在60~80%, pH 控制在 4.0~6.0,经过好氧与厌氧72h发酵后,产品初成型,进行下一步的烘干粉碎工艺。产品经过严格的发酵工艺后,对动物提高生产性能,保障动物健康方面起重要作用。如公司产品——奶酵益,在宁夏某牧场的奶牛进行试验后,其产奶量,干物质采食量都有明显提高,同时,乳体细胞降低及乳脂率升高,对奶制品的品质改善有一定的作用,牛奶中体细胞数有一定的降低这对降低奶牛乳腺炎发生的风险具有重要的意义,添加酵母培养物可以持续增加奶牛干物质摄入量、产奶量以及提高生产性能,同时可以提高词料的消化率和预防瘤胃酸中毒,对高产奶牛更加有效。试验表明,日粮加入爱普安酵母培养物奶酵益(AYC-X6),产奶量提高了8.7%,乳脂率增高7.89%,体细胞下降了25.7%,牛群健康得到改善,综合经济效益显著提升!

3)研发选育高产酶能力的新菌株

高产酶能力的菌株,对于动物的胃肠道有很大的作用,可帮助它们更好的吸收饲料的营养物质,本公司研发人员前期筛选了一批具有高产酶能力的菌株,并经过精确的生化及分子生物学的检验,确保其安全性。公司生产基地根据国家标准,在它设计标准及建设方面都严格遵守规范要求,如其一百级的洁净度,灯光,温湿度,排气标准等等,建立了成熟的国家二级安全防护实验室,确保生产菌株的分纯,选育,以及菌种液固体试验配方的研发工作。

(2)工艺创新:

1)液体深层发酵罐发酵

  地埋式液体深层发酵罐,属本公司自主研发的发酵罐,此发酵罐利用深层培养法进行扩繁,即由罐底部通气搅拌的培养方法,相对于由气液界面靠自然扩散使氧溶解的表面培养法,此创新一改传统的复杂的发酵设施,通过更少的人力物力条件,如外围循环的温度控制水管,自动调节溶氧装置,酸碱度调控等等,结合前期试验工作,确定发酵工艺参数,配合营养充足的葡萄糖蛋白胨培养基,最大程度的使菌扩繁生长,发挥与其他复杂发酵设备同样的发酵效果。

2)固体发酵池

   本公司固体发酵池,可精确控制发酵的温度,pH,通风,湿度等等发酵条件,与传统的露天发酵不同,我们的发酵过程随时可控制,测定,跟踪,采样,记录生产数据,好氧与厌氧条件充分发酵72h,产生大量的菌体的菌体、代谢产物及营养丰富变性的培养基,与同类发酵产品相比,缩短了发酵时间,节省了产品成本,而酵母培养物发酵产品的质量却得以保证。

3)超低温连续环保干燥工艺

 本公司发酵产品采用超低温(35~55℃)环保干燥工艺,一是为了充分的保证发酵产品中的活菌活性和营养成分,烘干温度控制在酵母的生存范围内,二是考虑到环保问题,公司烘干机采用先进的除尘吸硫吸湿设备,而传统烘干工艺烘干时,为求速度快,温度过高,往往产品菌活性很低甚至无活菌,所以,使产品的营养成分大打折扣。我们采用的烘干工艺,在提高效率的同时最大限度的保留产品的营养及菌活性,所以产品质量有保证。


 

 

 

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