專利名稱：高活性海洋紅酵母粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海洋紅酵母的制備方法。具體而言，涉及一種培養(yǎng)周期短、活性細
胞比率高的高活性海洋紅酵母粉的制備方法。
背景技術(shù)：
海洋紅酵母(Rhodotorula sp.)是從海洋泥土中分離出來的紅發(fā)夫酵母菌株，菌 體富含蛋白質(zhì)、肝糖、不飽和脂肪酸、動物幼體生長激素、以蝦青素為主的類胡蘿卜素(有 很強的清除自由基、促進抗體產(chǎn)生、增強宿主免疫能力、艷麗紅色)，因此海洋紅酵母是極具 潛力的蝦青素生產(chǎn)菌株和非常優(yōu)良的水產(chǎn)動物幼體飼用生物餌料，同時活性海洋紅酵母還 可以復(fù)活生長繁殖，紅酵母生長代謝可以凈化水中的氨氮、硫化氫等有害物質(zhì)，活性海洋紅 酵母在黃、渤海地區(qū)的海參、扇貝、鮑魚、等品種的健康、規(guī)?；B(yǎng)殖育苗擔當起極其重要的 作用。 中國專利申請CN1146290A公開了一種"鮮活單細胞海洋紅酵母生態(tài)佴料及其生 產(chǎn)方法"，該發(fā)明涉及到一種海洋紅酵母從自然界中分離、進行一次投料液體發(fā)酵、后期處 理制成液體產(chǎn)品的方法，該方法存在海洋紅酵母生產(chǎn)周期長、發(fā)酵出的海洋紅酵母的細胞 濃度低，液體產(chǎn)品需要冷藏等不利于大規(guī)模生產(chǎn)、長期保存和長途運輸?shù)娜秉c。中國專利 ZL02139179.3公開了"一種固體海洋紅酵母的噴霧干燥生產(chǎn)方法"，該方法采用三級種子 液，每級種子液培養(yǎng)需要36 48h，最后生產(chǎn)罐通過深層通氣流加培養(yǎng)30 48h，發(fā)酵液濃 度可達到15 30億/mL，收集的發(fā)酵菌乳液采用噴霧干燥可以得到100億 1000億/g固 體紅酵母粉。該方法培養(yǎng)周期長，需要6 8天時間，長時間通氣培養(yǎng)容易污染，而且該方 法生產(chǎn)的固體紅酵母為沒有活性的細胞。中國專利ZL02139178. 5公開了"一種固體海洋紅 酵母的淀粉吸附流化床干燥生產(chǎn)方法"，該方法干燥生產(chǎn)的固體紅酵母的活細胞比例也只 有15% 30%，存在活性細胞比率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種培養(yǎng)周期短、活性細胞比率高的高活性海洋紅酵母粉的 制備方法。 用來生產(chǎn)本發(fā)明所述的高活性海洋紅酵母粉的微生物菌種為粘紅酵母，購自中 國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC No. 2. 703，拉丁學(xué)名為 Rhodotorula glutinis。 本發(fā)明的制備方法包含如下步驟 采用啤酒酵母為原料，經(jīng)過水解酶水解、過濾后作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，海洋紅酵母接種 液體深層通氣培養(yǎng)后，及時利用超濾膜濃縮對發(fā)酵液濃縮收集紅酵母菌體，濃縮紅酵母與 賦形劑混合均勻成濕菌團后，通過螺桿輸送進入閃蒸干燥設(shè)備進行低溫瞬間干燥，得到紅 酵母菌體總數(shù)達到100億 200億/g的紅酵母干粉，其中活酵母含量達到60%以上。
所述啤酒酵母可以是啤酒酵母鮮漿或啤酒酵母干粉。
啤酒酵母水解酶可以是堿性蛋白酶或中性蛋白酶。 海洋紅酵母濃縮采用超濾膜濃縮，超濾膜的孔徑可以是0. 01 0. 1 m，操作壓力 可以是O. 05 0. 15MPa。 所述賦形劑可以是玉米淀粉和輕質(zhì)碳酸鈣的混合物。 所述的閃蒸干燥可以是旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥，空氣進口溫度為80 IO(TC，出口溫度為 35 50°C。 —種優(yōu)選的實施方案中，所得海洋紅酵母干粉的紅酵母菌體達到180億 200億 /g，其中活酵母含量達到80X以上。 本發(fā)明由于采用與海洋紅酵母同類的啤酒酵母水解液作為原料，營養(yǎng)成分相似， 具有紅酵母生長速度快，提高單位體積酵母濃度和縮短培養(yǎng)時間的特點；培養(yǎng)液采用超濾 膜濃縮，對菌體損傷小，容易保持紅酵母濃縮后的高活性；紅酵母干燥采用旋轉(zhuǎn)閃蒸法，紅 酵母濃縮液與賦形劑混合后不需要經(jīng)過制粒，混成濕菌團即可直接進入閃蒸干燥機，干燥 通過控制干燥空氣進出口溫度，出口溫度保持在5(TC以內(nèi)，輕易實現(xiàn)低溫瞬間干燥，從而保 證整個生產(chǎn)工藝過程的紅酵母粉中高活性比例。
具體實施例方式
現(xiàn)對制備高活性海洋紅酵母粉制備過程進行詳細敘述。除非另有說明，其中的 "%"均為"質(zhì)量％"。 (1)生產(chǎn)培養(yǎng)基制備將固含量為10% 30%的啤酒酵母漿，升溫至40 80°C， 加入蛋白水解酶水解1 3h，加5 10倍水冷卻稀釋后，經(jīng)過板框壓濾機壓濾得水解營養(yǎng) 液，該水解營養(yǎng)液加入適當?shù)奶荚春蜔o機鹽即得海洋紅酵母發(fā)酵培養(yǎng)基；
(2)菌種傳代將海洋紅酵母菌株采用斜面?zhèn)鞔４?，培養(yǎng)基為PYG營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng) 基，培養(yǎng)溫度為28 32t:，培養(yǎng)時間為24h ; (3)生產(chǎn)種子液培養(yǎng)將步驟(2)的斜面菌種洗脫接種于PYG營養(yǎng)液中培養(yǎng)20 24h，然后接入到含海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基的種子罐中，通氣培養(yǎng)20 24h，得到生產(chǎn)種子 液； (4)擴大培養(yǎng)將步驟(3)中的種子液接入到海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基容量為 50% 70%的發(fā)酵罐中通氣培養(yǎng)，得到30億 40億/mL的海洋紅酵母液體；
(5)超濾濃縮將培養(yǎng)好的海洋紅酵母利用孔徑為0. 01 0. 1 ii m超濾膜，操作壓 力0. 05 0. 15MPa下進行超濾濃縮，得到150億 200億/mL的海洋紅酵母濃縮液；
(6)閃蒸干燥將海洋紅酵母濃縮液與玉米淀粉和輕質(zhì)碳酸鈣按重量比 2 : 0.5 1.5 : 1 2的比例混合成紅酵母濕菌團，將濕菌團通過螺桿輸送進入旋轉(zhuǎn)閃蒸 干燥機進行快速干燥，閃蒸干燥機空氣進口溫度為80 10(TC、出口溫度為35 5(TC，得 到干燥的海洋紅酵母粉總數(shù)達到100 200億/g，其中活性紅酵母數(shù)達到60%以上。
其中步驟(1)中海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基配方，按重量比計為
葡萄糖 2% 5%
磷酸二氫鉀 0. 2 % 0. 5 %
氯化鈉 0. 5% 1.0% pH值 5.5 7.5。
培養(yǎng)基滅菌的溫度為115 125°C，時間為20 60min。 下面以實施例的方式進一步解釋本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實施例。 實施例1 將保存在PYG營養(yǎng)瓊脂斜面的海洋紅酵母菌株重新傳斜面3(TC培養(yǎng)24h后，將斜 面菌種洗脫接種于10L PYG營養(yǎng)液中3(TC培養(yǎng)24h，然后接入到含300L海洋紅酵母生產(chǎn)培 養(yǎng)基種子罐中，3(TC通氣培養(yǎng)24h，得到生產(chǎn)種子液。 取固含量為15%的鮮啤酒酵母漿1200L，夾套升溫至5(TC，加入中性蛋白酶水解 2h，加入5000L自來水冷卻后經(jīng)過板框壓濾機壓濾得6000L濾清液，加入葡萄糖3%，磷酸 二氫鉀0. 3%，氯化鈉0. 5%，調(diào)pH至6. 5。在10t發(fā)酵罐中培養(yǎng)基12rC滅菌30min，接入 300L紅酵母種子液，于30 32t:通氣培養(yǎng)20h，得30億/mL鮮活海洋紅酵母發(fā)酵液。將培 養(yǎng)好的海洋紅酵母在操作壓力為0. lMPa下進行超濾濃縮，得到180億/mL的海洋紅酵母濃 縮液900L。 將該海洋紅酵母濃縮液與玉米淀粉和輕質(zhì)碳酸鈣按重量比2 : 0.5 : 2的比例混 合成紅酵母濕菌團，將濕菌團通過螺桿輸送進入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機進行快速干燥，閃蒸干燥 機空氣進口溫度為85t:、出口溫度為4(TC，得到干燥的海洋紅酵母粉1200kg，紅酵母菌總 數(shù)達到130億/g，其中活性紅酵母數(shù)占75%。
實施例2 將海洋紅酵母菌株新傳斜面在3(TC培養(yǎng)24h后，將斜面菌種洗脫接種于10L PYG 營養(yǎng)液中3(TC培養(yǎng)24h，然后接入到含300L海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基種子罐中，32t:通氣培 養(yǎng)20h，得到生產(chǎn)種子液。 取干啤酒酵母粉300kg，加入900kg水攪拌均勻得到25%的啤酒酵母槳，夾套升 溫至4(TC，加入堿性蛋白酶水解1. 5h，6000L自來水冷卻稀釋后，經(jīng)過板框壓濾機壓濾得 6600L濾清液，加入葡萄糖4% ，磷酸二氫鉀0.35%，氯化鈉0. 5 % ，調(diào)pH至6. 0。于10t發(fā) 酵罐中12rC滅菌30min，于30 32。C通氣培養(yǎng)20h，得35億/mL海洋紅酵母發(fā)酵液。將 培養(yǎng)好的海洋紅酵母在操作壓力為0. lMPa下進行超濾濃縮，得到150億/mL的海洋紅酵母 濃縮液1500L。 將該海洋紅酵母濃縮液與玉米淀粉和輕質(zhì)碳酸鈣按重量比2 : 1 : 2的比例混合 成紅酵母濕菌團，將濕菌團通過螺桿輸送進入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機進行快速干燥，閃蒸干燥機 空氣進口溫度為95t:、出口溫度為45t:，得到干燥的海洋紅酵母粉2000kg，紅酵母菌總數(shù) 達到100億/g，其中活性紅酵母數(shù)占65%。
實施例3 將海洋紅酵母菌株新傳斜面在3(TC培養(yǎng)時間為24h后，將斜面菌種洗脫接種于 10L PYG營養(yǎng)液中3(TC培養(yǎng)24h，然后接入到含300L海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基種子罐中，28°C 通氣培養(yǎng)24h，得到生產(chǎn)種子液。 取干啤酒酵母粉350kg，加入1100kg水攪拌均勻得到啤酒酵母漿，夾套升溫至 40°C，加入堿性蛋白酶水解1. 5h，加5000L自來水冷卻稀釋后，經(jīng)過板框壓濾機壓濾得 5600L濾清液，加入葡萄糖5 % ，磷酸二氫鉀0.4%，氯化鈉0. 5 % ，調(diào)pH至7. 0。于10t發(fā)酵 罐中115t:滅菌60min，于28 3(rC通氣培養(yǎng)24h，得40億/mL海洋紅酵母發(fā)酵液。將培 養(yǎng)好的海洋紅酵母在操作壓力為0. 05MPa下進行超濾濃縮，得到200億/mL海洋紅酵母濃
6縮液IOOOL。 將該海洋紅酵母濃縮液與玉米淀粉和輕質(zhì)碳酸鈣按重量比2 : i : i的比例混合 成紅酵母濕菌團，將濕菌團通過螺桿輸送進入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機進行快速干燥，閃蒸干燥機
空氣進口溫度為8(TC、出口溫度為35t:，得到干燥的海洋紅酵母粉1100kg，紅酵母菌總數(shù) 達到180億/g，其中活性紅酵母數(shù)占80%。
權(quán)利要求
一種高活性海洋紅酵母粉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟采用啤酒酵母為原料，經(jīng)過水解酶水解、過濾后作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，海洋紅酵母接種液體深層通氣培養(yǎng)后，及時利用超濾膜濃縮對發(fā)酵液濃縮收集紅酵母菌體，濃縮紅酵母與賦形劑混合均勻成濕菌團后，通過螺桿輸送進入閃蒸干燥設(shè)備進行低溫瞬間干燥，得到紅酵母菌體總數(shù)達到100億～200億/g的紅酵母干粉，其中活酵母含量達到60％以上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述啤酒酵母可以是啤酒酵母鮮漿 或啤酒酵母干粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述啤酒酵母水解酶可以是堿性蛋 白酶或中性蛋白酶。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的制備方法，其特征在于，所述超濾膜的孔徑為0.01 0. l線操作壓力為O. 05 0. 15MPa。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述賦形劑可以是玉米淀粉和輕質(zhì) 碳酸鈣的混合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的閃蒸干燥采用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥， 空氣進口溫度為80 IO(TC，出口溫度為35 50°C 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的海洋紅酵母干粉的紅酵母菌 體達到180億 200億/g，其中活酵母含量達到80%以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟(1) 生產(chǎn)培養(yǎng)基制備將固含量為10% 30%的啤酒酵母漿，升溫至40 8(TC，加入 蛋白水解酶水解1 3h，加5 10倍水冷卻稀釋后，經(jīng)過板框壓濾機壓濾得水解營養(yǎng)液，該 水解營養(yǎng)液加入適當?shù)奶荚春蜔o機鹽即得海洋紅酵母發(fā)酵培養(yǎng)基；(2) 菌種傳代將海洋紅酵母菌株采用斜面?zhèn)鞔４?，培養(yǎng)基為PYG營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基， 培養(yǎng)溫度為28 32t:，培養(yǎng)時間為24h ;(3) 生產(chǎn)種子液培養(yǎng)將步驟(2)的斜面菌種洗脫接種于PYG營養(yǎng)液中培養(yǎng)20 24h， 然后接入到含海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基的種子罐中，通氣培養(yǎng)20 24h，得到生產(chǎn)種子液；(4) 擴大培養(yǎng)將步驟(3)中的種子液接入到海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基容量為50% 70%的發(fā)酵罐中通氣培養(yǎng)，得到30億 40億/mL的海洋紅酵母液體；(5) 超濾濃縮將培養(yǎng)好的海洋紅酵母利用孔徑為0. 01 0. 1 ii m超濾膜，操作壓力 0. 05 0. 15MPa下進行超濾濃縮，得到150億 200億/mL的海洋紅酵母濃縮液；(6) 閃蒸干燥將海洋紅酵母濃縮液與玉米淀粉和輕質(zhì)碳酸鈣按重量比2 : 0.5 1.5 : 1 2的比例混合成紅酵母濕菌團，將濕菌團通過螺桿輸送進入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機進行 快速干燥，閃蒸干燥機空氣進口溫度為80 10(TC、出口溫度為35 5(TC，得到干燥的海 洋紅酵母粉總數(shù)達到100 200億/g，其中活性紅酵母數(shù)達到60%以上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中海洋紅酵母生產(chǎn)培養(yǎng)基配 方按重量比計為葡萄糖 2% 5% 磷酸二氫鉀 0. 2% 0. 5% 氯化鈉 0. 5% 1.0%pH值 5.5 7.5。培養(yǎng)基滅菌的溫度為115 125。C，時間為20 60min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備高活性海洋紅酵母粉的新方法，它采用啤酒酵母為原料，經(jīng)過水解酶水解、過濾后作為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，海洋紅酵母接種液體深層通氣培養(yǎng)后，及時利用超濾膜濃縮對發(fā)酵液濃縮收集紅酵母菌體，濃縮紅酵母與賦形劑混合均勻成濕菌團后，通過螺桿輸送進入閃蒸干燥設(shè)備進行低溫瞬間干燥，得到紅酵母菌體達到100億～200億/g的紅酵母干粉，其中活酵母含量達到60％以上。本發(fā)明制備方法的紅酵母生長速度快，單位體積酵母濃度高，培養(yǎng)時間短；采用超濾膜濃縮培養(yǎng)液，對菌體損傷小，容易保持紅酵母濃縮后的高活性；紅酵母濃縮液與賦形劑混合后不需要經(jīng)過制粒，混成濕菌團即可直接進入閃蒸干燥機低溫瞬間干燥，保證整個生產(chǎn)工藝過程的紅酵母粉中高活性比例。
文檔編號C12N1/16GK101748075SQ20101001003
公開日2010年6月23日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者張賓紅, 溫朗聰 申請人:大連化工研究設(shè)計院