耐高温酵母菌在食品、发酵残渣资源化方面的应

时间:2014-07-03 17:00 点击:
  1.前言

  食品工业的残渣如:薯类粉渣、玉米糖化渣、酱醋渣、白酒渣、啤酒糖化麦渣、玉米酒精槽等都富含蛋白质、果胶、纤维素、半纤维素、残留淀粉等,且不含重金属。这些残渣由于腐败菌的生长而腐烂、发臭,污染环境,不仅影响文明生产,而且资源白白浪费。采用超高温酵母可实现微生物转化,从而实现废渣的资源化利用。

  2.超高温酵母在玉米酒精渣中应用

  据有关报导,国家首批选定在河南、吉林、黑龙江、山东新建改建年生产能力达百万吨燃料酒精厂,采用玉米带渣发酵完毕竟卧螺机固液分离,滤液多效浓缩然后混入渣入干燥为饲料,即所谓DDGS工艺。将因液分离出来的含水分80%的玉米渣中接种超高温酵母浓缩培养液在大型开口搅拌通气发酵槽中维持50 - 55℃(以蒸馏废液为热源)进行发酵,将渣内残留有机酸、残糖、果胶等转化为酵母菌体,提升了蛋白质的水平和增加B族维生素类,即成为附加值较高的发酵饲料。如果能同时接种分泌酸性蛋白酶、淀粉酶生产菌种,还能帮助禽畜消化吸收提高饲料价值,节约饲料粮。固液分离的清夜也可接种朝高温酵母生产酵母单细胞蛋白,蛋白质含量达到45%。

  3.超高温酵母在薯类酒精、曲酒酒槽中应用

  我国目前仍然有很多酒精厂以木薯、红薯以及高粱为原料生产白酒的固体渣槽,根据酒精的不同组成,适当调整N、P营养盐的添加量,在接入超高温酵母,在卧式保温发酵槽内进行搅拌、通风(无菌空气)55 - 60℃培养过程中接入能分解纤维素和半纤维素的高温霉菌,可以加工成为反刍动物(牛、羊等)的饲料,粗蛋白在原来含量上增加5%以上。

  4.超高温酵母在啤酒糖化麦槽中应用

  我国啤酒工业迅速发展,企业规模从每年10万t 发展到30万t 以至100万t,规模扩大10倍至几十倍,作为副产品的麦芽槽数量巨大。夏季啤酒旺季,麦槽集中,它含有残留麦芽汁、残糖、蛋白质、纤维半纤维、无机盐等正是杂菌生长繁殖的营养物质。夏季气温炎热高达32 - 37℃,适宜杂菌繁殖,这种含水分高的麦槽堆放5 - 6小时就会腐烂发臭。所以,啤酒厂往往廉价承包给个人再运往饲养户几乎不同程度的变质,受污染的麦槽喂养牲畜怎么能保证生产“放心肉”、“放心鸡蛋”呢?!对于企业来说,这部分资源未能充分利用,经济上损失是惊人的。为了提高企业经济效益;为了彻底消除污染源,要将大量麦槽转化为发酵饲料,变废为宝,支持饲料工业。

  啤酒麦槽是啤酒麦芽糖化后的渣子,不含重金属和其他有害化学物质,按常规固态堆积,微生物生长繁殖时产生大量代谢热,堆积中心温度达50 - 60℃。这种高温杀死致病菌和绝大多数杂菌。而高温酵母与耐热性霉菌在50 - 60℃之后能迅速繁殖,尤其是酵母菌易为动物消化利用。

  酵母含有45% - 50%粗蛋白、脂肪、肝糖、葡聚糖、核酸、多种维生素以至谷胱甘肽,这些都是动物所需营养物质。而霉菌能分泌各种酶,分解麦槽中不易为动物消化的物质如纤维素、果胶类、葡聚糖类,提高麦槽的生物利用率。1992年我们在蚌埠市西城区建立一个试验厂以麦槽为主,原料添加少量饼粕类辅助料堆积培养,堆积厚度0.8 - 1m定期机械拌动类似酱油厂制曲。曲中心温度维持55 - 60℃,超过60℃通入冷风,不到40℃通入热风,后期通入80 - 90℃热风,干燥水分12%左右。经粉碎后化验结果,粗蛋白35%以上。经安徽凤阳技术师范学院养猪养鸡等试验,可代替进口鱼粉,饲养效果明显,当时以每吨2300元出售。

  5.超高温酵母在淀粉渣转化为饲料中应用

  1995年,根据甘肃某淀粉厂的要求处理大量淀粉湿渣,原因是湿渣腐烂变质,严重影响附近居民生活。我们提供高温酵母、耐热根霉菌并且提供一个十分简单的办法,即在湿渣中添加适量碳酸铵化肥和少量过磷酸钙化肥拌匀,堆积在塑料大棚内30 - 40℃培养24小时,中间翻拌一次,然后晒干。测定粗蛋白质新增5% - 8%,解决了湿渣发臭问题同时得到了发酵饲料。

  6.超高温酵母在酱、醋渣处理中应用

  酱渣中食盐含量高,醋渣中含有残留的醋酸,一般的酵母在酱醋渣中生长缓慢而且不耐50 - 60℃的高温甚至不生长。超高温酵母能很快利用醋渣中残留醋酸以及食盐浓度较高的酱渣良好生长发酵。使酱醋酿造厂利用本厂通风制曲设备生产发酵饲料,解决了酱渣、醋渣处理的棘手问题。

  7.超高温酵母的特性和安全性

  一般酵母菌的生长繁殖25 - 32℃,所谓超高温酵母是指50-60℃仍能生长繁殖的酵母。经鉴定是一种假丝酵母。经生长谱试验,它能同化葡萄糖、麦芽糖、木糖、阿拉伯糖、蔗糖、乳糖、半乳糖、淀粉、棉子糖、葡萄糖、酒精、甘露糖、山梨醇、赤藓糖醇、甘油、甜醇、醋酸、琥珀酸、富马酸物质,它能发酵果糖、葡萄糖、蔗糖、不发酵麦芽糖、半乳糖、蜜二糖,它能分解尿酶、蛋白酶,它能液化明胶,它生长中需极少量维生素;它发酵葡萄糖不产酸,它能同化多种含氮源如硫酸铵、硝酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等。

  该酵母在玉米粉琼脂培养最佳生长pH为6,不产子囊孢子。根据酵母鉴定手册,此酵母形态生理特征类似产朊假丝酵母,但是产朊假丝酵母不能利用半乳糖、乳糖,并且一般假丝酵母不能在50 - 75℃下生长,巨大菌落边缘整齐呈起伏、波纹状,表面呈粉状,这与一般产朊假丝酵母巨大菌落边缘整齐或表面平滑不符,可能是一个假丝酵母的新种。经长期养猪养鸡试验:安全无毒。鉴于它能在超高温下生长,故暂定名超高温酵母。今后将对它细胞内所含有的各种酶系和发酵代谢物进一步深入研究。
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