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酱香型白酒丢糟发酵生产酵母饲料添加剂的研究

2014-04-24龙茜萍王晓丹张小龙邱树毅

中国酿造 2014年1期
关键词:酒糟发酵液酵母

龙茜萍,王晓丹,谭 静,张小龙,邱树毅*

(1.贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州 贵阳 550025;2.贵州贵酒有限责任公司,贵州 贵阳 550001;3.贵州大学 生命科学学院,贵州 贵阳 550025;4.贵州大学 化学与化工学院,贵州 贵阳 550025)

微生物饲料添加剂是近几十年发展起来的一种新型饲料添加剂,是指可直接喂食或在饲料中适量添加以增加有益菌、微生物酶、蛋白质,调节肠胃功能等的微生物菌剂制品[1-3]。

随着市场的需求和白酒行业的不断发展,白酒副产物丢糟大量产生,而根据白酒丢糟的特点、从循环经济以及可持续发展考虑,研究者对白酒丢糟的资源化利用进行了较多的研究[4-7]。本实验利用酱香型白酒丢糟培养酵母制备酵母饲料添加剂,以期减少丢糟污染,保护环境,达到合理利用酱香型白酒丢糟的目的[8-10]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酱香型白酒丢糟:贵州某酒厂提供;麸皮:市场购买;菌种:热带假丝酵母(Candida tropicalis)1254、产朊假丝酵母(Candida utilis)1314、酿酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)1355:中国工业微生物菌种保藏管理中心);IS516酵母:本实验室分离得到。

麦芽汁液体培养基:130.1g麦芽汁液体培养基,1 000mL蒸馏水,自然pH。麦芽汁固体培养基(青岛高科技园海博生物技术有限公司):145.1g麦芽汁固体培养基,1000mL蒸馏水,自然pH。

酒糟培养基:7.5g预处理的酒糟,2g葡萄糖,75mL水,pH 4.5~5.0。

硼酸(分析纯)、氢氧化钠(分析纯):成都科龙化工试剂厂;酒石酸钾钠(分析纯):天津市瑞金特化学品有限公司;硫酸铜(分析纯):重庆北碚精细化工厂;硫酸钾K2SO4(分析纯):湖南湘中地质实验研究所;硫酸H2SO4(分析纯)、盐酸HCl(分析纯):重庆川江化学试剂厂;葡萄糖(分析纯):天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

SPX-258B-Z生化培养箱、BXM-50R立式压力蒸汽灭菌器:上海博讯实业有限公司医疗设备厂;ZD-85双功能气浴振荡器:常州澳华仪器有限公司;101-1AB电热鼓风干燥箱:天津市泰斯特仪器有限公司;EX224电子天平:上海菁海仪器有限公司;JJ-CJ-1FD洁净工作台:苏州市金净净化设备科技有限公司;K9840凯氏定氮仪:济南海能仪器有限公司;PHS-3C精密酸度计:上海虹益仪器仪表有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 酒糟的组分测定

水分含量的测定:干燥法[11];灰分含量的测定:灰化法[12];还原糖含量的测定:滴定法[13];蛋白质含量的测定:凯氏定氮法[14];pH值的测定:取酒糟用蒸馏水按酒糟比水1∶10,在室温条件下摇匀,浸泡30min后过滤,直接用酸度计测定滤液pH值。

1.3.2 酒糟的预处理及种子液的制备

将新鲜酒糟在60℃下烘干48h,将烘干的酒糟用筛子去除谷壳,将去除谷壳后的酒糟粉碎至粉末状,以备后期试验的使用。

将保存的菌种接种到试管斜面麦芽汁琼脂培养基上活化待用。将活化好的菌种接种到灭菌麦芽汁液体培养基中,28℃培养2~3d,即为种子液。各菌剂分开培养,再分别接种到酒糟培养基后再混合,成为混合发酵液。

1.3.3 培养基的确定及菌种驯化

不同培养时间下发酵液中菌数变化:酒糟7.5g,葡萄糖1.5g,水75mL,自然pH,接种8mL种子液,28℃培养3~7d后,通过平板计数法[10]测定菌数。

不同葡萄糖下发酵液中菌数变化:酒糟7.5g,葡萄糖分别为0、0.5g、1.5g、2.0g、2.5g,水75mL,自然pH,接种8mL种子液,28℃培养5d,菌落计数。

不同接种量下发酵液中菌数变化:酒糟7.5g,葡萄糖2g,水75mL,自然pH,分别接种5mL、8mL、10mL种子液,28℃培养5d,菌落计数。

不同酒糟含量下发酵液中菌数变化:酒糟分别为5.0g、7.5g、15.0g,葡萄糖2g,水75mL,自然pH,接种8mL种子液,28℃培养5d,菌落计数。

1.3.4 单菌和混菌培养

酒糟7.5g,葡萄糖2g,水75mL混合均匀,调节pH为4.5~5.0,包扎,121℃灭菌20min。分别接种热带假丝酵母、产朊假丝酵母、酿酒酵母、实验室酵母及4种酵母种子液的混合液,28℃培养5d,当菌数达到一定数目时,向酒糟菌悬液75mL中填充28g麸皮,33℃条件下烘干20~22h,得到饲料添加剂。

1.3.5 饲料添加剂相关指标的测定

水分含量的测定:干燥法[11];灰分含量的测定:灰化法[12];蛋白质含量的测定:凯氏定氮法[14];菌数的测定:平板计数法[15];杂菌数的测定:平板计数法[15]。

2 结论与分析

2.1 酒糟的成分测定结果

贵州某酒厂提供的酱香型白酒丢糟pH值为3.94,成分测定结果如表1所示。

表1结果表明,该酱香型白酒丢糟有一定的营养成分,适合酵母生长。

表1 酱香型白酒丢糟成分测定Table 1 Composition determination of Moutai-flavor liquor distiller’s grains

2.2 不同因素对白酒丢糟发酵的影响

2.2.1 不同培养时间下发酵液中菌数变化

培养时间对发酵的影响如图1所示。由图1可知,前3d为酵母发酵的调整期,菌数较少,第4天进入对数期,发酵液菌数增加明显,第5天为稳定期,菌数达到最大,6~7d为衰亡期,发酵液菌数快速下降,因此,选择5d为酵母发酵的最佳时间。

图1 不同培养时间下发酵液中菌数变化Fig.1 Change of yeast amount in fermentation mash with different culture time

2.2.2 不同葡萄糖添加量下发酵液中菌数变化

葡萄糖的添加量对发酵的影响如图2所示。由图2可知,葡萄糖的添加量为2.0g时,发酵液菌数较大;葡萄糖添加量为2.5g时,发酵液菌数和2.0g时相差不大,因此,葡萄糖的添加量选择2.0%为最佳。

图2 不同葡萄糖下发酵液中菌数变化Fig.2 Change of yeast amount in fermentation mash with different glucose content

2.2.3 不同酵母接种量下发酵液中菌数变化

接种量对酵母发酵的影响如图3所示。从图3可知,酵母接种量为8mL,发酵液菌数较大;酵母接种量为10mL,发酵液菌数和8mL接种量时相差不大,因此选择10%为最佳酵母接种量。

图3 不同接种量下发酵液中菌数变化Fig.3 Change of yeast amount in fermentation mash with different inoculum size

2.2.4 不同酒糟含量下发酵液中菌数变化

酒糟含量对发酵的影响如图4所示。由图4可知,酒糟含量为7.5g时,发酵液菌数较大;酒糟含量为15g,发酵液菌数和酒糟含量7.5g时相差不大,因此选择料液比为1∶10为最佳酒糟含量。

图4 不同酒糟含量下发酵液中菌数变化Fig.4 Change of yeast amount in fermentation mash with different distiller’s grains content

2.3 单菌和混菌培养的结果

单菌和混菌的发酵液及制备的饲料添加剂菌数如表2所示。由表2可知,通过优化培养基和驯化后的菌种发酵5d后,发酵液中菌数达到1010CFU/mL,经填充烘干制成饲料添加剂后,菌数达到108CFU/g,是良好的复合饲料添加剂,可配制成饲料,也可直接喂食。

2.4 饲料添加剂相关指标的测定结果

测定制备好的饲料添加剂的菌数、水分、蛋白质、灰分、杂菌数,结果如表3所示。

由表3可知,制备成饲料添加剂后的菌数均达到108CFU/g,水分在9%左右,利于保存,蛋白质含量也有所增加,营养成分提高,没有杂菌。

表2 单菌和混菌的发酵液及饲料添加剂中的菌数Table 2 Single and mixed bacteria fermented mash and yeasts in feed additives

表3 饲料添加剂相关质量指标Table 3 Feed additives related quality indicators

3 结论

通过对某酒厂提供的酱香型白酒丢糟的测定,得出其水分为65.8%,灰分为2.9%,蛋白含量为9.26%,还原糖为1.44%,pH值为3.94,对酒糟进行预处理后,通过实验得出,料液比为1∶10,接种量为10%,葡萄糖为2%,培养时间为5d为最佳培养组合,当pH为4.5~5.0,比自然pH具有生长优势,得出的酒糟菌悬液菌数可达到1010CFU/mL。以酒糟菌悬液与麸皮比为5:3填充后,33℃条件下20~22h烘干后,得到酵母饲料添加剂,菌数达到108CFU/g,蛋白质含量达到22%,是一种很好的复合饲料添加剂。

[1]尹 苗,杨桂文,安利国.微生物饲料添加剂的研究进展[J].粮食与饲料工业,2001(3):35-37.

[2]王金合.微生态饲料添加剂及其在畜禽生产中的应用研究现状[J].畜牧与饲料科学,2009,30(2):36-38.

[3]邹明鑫,邱树毅,王晓丹,等.利用酱香型白酒丢糟生产微生物饲料添加剂的初步研究[J].酿酒科技,2013(7):91-93.

[4]乔家运,冯占雨,王文杰,等.利用白酒糟固态发酵生产猪用生物饲料的研究及应用[J].养猪,2013(2):17-19.

[5]刘达玉,黄 丹,夏兵兵,等.组合菌种发酵制备酒糟饲料的研究[J].四川理工学院学报,2008(12):68-70.

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[11]中华人民共和国卫生部.GB5009.3—2010 食品安全国家标准食品中水分的测定[S].北京:中国标准出版社,2010.

[12]吴国峰,李国全,马永强.工业发酵分析[M].北京:化学工业出版社,2006.

[13]中华人民共和国卫生部.GB5009.7—2008 食品安全国家标准食品中还原糖的测定[S].北京:中国标准出版社,2008.

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[15]周德庆.微生物学实验教程[M].北京:高等教育出版社,2006.

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