發(fā)酵過(guò)程中酵母培養(yǎng)條件的優(yōu)化

譚昊炎

【摘要】：本文從發(fā)酵條件和培養(yǎng)基組成兩個(gè)方面對(duì)酵母菌發(fā)酵過(guò)程中的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。優(yōu)化后的培養(yǎng)條件為接種8%的酵母菌種子液，培養(yǎng)基pH=7，發(fā)酵溫度為30℃；優(yōu)化后的培養(yǎng)基采用葡萄糖提供碳源，蛋白胨+酵母粉提供氮源，無(wú)機(jī)鹽為硫酸鎂+氯化鈉+磷酸二氫鉀的混合溶液，此時(shí)活菌數(shù)量最大。

【關(guān)鍵詞】：酵母菌；發(fā)酵條件；培養(yǎng)基組成；優(yōu)化

【引言】

對(duì)飼料進(jìn)行發(fā)酵是通過(guò)人為控制發(fā)酵條件，經(jīng)過(guò)一系列的生物代謝活動(dòng)以及相應(yīng)的理化反應(yīng)，使飼料更有利于禽畜養(yǎng)殖[1]。在飼料的發(fā)酵過(guò)程中通常采用酵母菌作為發(fā)酵菌種，這種真核單細(xì)胞的生物可以通過(guò)體內(nèi)代謝產(chǎn)生許多生物酶，將飼料中的大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解，使得飼料更容易被禽畜吸收，提高飼料的使用效率[2]。本文對(duì)酵母菌發(fā)酵過(guò)程中的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，分別從發(fā)酵條件和培養(yǎng)基成分兩個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化，為進(jìn)一步提高飼料發(fā)酵的效率提供了一定的參考。

1實(shí)驗(yàn)方法

采用的酵母由實(shí)驗(yàn)室菌種儲(chǔ)藏室提供，首先進(jìn)行發(fā)酵條件的優(yōu)化，選定優(yōu)化的發(fā)酵條件為酵母菌種子的接種量、培養(yǎng)基的pH值和酵母菌發(fā)酵的溫度。

發(fā)酵條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)選用的培養(yǎng)基成分為2%的蛋白胨為氮源，2%的葡萄糖為碳源，無(wú)機(jī)鹽為0.5%的磷酸二氫鉀、硫酸鎂和氯化鈉的混合液，酵母菌種子接種量按照2%-12%的濃度將酵母菌溶液放入三角瓶中，加入培養(yǎng)基，培養(yǎng)溫度為25℃，搖床發(fā)酵的轉(zhuǎn)速為每分鐘300轉(zhuǎn)，培養(yǎng)48h后進(jìn)行活菌數(shù)的測(cè)定；確定最佳接種量后，進(jìn)行培養(yǎng)基pH值的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，將培養(yǎng)基加入三角瓶中，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，培養(yǎng)基pH值通過(guò)0.1mol/L的鹽酸溶液和0.1mol/L的氨水進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制在5-9之間，之后將酵母菌種子溶液加入，培養(yǎng)條件同上，48h后測(cè)定活菌數(shù)；確定培養(yǎng)基pH值后，對(duì)發(fā)酵溫度進(jìn)行優(yōu)化，選擇發(fā)酵溫度為20-40℃，培養(yǎng)48h后測(cè)試活菌數(shù)。

確定最佳發(fā)酵條件后，對(duì)培養(yǎng)基成分進(jìn)一步優(yōu)化。培養(yǎng)基優(yōu)化實(shí)驗(yàn)主要是對(duì)其碳源、氮源及無(wú)機(jī)鹽種類(lèi)進(jìn)行篩選。

培養(yǎng)基的碳源選擇葡萄糖、蔗糖、淀粉和麥芽糖，氮源選擇蛋白胨、魚(yú)粉、酵母粉和蛋白胨+酵母粉混合物，無(wú)機(jī)鹽選擇0.5%的硫酸鎂（MgSO4）、氯化鈉（NaCl）、磷酸二氫鉀（KH2PO4）和硫酸鎂+氯化鈉+磷酸二氫鉀的混合溶液，通過(guò)檢測(cè)活菌數(shù)確定最佳的培養(yǎng)基成分組成。實(shí)驗(yàn)中采用稀釋平板計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行活菌數(shù)的測(cè)定。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 發(fā)酵條件優(yōu)化

確定最佳接種量后研究培養(yǎng)基pH值的影響，如圖2所示，當(dāng)5

圖3為不同發(fā)酵溫度條件下酵母發(fā)酵的活菌數(shù)，在8%接種量，培養(yǎng)基pH=7的條件下，隨著發(fā)酵溫度的升高活菌數(shù)逐漸增大，當(dāng)溫度為30℃時(shí)達(dá)到最大值，繼續(xù)升高溫度活菌數(shù)下降，因此最佳發(fā)酵溫度為30℃。

2.2 培養(yǎng)基的優(yōu)化

確定最優(yōu)發(fā)酵條件后，對(duì)培養(yǎng)基的組成進(jìn)行優(yōu)化。首先研究培養(yǎng)基中的碳源對(duì)活菌數(shù)的影響，如圖4所示。圖示可得，當(dāng)培養(yǎng)基中的碳源為葡萄糖時(shí)，活菌數(shù)量最大。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)酵母菌培養(yǎng)條件的優(yōu)化分為發(fā)酵條件優(yōu)化和培養(yǎng)基優(yōu)化兩部分，發(fā)酵條件中酵母菌接種量、培養(yǎng)基pH值和發(fā)酵溫度對(duì)活菌數(shù)的影響最為明顯，優(yōu)化后的發(fā)酵條件為接種量8%，培養(yǎng)基pH=7，30℃發(fā)酵；培養(yǎng)基優(yōu)化主要從培養(yǎng)基中碳元素、氮元素的來(lái)源以及無(wú)機(jī)鹽種類(lèi)入手，當(dāng)采用葡萄糖為碳源、蛋白胨+酵母粉為氮源，并含有NaCl+MgSO4+KH2PO4混合無(wú)機(jī)鹽時(shí)，活菌數(shù)最大。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 張敏，侯先志，考桂蘭，等. 酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)飼料酵母條件的優(yōu)化[J]. 飼料工業(yè)， 2010， 31（8）： 28-30.

[2] 陳文明，鄭國(guó)斌，姚娟，等. 高產(chǎn)RNA釀酒酵母培養(yǎng)條件即發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化[J]. 中國(guó)調(diào)味品， 2015， 11： 28-32.