[发明专利]一种固体发酵生产白地霉培养物的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及生物领域，具体涉及以供动物营养饲料添加剂使用的酵母源白地霉培养物的固体发酵生产方法。

背景技术

目前，精制甘薯淀粉生产多采用高精密机械加工设备，在洁净厂房内进行清洁法生产，工艺用水为软化水，洗涤干净无污的薯块由管道化输送，甘薯淀粉加工工序自动化控制，产生大量高卫生品质的甘薯渣和细胞液软水（俗称“汁水”、“废水”）。

甘薯渣（sweet potato residues）是鲜甘薯加工淀粉过程中产生的大量副产物或作为废弃物的堆积，约占原料的10%~14%，巨大的生物质再生资源未能有效利用，且严重污染环境。薯渣含淀粉均值50%（干基），由淀粉酶、糖化酶水解，可产生糊精、麦芽糖和葡萄糖。

白地霉（Geotrichum Candidium Link）分类学上归于半知菌亚门，丛梗孢科，卵形孢霉族，地霉属，是一种类酵母状真菌（Bamett 1983年）。白地霉为单细胞生物，分布广，富含蛋白质和多种维生素。营养繁殖为裂殖。多弱发酵葡萄糖，分解果胶和油脂，在含葡萄糖底物中倍增时间为1.1~1.7h（30℃或25℃）。白地霉同化氮源：蛋白胨、硫酸铵、天门冬素、尿素，白地霉的营养价值高，可供食用及做饲料。

白地霉对培养基营养要求低，适应性广，是一种极具发展潜力的工业微生物，培养料国内外多用酒精废水、豆腐废水、豆腐酸浆、曲酒丢糟等废弃物来发酵生产白地霉，作为菌体蛋白使用。人们常以食品废水和氨基酸、有机酸等发酵废水、深层通气培养方式生产白地霉菌体蛋白。

以白地霉利用有机废渣作固态发酵的菌种并不单一，邬苏焕等人以白地霉和米曲霉双株固体发酵餐厨垃圾转化为饲料，其含菌体蛋白33.87%，比原来增加了6.85%。也有用白地霉与黑曲霉、德式乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌、啤酒酵母混种发酵乳酸废渣，提高蛋白质含量，同时使产品中具有多种消化酶及维生素。

而以甘薯生物质甘薯渣之次生糖化渣和甘薯细胞液废水为培养基碳源和其它种类营养成分，利用甘薯生物质细胞液废水通风纯种培养白地霉作种子液，并以浅层固态发酵相结合的特殊发酵方式大规模生产白地霉菌体蛋白和代谢产物作饲料添加剂，以发挥纯种繁殖优势、减少固体培养物的杂菌污染、菌种单一发酵简便、产物安全性较好的液固发酵形式，未见报道。

发明内容

本发明目的是以含有C、N营养成分的糖化渣为主料，组成白地霉生长与代谢所需的培养基，通过固体发酵生产酵母源白地霉培养物饲料添加剂的方法。

固体发酵（Solid fermentation）是以白地霉（Geotrichum candidum）和酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）为纯种经液体培养为接种剂，利用糖化渣的C、N营养物，辅以其他培养基成分，通过固体培养技术制备酵母培养物（yeast culture）

在各种制备酵母的工艺中，所适用的底物是含糖或多糖水解物。对甘薯渣酶法糖化醪的固液分离多以压滤法或离心法，滤渣残糖高，30%以上水解葡萄糖、可溶性氮、VB和微量矿物质残留在糖化渣内，这是培养酵母和益生菌的优质营养源。当培养基pH3.5~4.5时基质不需灭菌，为低成本的固体发酵提出一条节能方法。

用市售纤维素酶虽然水解率低，但薯渣纤维经锉磨、筛分、旋流设备反复细碎加工，粒径变小，80%小于90μm；又经高温液化和糖化工艺，糖化渣中的纤维基本熟化，性状变化大，适口性强，适宜做饲添剂固体发酵原料。

本发明提供的一种浅盘固体发酵生产白地霉培养物的方法，包含以下步骤：

步骤1：配制试管斜面培养基：葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白胨1%、琼脂2%，在30℃白地霉菌种进行试管斜面培养24h；

步骤2：接种液体种子进行三角瓶培养，培养条件为摇床振荡110rpm、30℃，培养24h后，进行种子罐培养；

步骤3：配制固体发酵培养基并消毒后，将步骤2所得白地霉种子液按10%接种混匀、装盘3~5cm厚，在30℃、相对湿度75%左右固体发酵培养30~48h，轻轻翻动1-2次，至白色菌丝体布满表层；于60℃干燥至水分14%即得所述白地霉培养物。

步骤1所述白地霉菌种，优选为科研或高校部门经过分类鉴定和通过安全性实验的纯种。多次传代，为防止菌种退化与变异，菌种需要经常进行复壮。

作为优选，步骤1所述的菌种斜面培养基为葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白胨1%、琼脂2%。

作为优选，步骤2所述三角瓶液体种子培养基为葡萄糖2%、酵母粉1%、蛋白胨1%。