不同发酵工艺酵母培养物对模拟瘤胃发酵的影响

塞北的雪 · 发表于 2007-4-3 10:24:03

本研究用热带假丝酵母和酿酒酵母，采取菌种液态培养-固态发酵及液态发酵的方法制备酵母培养物，初步摸索了酵母培养物固态发酵和液态深层发酵及细胞破壁的适宜条件，对细胞破壁的影响因素进行了探讨，并进行了不同发酵工艺酵母培养物对体外模拟瘤胃发酵影响的研究。具体试验及结果如下：
1、固态发酵条件的优化
通过调整pH值，改变固体培养料的酸度，以培养物活菌数为评定指标，优化固态培养条件。结果，培养基pH值为5.5时，酵母菌生长最好且抑制杂菌生长；热带假丝酵母和酿酒酵母的活菌数分别达137.96亿cfu/g和134.62亿cfu/g。
2、液态培养条件的优化
1）采用单因素三水平试验设计，通过调整温度，观察酵母菌在不同温度（26℃、30℃和37℃）下相同时间内的生长情况，以光电比浊法测定菌液的光密度为评定指标，确定酵母菌液态培养的适宜生长温度。试验结果表明，在培养了24h后，温度30℃的培养菌液的光密度值较其他温度下的菌液光密度值高，酵母菌生长好。
2）采用单因素试验设计，通过光电比浊法对30℃34h内的酵母菌培养液每2小时进行一次测定，以确定酵母菌菌数达到最多的生长时间。结果表明，酵母菌30℃恒温振荡培养30h时，生长达到最大值。
3、细胞破壁条件的优化
采用3×4正交试验设计，通过研究温度（30℃、40℃、50℃和60℃）、加盐量（NaCl百分含量为0%、1%、2%和3%）和时间（20h、24h、28h和32h）对细胞破壁的影响，优化了细胞破壁的条件，同时评价了细胞破壁条件对维生素含量的影响。试验结果表明，细胞破壁的最佳条件为50℃恒温28h，细胞破壁率均可达80%以上，且酵母发酵液维生素的损失率最低，热带假丝酵母和酿酒酵母破壁前后培养物维生素B1 损失率分别为8.71%和19.54%，维生素B2损失率分别为19.39%和13.18%，维生素B6损失率分别为6.3%和3.04%。
4、不同工艺酵母培养物对体外模拟瘤胃发酵的影响
1）采用单因素试验设计，通过体外模拟瘤胃研究不同工艺酵母培养物对瘤胃发酵特性的影响。试验设6个处理组，分别为添加达农威益康XP酵母培养物、热带假丝固态培养物、酿酒酵母固态培养物、热带假丝液态培养物、酿酒酵母液态培养物的试验组和添加培养底料的对照组。在发酵前及发酵后2h、4h、6h、8h测定各处理组的纤维素酶活力、氨态氮浓度和挥发性脂肪酸含量。试验结果表明，添加酵母培养物的各试验组在发酵后2-4h可以显著提高纤维素酶相对活性（p<0.05）。与对照组相比，添加酵母培养物的各试验组均有降低氨浓度的作用，其中达农威XP酵母培养物（2h，6h，8h）、热带假丝固态培养物（4h，6h，8h）、酿酒酵母固态培养物（6h，8h）、热带假丝液态培养物（6h）和酿酒酵母液态培养物（6h，8h），分别在几个时间点达到显著水平（p<0.05）；其它时间差异不显著（p>0.05）。添加酵母培养物的各试验组都有提高乙酸、丙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量的趋势，但差异不显著（p>0.05）。
2）采用单因素试验设计，通过体外模拟瘤胃研究不同工艺酵母培养物对羊草DM、NDF、ADF降解率的影响。试验设6个处理组，分别为添加达农威益康XP酵母培养物、热带假丝固态培养物、酿酒酵母固态培养物、热带假丝液态培养物、酿酒酵母液态培养物的试验组和添加培养底料的对照组。在发酵后6h、12h、24h、36h、48h、60h测定各处理组的DM、NDF、ADF降解率。试验结果显示，DM降解率各组间没有显著差异（p>0.05）。在6~24h，各组间NDF降解率无显著差异（p>0.05）；在36h、48h、60h，与对照组相比，达农威XP组NDF降解率分别提高了6.1%、10.0%和10.52%，热带假丝酵母液培组NDF降解率分别提高了6.6%、9.1%和8.1%，酿酒酵母液培组NDF降解率分别提高了6.8%、6.9%和6.8%，并且达到差异显著水平（p<0.05）。与对照组相比，添加酵母培养物的各试验组均有提高ADF降解率的趋势，但只有达农威XP组（12h，48h）、热带假丝酵母液培组（36h）和酿酒酵母液培组（12h，36h）达到显著水平（p<0.05），其它时间和其它酵母培养物ADF降解率差异不显著（p>0.05）。

关键词酵母培养物；发酵工艺；模拟瘤胃
本研究用热带假丝酵母和酿酒酵母，采取菌种液态培养-固态发酵及液态发酵的方法制备酵母培养物，初步摸索了酵母培养物固态发酵和液态深层发酵及细胞破壁的适宜条件，对细胞破壁的影响因素进行了探讨，并进行了不同发酵工艺酵母培养物对体外模拟瘤胃发酵影响的研究。具体试验及结果如下：
1、固态发酵条件的优化
通过调整pH值，改变固体培养料的酸度，以培养物活菌数为评定指标，优化固态培养条件。结果，培养基pH值为5.5时，酵母菌生长最好且抑制杂菌生长；热带假丝酵母和酿酒酵母的活菌数分别达137.96亿cfu/g和134.62亿cfu/g。
2、液态培养条件的优化
1）采用单因素三水平试验设计，通过调整温度，观察酵母菌在不同温度（26℃、30℃和37℃）下相同时间内的生长情况，以光电比浊法测定菌液的光密度为评定指标，确定酵母菌液态培养的适宜生长温度。试验结果表明，在培养了24h后，温度30℃的培养菌液的光密度值较其他温度下的菌液光密度值高，酵母菌生长好。
2）采用单因素试验设计，通过光电比浊法对30℃34h内的酵母菌培养液每2小时进行一次测定，以确定酵母菌菌数达到最多的生长时间。结果表明，酵母菌30℃恒温振荡培养30h时，生长达到最大值。
3、细胞破壁条件的优化
采用3×4正交试验设计，通过研究温度（30℃、40℃、50℃和60℃）、加盐量（NaCl百分含量为0%、1%、2%和3%）和时间（20h、24h、28h和32h）对细胞破壁的影响，优化了细胞破壁的条件，同时评价了细胞破壁条件对维生素含量的影响。试验结果表明，细胞破壁的最佳条件为50℃恒温28h，细胞破壁率均可达80%以上，且酵母发酵液维生素的损失率最低，热带假丝酵母和酿酒酵母破壁前后培养物维生素B1 损失率分别为8.71%和19.54%，维生素B2损失率分别为19.39%和13.18%，维生素B6损失率分别为6.3%和3.04%。
4、不同工艺酵母培养物对体外模拟瘤胃发酵的影响
1）采用单因素试验设计，通过体外模拟瘤胃研究不同工艺酵母培养物对瘤胃发酵特性的影响。试验设6个处理组，分别为添加达农威益康XP酵母培养物、热带假丝固态培养物、酿酒酵母固态培养物、热带假丝液态培养物、酿酒酵母液态培养物的试验组和添加培养底料的对照组。在发酵前及发酵后2h、4h、6h、8h测定各处理组的纤维素酶活力、氨态氮浓度和挥发性脂肪酸含量。试验结果表明，添加酵母培养物的各试验组在发酵后2-4h可以显著提高纤维素酶相对活性（p<0.05）。与对照组相比，添加酵母培养物的各试验组均有降低氨浓度的作用，其中达农威XP酵母培养物（2h，6h，8h）、热带假丝固态培养物（4h，6h，8h）、酿酒酵母固态培养物（6h，8h）、热带假丝液态培养物（6h）和酿酒酵母液态培养物（6h，8h），分别在几个时间点达到显著水平（p<0.05）；其它时间差异不显著（p>0.05）。添加酵母培养物的各试验组都有提高乙酸、丙酸、丁酸和总挥发性脂肪酸含量的趋势，但差异不显著（p>0.05）。
2）采用单因素试验设计，通过体外模拟瘤胃研究不同工艺酵母培养物对羊草DM、NDF、ADF降解率的影响。试验设6个处理组，分别为添加达农威益康XP酵母培养物、热带假丝固态培养物、酿酒酵母固态培养物、热带假丝液态培养物、酿酒酵母液态培养物的试验组和添加培养底料的对照组。在发酵后6h、12h、24h、36h、48h、60h测定各处理组的DM、NDF、ADF降解率。试验结果显示，DM降解率各组间没有显著差异（p>0.05）。在6~24h，各组间NDF降解率无显著差异（p>0.05）；在36h、48h、60h，与对照组相比，达农威XP组NDF降解率分别提高了6.1%、10.0%和10.52%，热带假丝酵母液培组NDF降解率分别提高了6.6%、9.1%和8.1%，酿酒酵母液培组NDF降解率分别提高了6.8%、6.9%和6.8%，并且达到差异显著水平（p<0.05）。与对照组相比，添加酵母培养物的各试验组均有提高ADF降解率的趋势，但只有达农威XP组（12h，48h）、热带假丝酵母液培组（36h）和酿酒酵母液培组（12h，36h）达到显著水平（p<0.05），其它时间和其它酵母培养物ADF降解率差异不显著（p>0.05）。

关键词酵母培养物；发酵工艺；模拟瘤胃