本發(fā)明屬于生物發(fā)酵，具體涉及用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基、酵母蛋白生產(chǎn)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著世界對食品和飼料蛋白質(zhì)需求的不斷增長，人們開始尋找非傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)來源，以補充現(xiàn)有的蛋白質(zhì)來源。從微生物生物質(zhì)中提取的單細胞蛋白(scp)可被用作人類食物和動物飼料中，是一種很有前景的解決方案。這種廉價的蛋白質(zhì)，除了其高蛋白質(zhì)含量(干物質(zhì)粗蛋白含量在40％-80％)之外，還含有脂肪、碳水化合物、核酸、維生素和礦物質(zhì)。此外，scp富含某些必需氨基酸，如賴氨酸和甲硫氨酸，而這兩種氨基酸在大多數(shù)植物和動物中獲取有限。scp可作為添加劑添加到主飼料中，能提供豐富蛋白質(zhì)營養(yǎng)，促進動物的生長和發(fā)育，在一定程度上能降低飼料成本。

2、我國是食糖生產(chǎn)大國，甜菜制糖產(chǎn)業(yè)豐富。甜菜漿是甜菜制糖過程中的產(chǎn)生的主要副產(chǎn)品，其內(nèi)含碳水化合物含量高，價格低廉。同時，甜菜漿含有豐富的纖維素、半纖維素和果膠，是潛在有用的農(nóng)業(yè)資源。目前甜菜漿常被用作反芻動物飼料，為動物提供能量和纖維，但由于蛋白含量的缺乏，無法作為蛋白飼料提供更高值的營養(yǎng)補充。其內(nèi)部復(fù)雜且致密的木質(zhì)纖維素結(jié)構(gòu)，難以作為碳源被菌株直接利用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服蛋白飼料成本問題，提高飼料營養(yǎng)價值。

2、為此，本發(fā)明提供了一種用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基，包括：甜菜漿酶解液20-30g/l，(nh4)2so45-10g/l，cacl2·2h2o?0.01-0.1g/l，mgso4·7h2o1-2g/l，kh2po43-5g/l，kcl?0.2-0.5g/l，feso40.01-0.1g/l，mnso40.01-0.1g/l，znso40.001-0.01g/l，cuso40.001-0.01g/l。

3、具體的，上述甜菜漿酶解液采用以下步驟制備：向甜菜漿中加水混勻，向得到的甜菜漿水中加入復(fù)合酶制劑進行酶解，酶解后過濾，所得濾液為甜菜漿酶解液；所述復(fù)合酶制劑包括纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶。

4、具體的，甜菜漿水與復(fù)合酶制劑的體積質(zhì)量比為100ml：(0.3-0.5)g。

5、具體的，上述復(fù)合酶制劑中纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的質(zhì)量比為(4-6)：(10-15)：1；纖維素酶的酶活為5000-30000u/g，木聚糖酶的酶活為5000-20000u/g，果膠酶的酶活為15000-50000u/g。

6、具體的，上述酶解ph為4.5-5，酶解溫度為40-50℃，酶解時間為36-48h。

7、本發(fā)明還提供了一種酵母蛋白生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

8、s1、配置發(fā)酵培養(yǎng)基，包括甜菜漿酶解液20-30g/l，(nh4)2so45-10g/l，cacl2·2h2o0.01-0.1g/l，mgso4·7h2o?1-2g/l，kh2po43-5g/l，kcl?0.2-0.5g/l，feso40.01-0.1g/l，mnso40.01-0.1g/l，znso40.001-0.01g/l，cuso40.001-0.01g/l；

9、s2、將培養(yǎng)基置于發(fā)酵罐中，接種產(chǎn)朊假絲酵母進行發(fā)酵，當(dāng)溶氧開始上升時流加補料培養(yǎng)基，控制補料至發(fā)酵結(jié)束，得到酵母蛋白。

10、具體的，上述步驟s2中發(fā)酵溫度為28-30℃，轉(zhuǎn)速200-600rpm/min，調(diào)節(jié)ph?5.0-5.5，罐壓0.02-0.05mpa。

11、具體的，上述補料培養(yǎng)基包括200-300g/l甜菜漿酶解液,kh2po45-10g/l，mgso4·7h2o?1-2g/l。

12、具體的，上述步驟s2中控制補料具體為：補料0-5h期間內(nèi)，控制溶氧在20-70％，補料5h后，控制溶氧在5-15％。

13、本發(fā)明提供的培養(yǎng)基或酵母蛋白生產(chǎn)方法可用于飼料生產(chǎn)。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：

15、本發(fā)明提供的這種用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基使用無機氮源無機鹽培養(yǎng)，無需添加酵母粉、蛋白胨等高值產(chǎn)品，發(fā)酵成本低。使用的甜菜漿酶解液通過優(yōu)化酶解配方，直接對原料進行酶解處理，酶活高，酶用量少，酶解時間短，酶解后甜菜漿酶解液還原糖濃度大于20g/l，纖維素酶解率為79.96％，將甜菜漿中不易發(fā)酵和利用的木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化為易被微生物利用的單糖，提高了甜菜漿的利用價值。

16、本發(fā)明提供的酵母蛋白生產(chǎn)方法利用甜菜漿進行產(chǎn)朊假絲酵母高密度發(fā)酵，獲得干物質(zhì)酵母蛋白含量超過52.3％的酵母scp，該蛋白可添加入主飼料提供蛋白質(zhì)，并提供必需氨基酸如賴氨酸和甲硫氨酸，實現(xiàn)了制糖產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)物的深度利用，減少了scp蛋白的生產(chǎn)成本，通過這種方式，可以獲得更有價值的飼料，有助于實現(xiàn)可持續(xù)消費和生產(chǎn)的目標(biāo)，尤其是在可持續(xù)發(fā)展和自然資源高效利用方面。本發(fā)明所使用產(chǎn)朊假絲酵母在木糖培養(yǎng)基經(jīng)長期馴化而來，利用木糖能力強，蛋白含量高達50％以上。

技術(shù)特征：

1.一種用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基，其特征在于，包括：甜菜漿酶解液20-30g/l，(nh4)2so45-10g/l，cacl2·2h2o?0.01-0.1g/l，mgso4·7h2o1-2g/l，kh2po43-5g/l，kcl?0.2-0.5g/l，feso40.01-0.1g/l，mnso40.01-0.1g/l，znso40.001-0.01g/l，cuso40.001-0.01g/l。

2.如權(quán)利要求1所述用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基，其特征在于，所述甜菜漿酶解液采用以下步驟制備：向甜菜漿中加水混勻，向得到的甜菜漿水中加入復(fù)合酶制劑進行酶解，酶解后過濾，所得濾液為甜菜漿酶解液；所述復(fù)合酶制劑包括纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶。

3.如權(quán)利要求2所述用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基，其特征在于：甜菜漿水與復(fù)合酶制劑的體積質(zhì)量比為100ml：(0.3-0.5)g。

4.如權(quán)利要求2所述用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基，其特征在于：所述復(fù)合酶制劑中纖維素酶、木聚糖酶和果膠酶的質(zhì)量比為(4-6)：(10-15)：1；纖維素酶的酶活為5000-30000u/g，木聚糖酶的酶活為5000-20000u/g，果膠酶的酶活為15000-50000u/g。

5.如權(quán)利要求2所述用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基，其特征在于：酶解ph為4.5-5，酶解溫度為40-50℃，酶解時間為36-48h。

6.一種酵母蛋白生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.如權(quán)利要求6所述酵母蛋白生產(chǎn)方法，其特征在于：所述步驟s2中發(fā)酵溫度為28-30℃，轉(zhuǎn)速200-600rpm/min，調(diào)節(jié)ph?5.0-5.5，罐壓0.02-0.05mpa。

8.如權(quán)利要求6所述酵母蛋白生產(chǎn)方法，其特征在于：所述補料培養(yǎng)基包括200-300g/l甜菜漿酶解液，kh2po45-10g/l，mgso4·7h2o?1-2g/l。

9.如權(quán)利要求6所述酵母蛋白生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟s2中控制補料具體為：補料0-5h期間內(nèi)，控制溶氧在20-70％，補料5h后，控制溶氧在5-15％。

10.如權(quán)利要求1-5任意一項所述用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基或如權(quán)利要求6-9任意一項所述酵母蛋白生產(chǎn)方法在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種用于生產(chǎn)酵母蛋白的培養(yǎng)基，包括：甜菜漿酶解液20?30g/L，(NH4)2SO45?10g/L，CaCl2·2H2O0.01?0.1g/L，MgSO4·7H2O?1?2g/L，KH2PO43?5g/L，KCl?0.2?0.5g/L，F(xiàn)eSO40.01?0.1g/L，MnSO40.01?0.1g/L，ZnSO40.001?0.01g/L，CuSO40.001?0.01g/L。該培養(yǎng)基使用無機氮源無機鹽培養(yǎng)，發(fā)酵成本低?；谠撆囵B(yǎng)基，本發(fā)明還提供了一種酵母蛋白生產(chǎn)方法，利用甜菜漿進行產(chǎn)朊假絲酵母高密度發(fā)酵，獲得干物質(zhì)酵母蛋白含量超過52.3％的酵母SCP，實現(xiàn)了制糖產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)物的深度利用，減少了SCP蛋白的生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：金卓成,陶敏,曹蕊,習(xí)羽,陳修章,周明,徐淏
受保護的技術(shù)使用者：武漢新華揚生物股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8