富硒酵母及其製備方法

2023-12-08 08:43:11

富硒酵母及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種富硒酵母及其製備方法。該方法包括將酵母菌株逐級擴大培養，發酵培養，收集酵母細胞及乾燥粉碎的步驟；其中，在發酵培養步驟中以水解糖為碳源並加入富硒酵母培養物，富硒酵母培養物包括胺基酸、硒鹽及營養元素鹽。通過在發酵培養過程中採用水解糖作為碳源，並在發酵過程中添加包括胺基酸、硒鹽及營養元素鹽的富硒酵母培養物，使得製備出的富硒酵母中的硒含量高達3000ppm以上，營養均衡且豐富，容易消化吸收。該製備方法工藝簡單，原料價格低廉，可大規模生產，此外在製備高硒含量的富硒酵母時有效地降低了廢水環保處理的壓力。
【專利說明】富砸酵母及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及食品加工【技術領域】，具體而言，涉及一種富硒酵母及其製備方法。
【背景技術】
[0002]硒是人體所必須的微量元素，具有重要的生理功能，它能夠預防和抑制腫瘤、抗衰老、維持心血管系統正常的結構和功能，預防動脈硬化和冠心病的出現，具有抗氧化、抗腫瘤以及提高免疫力等作用。研究表明，有機硒在生物體內停留時間較長，在人體硒營養狀況良好的情況下，有機硒可儲存起來，當人體硒營養攝入不足時，儲存的有機硒能夠補充到生理代謝中，從而滿足硒的需求。無機硒(如亞硒酸鹽和硒酸鹽)進入人體後很快通過排洩途徑排出體外，在體內停留時間較短，因此其毒性大於有機硒，而活性又低於有機硒，通常不適合於直接添加到食品中。
[0003]酵母具有高度的富硒能力，能將無機硒轉化為有機硒，因此富硒酵母廣泛用於食品、保健品和飼料行業中作為補充微量元素硒的來源。富硒酵母一般是在酵母的培養過程中加入亞硒酸鈉等形式的無機硒，使之轉化為有機硒形式並在富硒酵母中富集而得到的一種微生物發酵產物。現有技術中的富硒酵母主要以糖蜜為原料進行擴大培養，但是以糖蜜為原料其汙染比較嚴重，使得環保費用高，並且得到的富硒酵母中的硒含量只有1000~2000ppm,不足以滿足人們的需要。

【發明內容】

[0004]本發明旨在提供一種富硒酵母及其製備方法，該方法製備的富硒酵母中的硒含量高達3000ppm以上。
[0005]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種富硒酵母的製備方法，包括將酵母菌株逐級擴大培養，發酵培養，收集酵母細胞及乾燥粉碎的步驟；其中，在發酵培養步驟中以水解糖為碳源並加入富硒酵母培養物，富硒酵母培養物包括胺基酸、硒鹽及營養元素鹽。
[0006]進一步地，以每升發酵培養液為基準，水解糖的流加量為15~42ml/小時。
[0007]進一步地，硒鹽包括無機硒鹽，無機硒鹽包括正四價無機硒鹽或正六價無機硒鹽。
[0008]進一步地，無機硒鹽為亞硒酸鈉；以每升發酵培養液為基準，亞硒酸鈉的流加量為10~40mg/小時。
[0009]進一步地，營養元素鹽包括硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鎂、硫酸鋅、氯化鈣、泛酸鈣、氯化鈉和氯化鉀中的一種或幾種混合；以每升發酵培養液為基準，營養元素鹽的加入量為47.7~66g。
[0010]進一步地，富硒酵母培養物還包括生物素、VB1、VB2、VB6和煙酸中的一種或幾種混合。
[0011]進一步地，胺基酸包括穀氨酸和/或L-半胱氨酸；以每升發酵培養液為基準，胺基酸的加入量為8~12g。[0012]進一步地，在發酵培養步驟中調整發酵培養液的pH至5.0~6.5，調整溫度至30°C~35?。
[0013]進一步地，發酵培養步驟中的發酵時間為18~25小時。
[0014]根據本發明的另一方面，提供了一種富硒酵母，採用上述任一種方法製備而成，其中富硒酵母中的硒含量為3000ppm以上。
[0015]應用本發明的技術方案，通過發酵培養過程中以水解糖作為碳源，並在發酵過程中添加包括胺基酸、硒鹽及營養元素鹽的富硒酵母培養物，使得製備出的富硒酵母中的硒含量高達3000ppm，營養均衡且豐富，容易消化吸收。該製備方法工藝簡單，原料價格低廉，可大規模生產，此外在製備高硒含量的富硒酵母時有效地降低了廢水環保處理的壓力。
【具體實施方式】
[0016]需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面結合實施例來詳細說明本發明。
[0017]本發明提供了一種富硒酵母的製備方法，包括將酵母菌株逐級擴大培養，發酵培養，收集酵母細胞及乾燥粉碎的步驟；其中，在發酵培養步驟中以水解糖為碳源並加入富硒酵母培養物，富硒酵母培養物包括胺基酸、硒鹽及營養元素鹽。
[0018]通過在發酵培養過程中採用水解糖作為碳源，並在發酵過程中添加包括胺基酸、硒鹽及營養元素鹽的富硒酵母培養物，使得製備得到的富硒酵母中的硒含量高達3000ppm，營養均衡且豐富，容易消化吸收。該製備方法工藝簡單，原料價格低廉，可大規模生產，此外在製備高硒含量的富硒酵母時有效地降低了廢水環保處理的壓力。
[0019]本發明所提供的一個【具體實施方式】中採用的酵母菌株為麵包酵母菌株，製備富硒酵母的過程大致如下:(1)菌種製備:取液氮保存的麵包酵母菌株於YPD培養基(即酵母浸出粉腖葡萄糖培養基)上活化，30°C恆溫培養24h~48h後，放0C~10°C的冰箱保藏備用。
[0020](2)種子培養:將步驟(1)中得到的菌種用三角瓶和卡氏瓶逐步擴培到60噸的種子罐中。
[0021](3)發酵培養:將培養基投入300噸的發酵罐中，漂白粉殺菌後，將步驟(2)中製得的種子通過壓差法接入發酵罐中進行發酵培養。
[0022](4)將步驟(3)發酵培養後的發酵液通過離心機進行固液分離，噴粉乾燥後得到富硒酵母，其中水分含量小於10%。
[0023]本發明的發酵培養過程中以水解糖為碳源，以每升發酵培養液為基準，水解糖的流加量為15~42ml/小時。將水解糖的流加量控制在上述範圍內可以保證酵母能夠充分生長，同時可使酵母對亞硒酸鈉具有良好的吸收效果。如果水解糖的流加量高於42ml/小時，則會影響酵母繁殖；如果水解糖的流加量低於15ml/小時，則會使營養不夠充分，導致使酵母生長遲緩。
[0024]在流加水解糖的同時，按照一定的流量向發酵培養液中流加氨水以提供發酵所需的氮源。其中以每升發酵培養液為基準，優選地，氨水的流加量為0.25ml/h~0.75ml/h。本發明控制氨水的流加量在上述範圍內主要是考慮到在這種條件下可以充分滿足酵母的生長所需，如果氨水的流加量過多，由於氨水呈鹼性，則會影響發酵液的pH值；如果氨水的流加量過低，則不能充分滿足酵母生長所需的氮源。[0025]根據本發明的一種優選實施方式，為了得到高硒含量的酵母，需要在發酵培養過程中向發酵培養液中添加硒鹽，本發明所添加的硒鹽可以是無機硒鹽，其中無機硒鹽包括正四價無機硒鹽或正六價無機硒鹽，優選亞硒酸鈉。在發酵過程中雖然添加有機硒鹽也能實現本發明的技術方案，但考慮到有機硒鹽本身在環境中不穩定且成本高，加之有機硒鹽的分子量較大，不利於酵母吸收，因此本發明優選發酵培養過程中添加無機硒鹽。以每升發酵培養液為基準，亞硒酸鈉的流加量為10~40mg/小時。
[0026]為了使得到的富硒酵母營養更加多元化，發酵過程中可以加入易被酵母吸收的營養元素鹽，該營養元素鹽包括但不限於硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鎂、硫酸鋅、氯化鈣、泛酸鈣、氯化鈉和硫化鉀中的一種或幾種混合；以每升發酵培養液為基準，上營養元素鹽的加入量為47.7~66g。其中硫酸銅0.015g~0.03g，硫酸亞鐵0.15g~0.3g，硫酸錳0.015~0.03g,硫酸鎂4.5g~6.0g,硫酸鋅3.0g~4.5g，氯化鈣IOg~15g，泛酸鈣
0.075g ~0.15g，氯化鈉 7.5g ~IOg,氯化鉀 22.5 ~30g。
[0027]為了進一步豐富本發明的富硒酵母的營養性，使其具有更佳的抗氧化、抗腫瘤以及免疫力，本發明還可加入生物素、VB1、VB2、VB6和煙酸中的一種或幾種混合，以使富硒酵母應用到食品、保健品以及飼料行業中更受歡迎。
[0028]為了提高酵母對無機硒鹽的吸收利用能力，本發明在發酵步驟中還一次性加入了胺基酸，其中胺基酸包括穀氨酸和/或L-半胱氨酸；以每升發酵培養液為基準，胺基酸的加入量為8~12g。加入上述重量的胺基酸後，可增加富硒酵母的對無機硒鹽毒性的耐受能力，具有促進酵母生長的作用。
[0029]根據本發明的一種優選實施方式，在發酵培養步驟中調整發酵培養液的pH至
5.0~6.5，溫度為30°C~35°C，發酵時間為18~25小時。調整發酵培養液的pH至5.0~
6.5主要是考慮到此範圍內酵母處於比較優良的偏酸性環境中，促進酵母成熟，便於發酵結束。將發酵溫度控制在上述範圍內主要是考慮到如果溫度高於35°C，則會影響酵母的快速生長和繁殖，此溫度範圍為較佳的生長溫度。
[0030]根據本發明的另一方面，提供了一種富硒酵母，該富硒酵母為採用上述任一種方法製備而成，其中富硒酵母中的硒含量為3000ppm以上。
[0031 ] 下面結合具體實施例進一步說明本發明的有益效果。
[0032]實施例1
[0033]取液氮保存的麵包酵母菌株(市售產品)於Yro培養基上活化，30°C恆溫培養48h後，放4 C的冰箱保減備用。
[0034]將得到的菌種用三角瓶和卡氏瓶逐步擴培到60噸的種子罐中。將培養基投入300噸的發酵罐中，漂白粉殺菌後，將製得的種子通過壓差法接入發酵罐中進行發酵培養。以接種酵母量為6500L來計算，向培養基中流加質量百分比濃度為27%的水解糖、質量百分比濃度為17%的氨水以及質量百分比濃度為10%的亞硒酸鈉溶液，其中水解糖按照每升發酵培養液15ml/小時流加，則添加總量為79立方；氨水按照每升發酵培養液0.25ml/小時流加，則添加總量為2.2立方；亞硒酸鈉按照每升發酵培養液IOmg/小時流加，則添加總量為
0.76立方。其它元素的添加總量見表1。
[0035]培養過程中通風，培養溫度為31°C，培養時間為18小時，pH值為5.0。將發酵培養得到的酵母發酵液通過離心機進行固液分離，收集發酵乳。將分離得到的發酵乳在160°C噴霧乾燥得到粉狀富硒酵母，硒含量為3350ppm。
[0036]表1
[0037]
【權利要求】
1.一種富硒酵母的製備方法，其特徵在於，包括將酵母菌株逐級擴大培養，發酵培養，收集酵母細胞及乾燥粉碎的步驟；其中，在所述發酵培養步驟中以水解糖為碳源並加入富硒酵母培養物，所述富硒酵母培養物包括胺基酸、硒鹽及營養元素鹽。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，以每升發酵培養液為基準，所述水解糖的流加量為15~42ml/小時。
3.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述硒鹽包括無機硒鹽，所述無機硒鹽包括正四價無機硒鹽或正六價無機硒鹽。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於，所述無機硒鹽為亞硒酸鈉；以每升發酵培養液為基準，所述亞硒酸鈉的流加量為10~40mg/小時。
5.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述營養元素鹽包括硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鎂、硫酸鋅、氯化鈣、泛酸鈣、氯化鈉和氯化鉀中的一種或幾種混合；以每升發酵培養液為基準，所述營養兀素鹽的加入量為47.7~66g。
6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述富硒酵母培養物還包括生物素、VB1、VB2、VB6和煙酸中的一種或幾種混合。
7.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述胺基酸包括穀氨酸和/或L-半胱氨酸；以每升發酵培養液為基準，所述胺基酸的加入量為8~12g。
8.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，在所述發酵培養步驟中調整所述發酵培養液的pH至5.0~6.5，調整溫度至30°C~35°C。
9.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述發酵培養步驟中的發酵時間為18~25小時。
10.一種富硒酵母，其特徵在於，採用權利要求1至9中任一項所述的方法製備而成，其中所述富硒酵母中的硒含量為3000ppm以上。
【文檔編號】C12R1/865GK103911299SQ201210593201
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月31日 優先權日:2012年12月31日
【發明者】朱昌雄, 俞學鋒, 李知洪, 餘明華, 姚鵑, 李嘯, 李瑞豐 申請人:安琪酵母股份有限公司