[發(fā)明專利]一種黃酒酵母高密度發(fā)酵工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110130503.0
• 申請日: 2021-01-29
• 公開（公告）號: CN112899175A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設計）人: 王利杰;孫中超;高小創(chuàng);楊旭;夏志生
• 申請（專利權）人: 上海源耀農(nóng)牧科技有限公司
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12R1/865
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

本發(fā)明提供了一種黃酒酵母高密度發(fā)酵工藝，包括如下步驟：S1：優(yōu)良菌種的活化培養(yǎng)和種子擴大培養(yǎng)；S2：發(fā)酵罐高密度發(fā)酵培養(yǎng)；S2中的發(fā)酵培養(yǎng)為首先維持溶氧30％?40％進行間歇培養(yǎng)，然后進行流加補糖培養(yǎng)，流加補糖過程中維持發(fā)酵罐內(nèi)殘?zhí)呛繛?.5％?2％，發(fā)酵培養(yǎng)過程中發(fā)酵罐內(nèi)pH為4.5～5.2，發(fā)酵培養(yǎng)過程中根據(jù)不同發(fā)酵時間段持續(xù)調(diào)節(jié)控制發(fā)酵罐的通氣比。該發(fā)酵工藝根據(jù)酵母的不同生長時期多節(jié)點調(diào)控通氣比來滿足酵母對氧氣的需求，對于酵母的好氧需求更精確，可以有效減少克雷布特效應帶來的影響，提升酵母對糖的得率，最終提高酵母培養(yǎng)的最終得率，發(fā)酵時間較短，得到的酵母菌體活性較高，且成本較低，更為經(jīng)濟。

技術領域

本發(fā)明涉及酵母菌高密度發(fā)酵技術領域，尤其涉及一種黃酒酵母高密度發(fā)酵工藝。

背景技術

酵母是一種單細胞蛋白，含蛋白質(zhì)50％左右，氨基酸含量齊全，富含B族維生素，還有豐富的酶系和多種經(jīng)濟價值很高的生理活性物質(zhì)，如一些結(jié)構(gòu)復雜的生化藥物和生化試劑產(chǎn)品—輔酶A、輔酶I、輔酶Q、細胞色素C、凝血質(zhì)、谷胱甘肽、卵磷脂、麥角固醇和核糖核酸等，因此它是一種應用價值很高的微生物，在食品、醫(yī)藥、飼料等行業(yè)中應用廣泛。

酵母的呼吸作用與發(fā)酵作用彼此之間相互作用，成為酵母糖代謝的自我調(diào)節(jié)措施，酵母的這些自我調(diào)節(jié)作用有巴斯德效應、克雷布特效應、卡斯特效應和反巴斯德效應。如何根據(jù)生產(chǎn)利用好酵母的糖代謝調(diào)節(jié)，是工業(yè)生產(chǎn)以及實驗室研究的重點和難點。克雷布特效應能直接影響酵母對糖的得率進而影響高密度發(fā)酵的最終得率。酵母菌的克雷布特效應是指，在有氧條件下較高的糖濃度抑制呼吸作用，使之進行發(fā)酵作用產(chǎn)生乙醇，而酵母的得率下降。因此酵母高密度發(fā)酵的重點和難點是如何有效的控制發(fā)酵過程中的糖濃度，使酵母對糖的得率維持在較高水平，從而保障得率的同時節(jié)約成本。

在保障酵母氮源、無機鹽、生長因子、生物素充足的情況下，如何將可發(fā)酵性糖添加到培養(yǎng)液中成為了研究工業(yè)發(fā)展及實驗室研究的趨勢。劉開放等(布拉酵母高密度發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].食品科學)通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(artificial neural network，ANN)和響應面試驗建立菌體布拉酵母產(chǎn)量與培養(yǎng)基之間的關系模型，利用遺傳算法(genetic algorithm，GA)進行全局尋優(yōu)，得出最佳的培養(yǎng)基組合，在此培養(yǎng)基三角瓶培養(yǎng)條件下布拉迪酵母的干物質(zhì)得率為8.21g/L。進而對此培養(yǎng)基進行溫度、pH、接種量、溶氧等培養(yǎng)條件優(yōu)化，最后進行流加葡萄糖、蛋白胨最終布拉迪酵母的干物質(zhì)得率達到51.21g/L。其研究碳源的選擇為葡萄糖、玉米漿粉，葡萄糖在飼料行業(yè)生產(chǎn)中，性價比上不如糖蜜，糖蜜價格低廉，并且富含酵母生長的幾乎所有微量元素，米漿粉中有部分不容物質(zhì)，容易在罐體中存在殘留，對于罐體的清洗上不夠方便，氮源的選擇上利用的是的蛋白胨，蛋白胨成本較高，不利于飼料等基礎行業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。

王宇等(一種酵母高密度培養(yǎng)方法:中國，201811381662.2[P].)利用指數(shù)流加和溶氧反饋脈沖流加策略對培養(yǎng)過程進行控制，溶氧低于設定范圍時停止補料、溶氧高于設定范圍時開始補料。由于通過溶氧來自動控制系統(tǒng)對設備靈敏度要求高，設備成本也相對較高，對于一些飼料等基礎發(fā)酵行業(yè)并不能達到很高的精度來控制發(fā)酵，往往會造成控制偏差，達不到預期的要求，甚至會造成控制失靈給生產(chǎn)帶來額外的麻煩，這就有了需要更加簡單的控制方法來達到更高的預期的需求。

目前的大部分的研究結(jié)論都只關注最終的得率，會將發(fā)酵周期控制的很長，這樣最終的培養(yǎng)可能會達到一個較高的得率，但是這個較高得率中真正的活性酵母數(shù)量不一定是最高值，因為，可能有一部分酵母活性已經(jīng)減弱甚至是以死菌體的形式在里面待著。因此關注酵母得率的同時也需要關注最終活菌的數(shù)量，這就對于我們的酵母高密度培養(yǎng)結(jié)果有了更高的需求，需要我們在高密度培養(yǎng)時多一個有價值的參考指標，對于酵母行業(yè)的發(fā)展推動有著更加深遠的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)周期短、成本低、且不含不溶基質(zhì)，雜菌污染較少、最終菌體得率、活菌數(shù)量和活菌品質(zhì)較高的黃酒酵母高密度發(fā)酵工藝。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：