啤酒废酵母水解物的生产工艺优化及其在仔猪生产中的应用

发布时间：2020-03-28 13:05

【摘要】：含有各种氨基酸、小肽、糖和其它营养因子的酿酒酵母细胞营养丰富,具有很高的利用价值。随着中国啤酒酿造业的快速发展,中国废啤酒酵母泥的年产量不断增加。利用现代生物工程技术对废啤酒酵母进行科学加工,可以生产出适合多个行业和领域的酵母产品。啤酒酵母水解产物,含有氨基酸、核酸、维生素、糖、脂类等,对各种动物有机体至关重要,其营养价值与鱼粉类似,是极为难得的有潜力的新型蛋白质资源,对我国的饲料业和养殖业的可持续、绿色发展具有重要的意义。本文以啤酒酿造过程中产生的废啤酒酵母泥为线索,详细综述了啤酒酵母发展历程、营养价值和利用方法,及目前常用的物理、化学和生物学等各种破壁方法及其优缺点。论文首先对啤酒废酵母细胞壁破壁条件进行了研究,探究了不同的温度、底物浓度、pH及破壁时间对酵母细胞壁破壁率的影响,得出啤酒废酵母细胞的最佳自溶破壁条件为:温度50℃,底物浓度10%,pH 6.0,作用时间30.0 h。论文同时还研究了胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和中性蛋白酶这3种酶在不同的时间、浓度、pH条件下对酵母细胞水解效率的影响,探究酵母水解酶促工艺条件。结果表明,木瓜蛋白酶的最佳工艺条件为:蛋白酶量为0.50%(w/v),pH为7.0,水解时间30.0 h;胰蛋白酶的最佳工艺条件为:蛋白酶量为0.30%(w/v),pH为6.0,水解时间40.0 h;中性蛋白酶的最佳工艺条件为:蛋白酶量为0.30%(w/v),pH为6.0,水解时间40.0 h。考虑到酶水解和传统的破碎工艺条件,当添加木瓜蛋白酶,酶量为0.50%(w/v),pH为7.0,水解时间30.0 h时效果最佳。在研究啤酒酵母水解产物的基础上,首次探讨了在饲粮中添加啤酒酵母水解物对保育仔猪生长性能、抗氧化性能及免疫性能的影响,为其在我国养猪业中的应用提供科学的依据和实践参考。结果表明,在保育仔猪日粮中添加10 kg/t的啤酒酵母水解物能够显著降低料重比,降低5.40%(P0.05),同时有效改善仔猪的生长性能。添加啤酒酵母水解物对仔猪血清中GSH-PX、T-AOC及T-SOD等抗氧化性能无显著影响,但是饲粮中添加啤酒酵母水解物能显著提高仔猪血清中的免疫球蛋白IgG的含量,对提高仔猪机体免疫力有积极的效果。
【图文】：

啤酒酵母,细胞结构

作为单细胞蛋白源被归入饲料原料目录中。酵母水解物主要采用当代酶解技术加工生产制成。在酶解过程中菌碎，导致酵母细胞打开，胞内的可溶性营养成分全部溶出，同时细白质和核酸等营养物质也可以被酶降解为小分子营养物质。啤酒酵营养价值，其含有丰富的含氮物质（如氨基酸、肽类等），，这些包基酸和许多小肽分子。酵母发生自溶或酶解后制备产生的啤酒酵母水解物含有及其丰富的自溶是指在一定条件下控制细胞以激活酵母细胞中的自溶酶酵母，消化酵母细胞自身结构的化学反应物质，使细胞内的大分子蛋白质、核酸分解为核糖核苷酸等。该水解物中各类氨基酸组成平衡，水流出，进而再次分离、浓缩后成为啤酒酵母水解物。科学研究表明，营养素（核糖核苷酸，氨基酸，多糖，小肽等）对要的调节作用[38-42]。

啤酒酵母,酵母破壁,细胞壁,破壁

2.3.4 调浆酒酵母细胞壁的自溶受许多因素的影响，例如溶液的 pH，时间，温度和使用。研究表明，底物的浓度也会对酵母的自溶有很大程度的影响，酵母破壁速率低下；相反，如果酵母溶液的浓度低，则破壁率高，但是浓缩的并且两者都有优点和缺点。经过多次试验发现，一般选用 8.5%~16.5%的效率最佳。2.3.5 破壁外层是甘露聚糖层的细胞壁，中间层是蛋白质层，最内层是葡聚糖层。酵，必须依靠外力破坏细胞壁。目前日常生产中常用的按照在酵母细胞壁的作用而分类的酵母破壁方法，总体可以分为物理法、化学法、酶解破壁法
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ926.3;S828.5

【参考文献】