酵母在饲料工业中的新应用
- 格式:doc
- 大小:37.00 KB
- 文档页数:3
2021.5作者简介:薛海鹏(1982.12-),男,山东省莱芜市人,大专,主要从事畜牧技术推广工作。
发酵饲料在养鸡中的应用开发薛海鹏(山东省济南市畜牧技术推广站250306)摘要:本文阐述了发酵饲料常用菌及发酵工艺,饲喂发酵饲料对肉鸡养殖、蛋鸡养殖及鸡舍环境的影响,并分析了限制发酵饲料推广的因素,以期为养鸡生产中发酵饲料推广应用提供参考。
关键词:发酵饲料;发酵工艺;发酵微生物;养鸡生产质量,才能提高鸡的免疫质量,保证鸡群能健康成长。
2.5预防鸡疫病作用抗体检测技术既能评价疫苗免疫质量,也能对鸡疫病起到有效预防效果,可以用在对鸡疫病预防方面。
鸡疫病不仅会给畜牧业的健康发展带来影响,如果病鸡流入市场还可能会危害国民身体健康,因此需要加强对鸡疫病的预防作用。
分析以往疫病数据和抗体数据,基层动物疫病防控非常关键,相关部门要组织养殖户进行统一培训,提高养殖户对疫病的认识,培训应对疫病防控防治方法,能有效提高整体动物疫病的防控效率,增强预防鸡疫病的作用。
另外,要采用多种方式进行病原体控制。
第一,通过村干部进行“传、帮、带”一体化提升疫病防控能力;第二,制定有效的保险制度,降低疫情给养殖户带来的损失,同时,政府应给予养殖户一定程度的补贴,保障养殖户在遇到疫情后依然能开展下去;第三,强化信息流通机制,建立畅通无阻的信息交流渠道,提升养殖户的信息来源,及早发现其他地区或邻近地区的疫病情况,做好疫病预警工作。
3注意事项第一,抗体检测要保持认真严谨的态度,避免出现误判、漏判情况,否则将会耽误消灭疫病的最佳时机,导致疫病蔓延;第二,要明确检测目的,在进行检测前要先对养鸡场内的整体免疫方案和以往流行疾病进行分析,明确此次检测目的,有针对性的进行抗体检测。
如要明确本次检测目的是进行免疫抗体检测还是野毒感染检测,如果抗体检测就要发现检测抗体活性较低时期,及时进行疫苗再接;如果是野毒感染检测,则重点判断是弱毒感染抑或强毒感染,并根据检测结果采取有效预防;第三,保证采集样品的可靠性,选择具有代表性的血清样品,保证样品数量和比例,这样才能准确反映出鸡群群体状况。
酵母菌在发酵工业中的应用一、引言酵母菌是一种单细胞真菌,广泛存在于自然界中。
酵母菌在发酵工业中有着重要的应用价值,可以用于制造食品、饮料、药品等。
二、酵母菌的分类和特点1. 酵母菌的分类根据形态特征和生长习性,酵母菌可以分为真菌型酵母和放线菌型酵母两大类。
真菌型酵母包括啤酒酵母、面包酵母、葡萄酒酵母等;放线菌型酵母包括木霉属、链霉属等。
2. 酵母菌的特点(1)单细胞生物,直径约为5-10微米。
(2)能够进行无氧呼吸或有氧呼吸。
(3)能够利用多种碳源进行代谢。
(4)生长速度较快,繁殖方式为分裂繁殖。
三、食品工业中的应用1. 面包制作面包中的发面过程就是利用了面团中的糖分和水分以及添加剂与空气中的酵母菌共同发酵,产生二氧化碳,使面团膨胀发酵,从而使面包体积增大、口感松软。
2. 啤酒制作啤酒是利用大麦芽、啤酒花等原料,经过糖化、发酵等工艺制成的一种含有少量乙醇的碳酸氢钠型饮料。
啤酒发酵过程中主要利用了啤酒花中的苦味物质和添加的啤酒曲(啤酒用的专门培养出来的活性干燥菌),通过二氧化碳和乙醇生成,从而产生了啤酒所特有的香味和口感。
3. 葡萄酒制作葡萄汁经过压榨后,将其放置在桶内进行自然发酵。
在自然条件下,空气中存在着大量的野生型葡萄汁发酵所需的微生物群落,其中就包括了葡萄自身所携带的天然野生型果皮和果肉上存在着丰富多样的微生物群落。
这些微生物群落中,以酵母菌和乳酸菌为主,它们能够将葡萄汁中的糖分转化为乙醇和二氧化碳,从而产生了葡萄酒所特有的风味和口感。
四、药品工业中的应用1. 生产抗生素酵母菌在抗生素制造过程中起到了关键作用。
例如青霉素生产工艺就是利用青霉菌在发酵过程中产生的抗生素,通过提取、分离等工艺制成。
2. 生产维生素维生素B2是一种重要的维生素,也被称为核黄素。
它可以促进人体内代谢物质的正常运转,对人体健康有很大的益处。
而酵母菌就是维生素B2的重要来源之一。
五、其他应用领域除了食品和药品工业之外,酵母菌还有许多其他应用领域。
2024年酵母市场前景分析1. 引言酵母是一种由真菌产生的微生物,在食品加工、酿酒等行业中具有重要的作用。
随着全球食品工业的不断发展,酵母市场也呈现出蓬勃的增长势头。
本文将对酵母市场的前景进行分析,探讨其发展趋势和潜在机遇。
2. 市场规模和趋势根据市场调研报告,全球酵母市场在过去几年中保持了稳定增长的态势,并有望继续保持良好的市场表现。
预计到2025年,全球酵母市场规模将达到X亿美元。
主要驱动因素包括食品工业的发展、人们对健康食品和饮料的需求增加以及酿酒行业的增长等。
3. 酵母市场的应用领域3.1 食品加工酵母在食品加工业中广泛应用,可以用于面包、蛋糕、酱料等食品的发酵过程。
随着人们对健康食品的需求增加,对低糖、低脂食品的需求也在增加,这将进一步推动酵母在食品加工领域的应用。
3.2 饮料工业酵母在饮料工业中的应用也十分广泛,例如在啤酒和葡萄酒的酿造过程中所需的酵母菌。
随着人们对专业化啤酒和葡萄酒的需求增加,酵母市场也将得到进一步发展。
3.3 饲料添加剂酵母中含有丰富的营养成分,可以作为饲料添加剂,提高家禽、畜禽等动物的饲养效果。
随着养殖业的发展和对动物饲养健康的要求增加,酵母作为饲料添加剂的市场潜力巨大。
4. 市场竞争和机遇当前,全球酵母市场主要由少数几家跨国公司垄断。
然而,随着技术的进步和创新的推进,市场上涌现出越来越多的中小型酵母企业。
这些企业通过研发和生产具有特色的酵母产品,不断拓展市场份额。
此外,消费者越来越注重健康和营养,对健康食品和饮料的需求也在增加。
酵母作为一种天然、营养丰富的食品原料,在这一趋势下将迎来广阔的市场机遇。
5. 挑战与对策虽然酵母市场前景看好,但仍面临一些挑战。
首先,酵母市场竞争激烈,企业需要加强研发创新,提供高品质的产品和服务。
其次,酵母生产过程中可能存在一些环境和生态问题,企业应加强环保和可持续发展意识,采取相应的对策。
此外,不同国家和地区对食品安全和质量有不同的标准和法规,企业需要适应不同市场的需求,提高产品的合规性和竞争力。
酵母菌在食品工业中的应用综述食品质量与安全09级1班牟小蔺20095339摘要:乳酸菌是应用于食品工业的重要菌种,本文阐述了乳酸菌的基本特征和分类,综述了酵母菌在面包制作,酒工业发酵中的应用,并对酵母菌的应用前景进行了展望。
关键词:乳酸菌生理功能应用正文:酵母是一种重要的单细胞微生物,与人类日常生活和工业应用有这密切的联系。
酵母也是人类利用最早,应用最广泛,人类直接食用最多的一种微生物。
具有发酵,营养强化,增味等功能。
酵母工业的发展已有200余年的历史了。
如今,人们已经认识到酵母菌的生理功能,并且酵母菌发酵在食品加工中得到广泛的应用。
[1]一·酵母菌的种类目前,国内外一般按产品的用途进行分类。
根据酵母产品分为以下几大类:(一)面包酵母类包括鲜酵母(压榨酵母)和活性干酵母两类。
根据面团含糖量的不同,又可分压榨酵母、活性干酵母和快速活性干酵母。
1.压榨酵母:采用酿酒酵母生产的含水分70~73%的块状产品。
呈淡黄色,具有紧密的结构且易粉碎,有强的,发面能力。
在4℃可保藏1个月左右,在0℃能保藏2~3个月产品最初是用板框压滤机将离心后的酵母乳压榨脱水得到的,因而被称为压榨酵母,俗称鲜酵母。
2.活性干酵母:采用酿酒酵母生产的含水分8%左右、颗粒状、具有发面能力的干酵母产品。
采用具有耐干燥能力、发酵力稳定的醇母经培养得到鲜酵母,再经挤压成型和干燥而制成。
发酵效果与压榨酵母相近。
3.快速活性干酵母:。
水分含量为4~6%。
它是在活性干酵母的基础上,采用遗传工程技术获得高度耐干燥的酿酒酵母菌株,经特殊的营养配比和严格的增殖培养条件以及采用流化床干燥设备干燥而得。
与活性干酵母相同,采用真空或充惰气体保藏,货架寿命为1年以上。
(二)酿酒用活性干酵母类按产品的用途分为:酒精活性干酵母,白酒活性干酵母,葡萄酒活性干酵母,黄酒活性干酵母和啤酒活性干酵母等。
其中白酒活性干酵母分为很少产酯的酒精活性干酵母和产酯能力较强的生香活性干酵母两类。
微生物技术在饲料添加剂中的应用饲料添加剂是现代畜牧养殖业非常重要的一环,它能够改善饲料的营养成分,促进动物的生长发育,提高养殖业的生产效率。
而微生物技术则是一种新兴的技术,它能够将微生物的生理活动和代谢产物应用于饲料添加剂中,为畜牧养殖业带来了许多优势。
一、微生物技术在饲料添加剂中的优势微生物技术是指利用微生物进行生产的技术,可以应用于医药、工业、环保和食品等领域。
在畜牧养殖业中,微生物技术主要通过生产微生物饲料添加剂来提高饲料的营养价值和动物生长效益。
微生物饲料添加剂具有以下的优势:1.促进动物的消化和吸收微生物饲料添加剂可以增加饲料中的酶活性,提高饲料的消化率和吸收率。
一些微生物,如乳酸菌、酵母菌和益生菌等,可以分解饲料中的淀粉、蛋白质和纤维素等难以消化的成分,释放出更多的营养物质。
2.提高养殖效益通过添加微生物饲料添加剂,可以促进动物的生长发育,增加饲料转化率,减少饲料的浪费。
这些优势可以为养殖业提高生产效益带来帮助。
3.增加饲料的安全性一些微生物饲料添加剂还具有抗菌作用,可以降低禽畜发生疾病的风险。
同时,饲料中添加了微生物饲料添加剂后,对人体和环境都没有负面影响,具有很高的安全性。
二、常见的微生物饲料添加剂1. 益生菌益生菌是对动物有益的菌种,可以在肠道内形成菌落,抑制有害菌群的生长,提高肠道健康和免疫力。
益生菌饲料添加剂可以调节胃肠道功能,改善饲料消化吸收,促进肠道健康,增强动物免疫力。
2. 酵母菌酵母菌是一种微生物,可以发酵糖类,产生乳酸、醋酸、乙醇和CO2等代谢产物。
酵母菌饲料添加剂可以增强饲料中的营养成分,提高饲料的消化率和吸收率。
同时,酵母菌饲料添加剂还可以提高动物的免疫力,降低养殖过程中的疾病风险。
3. 乳酸菌乳酸菌是一类广泛存在于自然界和动物肠道内的菌种,可以产生乳酸和乳酸盐等代谢产物。
乳酸菌饲料添加剂可以添加到动物饲料中,通过调节肠道微生物群落的平衡,提高肠道健康和免疫力。
也证实,在饲料中添加0.05%~0.1%酵母核酸,就能显著提高平均日增重和饲料利用率。
在本次试验中,酵母核酸的添加能显著降低断奶仔猪的腹泻率,这和潘树德等(2008)的结果一致。
由于酵母所含有的不是单一的核酸,化学成分复杂,因此表现出众多的功能,尤其是诱食方面的功能,因此,试验猪只表现出明显的采食量的增加。
而对于腹泻率的降低主要是由于酵母核酸的添加,显著提高了肠道正常菌群数量、肠绒毛数量及高度。
4结论在试验日粮中添加酵母核酸提取物,能显著提高猪只的日均采食量和平均日增重,降低料肉比和腹泻率,0.5%添加剂量组添加效果优于0.3%添加剂量组。
参考文献[1]J.D Carve,W.A.Walker.The role of nucleotides in human nutri-tion[J].The Journal of nutritional Biochemistry,1995,6(2):58-72.[2]Hartma P A,Hays V W,Baker R O,et al.Digestive enzyme devel-opment in the young pig[J].J.Anim.Sci.,1961,20:114-123. [3]Lindemann M D,Cornellus S G,El Kandelgy S M,et al.Effect ofage,Weaning and diet on digestive enzyme levels in the piglet[J].J.Anim.Sci.,1986,62:1298-1307.[4]Owsley W F,Orr D E,Tribble L R.Effect of age and diet on thedevelopment of the pancreas and the sythesis and secretion of de-velopment of the pancreatic enzymes in the young pig[J].J.Anim.Sci.,1986,63:497-504.[5]Jensen M S,Jesen S K,Jakobsen K.Development of digestive en-zymes in pigs with emphasis on lipolytic activity in the stomach and pancreas[J].J.Anim.Sci.,1997,75:437-445.[6]鲁小翠,齐德生,张妮娅,等.酵母核酸对肉仔鸡生长性能和血液生化指标的影响[J].中国粮油学报,2007,22(4):85-90.[7]施用晖,乐国伟,刘建文,等.外源核苷酸对肉鸡生产性能的影响[J].无锡轻工业大学学报,2000(19):598-599.[8]潘树德,李学俭,边连全.酵母核酸对断奶仔猪生产性能及肠道菌群影响的研究[J].中国畜牧杂志,2008,44(5):37-40.(编辑:高雁,snowyan78@)酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)是单细胞微生物,属于真菌类,耐酸性强,是兼性厌氧菌。
饲料酿酒酵母
饲料酿酒酵母是一种在饲料生产中常用的微生物,其作用是将淀粉、糖类等碳水化合物发酵,产生酒精和二氧化碳,同时也可以产生一些副产品,如甘油、酯类等。
这些副产品可以作为动物饲料的营养成分,为动物提供能量和其他必需的营养物质。
饲料酿酒酵母在饲料工业中具有广泛的应用,主要涉及以下几个方面:
1.降低饲料成本:通过发酵技术将廉价的淀粉原料转化为高附加值的饲料营养成分,如酵
母细胞质、酵母蛋白等,降低了饲料成本。
2.提高饲料品质:饲料酿酒酵母发酵后产生的酵母蛋白富含氨基酸、维生素等营养成分,
可以改善饲料的营养价值,提高饲料的品质。
3.改善动物肠道健康:饲料酿酒酵母中含有丰富的膳食纤维和一些有益的微生物代谢产
物,可以促进动物肠道蠕动,改善肠道微生态平衡,提高动物健康水平。
4.提高动物生产性能:饲料酿酒酵母中的酵母蛋白和酵母多糖等成分具有免疫调节作用,
可以提高动物的免疫力和抗病能力,促进动物生长和生产性能的提升。
总的来说,饲料酿酒酵母在提高动物生产性能、降低养殖成本、改善饲料品质和动物肠道健康等方面具有重要作用。
未来随着发酵技术的不断发展和完善,饲料酿酒酵母的应用前景将更加广阔。
生产中的应用发酵技术在饲料生产中的应用引言饲料生产是农业生产中至关重要的一环。
为了提高饲料的品质和营养价值,发酵技术在饲料生产中得到了广泛的应用。
本文将介绍发酵技术在饲料生产中的应用,并探讨其优势和局限性。
发酵技术的定义和原理发酵技术是利用微生物的代谢活性,将有机物质转化为更有利于饲料品质和营养的物质过程。
在饲料生产中,常用的发酵技术包括静态发酵、动态发酵和液态发酵等。
静态发酵是将饲料原料与发酵剂混合后,放置静置一段时间进行发酵。
这种发酵方式常用于粗饲料的处理,如玉米秸秆、豆饼等。
而动态发酵则是将饲料原料与发酵剂加入到特殊的发酵器中进行发酵,这种发酵方式常用于谷物类饲料的处理,如谷物皮和麸皮等。
液态发酵是将饲料原料与大量水混合后,再加入发酵剂进行发酵,这种发酵方式常用于饲料液态添加剂的生产。
发酵过程中微生物的代谢活性不仅能够分解原料中的抗营养因子,还能够合成出一些对动物生长和健康有益的物质,如益生菌、酶和维生素等。
发酵技术在饲料生产中的应用提高饲料品质发酵技术可以明显改善饲料的物理性状和营养价值。
例如,通过发酵处理能够改善饲料的口感,增加饲料的可食性。
此外,发酵过程中微生物的代谢活动可以分解饲料中的抗营养因子,提高饲料的消化率,从而提高动物对饲料的利用率。
发酵技术还能够提高饲料中的营养物质含量。
例如,在动态发酵的过程中,微生物可以合成和分泌一些酶,这些酶能够分解饲料中的复杂碳水化合物和蛋白质,使其更易于消化和吸收。
此外,发酵还能够提高饲料中的维生素含量,增加饲料的营养价值。
利用副产品发酵技术在饲料生产中还可以利用一些副产品。
例如,在乳制品生产过程中产生的乳清是一种常见的副产品,通过发酵处理后可以制作成乳清发酵液态添加剂,用于饲料生产中。
同样地,通过发酵处理废弃果皮和废弃蔬菜等副产品,可以生产出高营养价值的液态添加剂,丰富饲料的营养组成。
保护环境发酵技术在饲料生产中还有一个显著的优势就是可以减少废弃物和环境污染。
酵母菌在发酵工业中的应用摘要:我国劳动人民在几千年前就利用酵母制酱酿酒等,酵母菌在人类的食品化工能源等方面有重大作用。
酵母菌发酵食品可改善其风味及提高营养价值。
随着生物技术的发展,基因工程在改造酵母方面获得了很多成功,使酵母获得了很多对人类有益的性状。
在能源匮乏的今天,利用酵母发酵生物质产酒精作为能源代替品已越来越引起重视。
但还需解决纤维素难利用等问题,因此亟需改造酵母,使其适应于纤维素等发酵。
关键词:酵母菌食品风味可再生能源基因工程The role of yeast in fermention industryAbstract:The people of our country make sauce and alcohol .Yeast play a important role in food chemeical-industry and energy and so on .Food ferment by yeast has a special taste and nutrient .Along the development of biotechnology ,gene engineer succeeds to change the characters of yeast and get many new properties of yeast to fit the fermentation .Because the short of energy , it is importanceto use yeast to ferment alcohol as a substitution . But yeast can't use fiber to ferment effecient . Gene engineer may solve this problem .Key words:yeast ,flavor of food ,renewable energy sources ,gene engineer .1 酵母在发酵中的历史回顾中国是世界上在食品生产中利用微生物发酵技术最早的文明古国,具有许多民族特色的发酵食品,如豆腐乳、豆豉、酱油、酱、醋和白酒等,这些食品的制造工艺属传统的发酵工业[1]。
发酵饲料的应用及其对环境的影响近年来,随着国内养殖技术水平的提高及养殖模式的改进升级,大型集约化畜禽养殖场日渐增多,这也导致畜禽养殖疾病风险增加,疾病的防控压力大增。
大量的畜禽粪便集中排放对环境造成的污染加剧,同时也带来了养殖成本上升和食品安全压力剧增等问题,对我国畜牧业的可持续发展构成了巨大威胁。
因此,要解决我国养殖业面临的困境也得从饲料入手。
微生物发酵饲料绿色、环保,富含活益生菌及其次生代谢产物和一些功能性小肽,能抑制有害菌的生长,提高动物的肠道健康及生长性能,有望减少或替代饲用抗生素。
另外,发酵饲料还能减少畜禽粪便中氮磷的排放量和养殖场有害气体及臭味的产生,还兼具可利用非常规饲料资源,节省粮食,减缓人畜争粮等优点,因此是我国畜牧业可持续发展的重要保障,也是我国今后饲料工业发展的长期战略。
01 发酵饲料应用现状1.1 国外发酵饲料应用现状国外养殖中发酵饲料的使用相当普遍且以发酵液体饲料为主。
欧盟许多国家的猪场采用全价饲料经发酵后直接饲喂,或发酵谷物原料部分再与多维多矿等营养素混合后饲喂。
目前,法国约有15%的猪场使用发酵液体饲料,荷兰至少有60%的规模化猪场使用发酵液体饲料;丹麦有30%以上的母猪饲用发酵饲料,而在泌乳期则有70%以上的母猪使用;英国家畜委员会下属有25%以上的猪场应用液体发酵饲料饲喂。
发酵液体饲料是将营养丰富的全价饲料或谷物原料部分和水按1∶1.5~1∶4之间混合,采用自然乳酸菌或接种乳酸菌发酵。
发酵24h内乳酸浓度达到100mmol/L,就可以消除沙门氏菌确保发酵饲料的安全。
但通常,仅仅依靠自然发酵,乳酸很难能达到这个浓度。
通过向液态饲料中接种乳酸菌,能快速产生高浓度的乳酸,让饲料pH 值达到4.2或更低,从而杀死沙门氏菌和大肠杆菌。
发酵液体饲料因为含有大量的乳酸以及功能性小肽,适口性好,营养又安全。
此外,发酵液体饲料也会因为酵母菌主宰发酵产生较多醋酸而造成适口性不佳的情况。
酵母类产品在饲料中应用酵母是一类单细胞微生物,结构简单,属于真菌类。
目前已知的酵母菌有490余种。
由于酵母具有个体大,蛋白质含量高,杂食性强,易分离,易培养,代谢产物多,综合利用广等特点,因此,在现代工业中除了用于酿酒外,还用于生产甘油、食用酵母、有机酸、酶制剂等。
饲用酵母一般有热带假丝酵母、产朊假丝酵母、啤酒酵母、红酵母、拟内孢霉菌等。
随着科技的发展和人们对养殖业需求的不断上升,酵母在饲料工业中得到了广泛的研究和应用。
1 酵母类产品的作用机理酵母类产品在单胃动物的作用主要在胃、十二指肠、小肠、盲肠内完成,而反当动物主要在瘤胃内完成。
目前,酵母类产品的作用机理尚不十分清楚,通常认为通过以下几个途径发挥作用:1)通过改善胃肠道环境和菌群结构,调控胃肠发酵,减少乳酸盐的产生,提高pH值稳定性,促进乳酸菌、纤维素菌为主体的有益菌群繁殖及活力的提高,增加有益菌的有效浓度,促进胃肠对营养物质的分解、合成、消化、吸收和利用,从而增加采食量,改善动物对饲料的利用率,提高生产性能;2)酵母可作为活的细菌前体,进人胃肠道后繁殖并活力增强,能有效抑制病原微生物的繁殖,参与病原微生物菌群的生存竞争,排斥病原菌在胃肠道黏膜表面的附着,协助机体消除毒素及其代谢产物,防止毒素和废物的吸收,增强机体免疫力和抗病力,对防治动物消化系统疾病起到保健作用;同时对幼年动物可刺激其胃肠道发育。
此外,酵母类产品中含有未知生长因子,具有促生长作用(刘学剑,1998)。
2 主要酵母类产品及其应用1)酵母饲料所谓酵母饲料,是指利用酵母菌的新陈代谢和繁殖菌体,经过发酵和干燥等特殊工艺制成的含有活菌和酵母细胞代谢产物的安全、无污染、无残留的优质饲料。
主要的酵母培养物(yeast cultures,简称YC)是一种含有酵母菌赖以生长的培养基经过酵母培养物转化的产品。
它营养丰富,含有维生素、矿物质、消化酶、促生长因子和较齐全的氨基酸,适口性极好,是集营养保健为一体的生物活性添加剂(付双喜,2001)酵母培养物最早是用于反当动物的蛋白质补充料。
84猪业科学 SWINE INDUSTRY SCIENCE 2014年 第9期啤酒酵母的营养价值及其在饲料中的应用沈 波,邬本成,王改琴(安佑集团研究院,江苏 太仓 215437)啤酒酵母是啤酒工业的副产物,通常情况下每生产100 t 啤酒会排出约1.5 t 固形物含量约10%的酵母泥,干燥后可获得约150 kg 啤酒酵母粉。
我国啤酒产量连续多年居世界第一,2013年总产量已超过5 000万 t,产生酵母泥约75万t,这些酵母泥经不同工艺处理,可干燥获得啤酒酵母粉及其衍生产品约7.5万t。
目前国内啤酒酵母产品主要作为饲料使用,可作为饲料中的蛋白源,代替鱼粉和血浆蛋白,还可用于水产鱼类、河蟹、河虾的配合饲料,增加其诱食效果,同时还兼备增强免疫力,吸附部分霉菌毒素的效果。
1 营养价值及生理功能1.1 基本营养成分啤酒酵母为单细胞真菌,细摘 要:啤酒酵母是啤酒工业的副产物,富含菌体蛋白、β-葡聚糖、甘露寡糖、核苷酸等多种功能成分。
介绍了啤酒酵母各成分的营养价值和生理功能,并对其在畜牧业和饲料工业中的应用进行综述。
关键词:啤酒酵母;饲料;功能;应用胞呈圆形或卵圆形,大小一般为3~7μm×5~10μm。
啤酒酵母含有丰富的蛋白质、核酸、维生素、矿物质以及多种生物活性物质。
在干物质中,蛋白质约占45%~60%,脂肪约占0.75%~2.00%,主要是磷脂、固醇和不饱和脂肪酸;核酸约占4.5%~8.3%;灰分约占5.5%~7.5%;糖类约占30%,主要是葡聚糖、甘露聚糖,另外还含有少量不可被酵母利用的糊精,具有很高的营养价值。
对市场上的19个啤酒酵母进行氨基酸分析,结果见表2,可见其赖氨酸含量较高,氨基酸总量约占粗蛋白的85%。
1.2 酵母多糖的生理功能啤酒酵母细胞壁约占细胞干重的30%,内层为β-葡聚糖层,约占细胞壁干重的30%~34%,外层为甘露聚糖层,约占细胞壁干重的30%。
大量研究表明,酵母细胞壁中的多糖具有以下生理功能:1)由于酵母多糖不能被单胃动物消化道内的酶分解,因此可进入肠道后段被双歧杆菌、乳酸菌等有益菌利用,从而起到增殖有益菌,优化肠道微生态系统的作用。
酵母在饲料工业中的新应用酵母菌(yeasts)是单细胞真菌,圆形、卵圆形或圆柱形,其细胞大小约为1~5μm×5~30μm,最长可达100μm。
酵母细胞含丰富的蛋白质,氨基酸以及多种维生素,尤其是B 族维生素以及各种消化酶类,在饲料工业中酵母主要作为蛋白质饲料使用,最早是用作反刍动物的蛋白质补充饲料(Carrer等,1944)。
随着科学的进步,特别是现代生物工程技术的飞速发展,人们除了生产单细胞蛋白作为优质饲料蛋白外,还利用不同的酵母以及不同的加工方法研制成对动物有不同功效的多种饲料添加剂。
一般说来,适用于饲料的有产阮假丝酵母、热带假丝酵母、啤酒酵母、酶脂假丝酵母、葡萄酒酵母、巴氏酵母、生香酵母和白地霉等。
1 优质的单细胞蛋白饲料随着畜牧业生产的发展,畜禽必需的蛋白质饲料越来越缺乏。
1980年全世界的畜牧业所需蛋白质为4.3亿吨,而到1990年这个数字超过5.24亿吨,到2000年这个数字已超过9亿吨。
因此,许多国家都已建立起单细胞蛋白的新产业。
饲料酵母单细胞蛋白,是指用作饲料的酵母单细胞蛋白。
酵母菌体蛋白的营养价值很高,饲料酵母干物质中蛋白质含量可高达50%,其赖氨酸含量比大豆还高,接近动物蛋白,色氨酸含量比大豆高7倍以上(张力,2000),还含有B族维生素、矿物质以及其它生理活性物质,是一种多维高蛋白活性酵母饲料,而一直作为单细胞蛋白被广泛使用。
生产单细胞蛋白,目前多用假丝酵母、得巴利酵母、球拟酵母和红酵母来生产单细胞蛋白。
利用酵母生产单细胞蛋白(SCP),生产速度快,周期短。
接种酵母1~3h后可繁殖一代。
酵母不但可大幅提高饲料原料的蛋白质水平,酵母菌还含有丰富的酶类,如胃蛋白酶、淀粉酶等,消化率高,一般消化率可达80%~90%。
酵母发酵饲料能促进微生物繁殖,提高消化率,促进增重,提高饲料报酬。
应用酵母发酵饲料配制日粮时,要考虑氨基酸平衡,特别是赖氨酸、蛋氨酸等限制性氨基酸的含量要满足动物的营养需要。
随着微生物工程和发酵工程的发展,酵母越来越被广泛用于优质蛋白质饲料的生产。
2 饲料酶添加剂2.1 饲料酶添加剂的应用酵母细胞壁裂解后可产生多种酶类,活的酵母细胞也可胞外分泌多种酶,如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等。
因而,酵母可加强对营养物质的消化利用,促进畜禽生长,增进其食欲,增强抵抗疾病和抗应激的能力。
李承开等(1998)生产RC饲料酵母含有较高比例的活性酵母细胞、消化酶(淀粉酶17mg/g,蛋白酶168GDU/g),可促进动物对饲料的消化、吸收;提高饲料的转化率。
试验表明,在猪的日粮中添加RC饲料酵母1.48%或2.96%,可促进猪的生长发育,并提高饲料转化率。
江永才(2004)以酵母培养物、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶、酸性蛋白酶等为主要组成成分的“JW活菌酶”在仔猪非常规饲料(15%次粉、5%麦麸替代20%的玉米)中添加0.1%时,日增重比对照组提高14.3%,比酶制剂组提高4.35%、饲料利用率比对照组提高3.8%~7.5%,比市售酶制剂组提0.4%;在仔猪常规饲料中添加0.1%的JW活菌酶试验组比对照组日增重提高8.5%,饲料报酬提高6%;在蛋禽浓缩料中添加0.1%的JW活菌酶,试验组比对照组产蛋率提高0.43%,饲料利用率提高6.38%。
王越等(2004)利用筛选到的克鲁斯假丝酵母(Candida Krusei)WZ-001所产的植酸酶水解豆粕和麸皮中的植酸,模拟动物胃肠pH环境,对克鲁斯假丝酵母WZ-001植酸酶和2种与其酶活相同的商品酶降解饲料中的植酸脱磷的能力进行了比较。
结果表明:WZ-00l植酸酶水解饲料植酸10h时释放的无机磷量是原游离磷的4.89倍,植酸水解率为67%,均高于酶活相同的2种商品酶。
2.2 饲料酶添加剂的新进展微生物能产生多种可用作饲料添加的酶,但一般天然菌株产酶量很低,直接用其生产,成本较高,于是人们开始构建基因工程菌以提高酶产量,进而大规模生产。
酵母可作为生物反应器来进行多种酶的生产。
酵母是生产真核异源蛋白的宿主菌,易于遗传操作,兼有原核生物生长特性及真核蛋白的翻译后加工修饰特点。
而且近年来,随着发酵方法的完备和甲醇调节型启动子的出现,毕氏酵母以其独特的优势和潜力得到广泛利用。
其能以甲醇为碳源,生长快,能达到很高的细胞浓度,是外源蛋白的理想表达整体。
适于表达胞内或胞外外源蛋白,且具有高稳定性。
适应性强,易于处理,可以在廉价的非选择性培养基中生长,还可进行转录后修饰。
由于该表达系统的诸多优点,人们越来越多地研究利用它作为外源基因的表达系统来生产目的饲料酶。
吴晓萍等(1999)将黑曲霉糖化酶GAIcDNA与大麦α-淀粉酶基因导入酿酒酵母GRF18,获得酵母基因工程菌,使α-淀粉酶、糖化酶基因得到高效表达。
王红宁等(2001)以甲醇酵母为表达系统使黑曲霉N25植酸酶phyA基因高效表达,表达量是出发菌株黑曲霉的近70倍(35 646.7U/ml:513.4U/ml),酶作用最适温度为55℃,最适pH为4.6,在pH 5.5~5.6范围内均具较高的酶活性,pH耐受性较好。
姚斌等(2000)发现重组甲醇酵母中表达的A.niger 963的植酸酶与天然植酸酶的酶具有正常的生物学活性,其表达量却大大提高。
还有大量的研究表明使用酵母工程菌来生产植酸酶是很具发展前景的(叶冰,2002;彭日荷,2002;罗惠颖,2004;王亚茹,2004)。
王金华等(2003)在克隆、表达了黑曲霉(Aspergillus niger N402)酸性木聚糖酶基因的基础之上,使该基因在巴斯德毕氏酵母(Pichia pastoris SMD1168)中表达,实验室构建的基因工程菌所产的木聚糖酶最适作用pH值为4.0,在pH值2.0~5.5之间基本稳定,最适温度为37℃,耐热性较好,适合动物消化道的生理条件。
酵母作为基因工程菌在饲料资源开发和利用方面具有广阔的应用前景。
3 酵母作为益生素酵母属于真菌类,不是人和动物肠道的固有菌,但可以产生多种消化酶类,可以在消化道内代谢。
作为益生素使用的酵母则是以活细胞的形式,通常为酵母培养物(Yeast Culture, YC)。
酵母培养物在饲料工业中的应用,有许多优点,因为它既不会干扰抗生素的作用,又可以增加饲料的稳定性,作为消化剂还有助于提高营养物质的利用。
曾正清等(2 001)研究了不同添加水平的酵母饲料对肉仔鸡肠道主要微生物及免疫机能的影响,发现在日粮中添加2%的酵母饲料能提高肉仔鸡的体增重,增加胸腺小叶数,增强肉仔鸡免疫功能;添加1%、2%的酵母饲料能够降低粪便中、盲肠食糜中大肠杆菌的数量,增加乳酸杆菌的数量。
Pagan (1989)研究,酵母可提高非反刍家畜对磷的利用率。
证明酵母能在消化道后段存活,并可促进植酸酶的产生。
Pogna(1990)发现饲喂酵母添加剂的马,其磷酸植酸盐的消化吸收能力提高。
他认为,这种活性与酵母培养物能通过影响消化道中微生物区系而影响植酸酶活性和增加肠后段矿物质的吸收。
梁新乐等(2003)以酶解玉米芯原料、以能产生虾青素的法夫酵母作为生产菌[一种类胡萝卜素,可作为饲料营养强化剂,还具有高度淬灭单重态氧(1O2)和消除自由基的作用,增强机体免疫力,来生产高营养品质的酵母饲料。
目前使用的菌种主要是芽抱杆菌和乳酸菌及其混合物。
由于抗生素的使用受到限制,这种天然饲料添加剂的使用必将受到人们的重视。
4 酵母细胞壁酵母细胞壁是一种全新、天然、绿色添加剂,其产品淡黄色,粉末状,无苦味。
它是生产啤酒酵母过程中由可溶性物质提取的一种特殊的副产品,占整个细胞干重的20%~30%。
它在维持细胞形态和细胞与细胞间的识别中起重要作用。
酵母细胞壁活性成分主要由β-葡聚糖(57.0%)、甘露寡糖(6.6%)、糖蛋白(22.0%)和几丁质组成,其它成分如蛋白质、核酸、类脂和灰分占其干重的20.0%以下。
酵母细胞壁物质在酸解过程中较稳定,其碎片能完好无损地通过胃或皱胃。
酵母细胞壁可作为一种免疫促进剂,通过激发和增强机体免疫力,改善动物健康来提高生产性能,尤其是能充分发挥幼龄动物的生长潜力。
其功能主要由甘露寡糖和β-葡聚糖来发挥。
甘露寡糖能吸附肠道病原菌,调节非免疫防御机制;激活机体体液和细胞免疫,调节免疫防御机制;对霉菌毒素有一定的吸附作用。
酵母细胞壁适用于各种动物饲料,特别是在水产动物和断奶仔猪饲料中效果显著,国外已普通使用酵母细胞壁,目前国内也备受关注。
5 有机微量元素在酵母培养过程中加入金属的无机盐,使金属离子以有机离子的形式在酵母中富集。
用矿物质所强化的酵母细胞,矿物质元素均是以离子或分子形式同蛋白质结合成稳定的有机体,消除了无机金属盐的特有气味;单胃和复胃动物对酵母菌体蛋白质结合的矿物质元素,均比无机盐元素更易吸收;结合在酵母细胞蛋白质分子中的有机金属离子,能在瘤胃里被瘤胃微生物分解由前胃吸收,或直接进入小肠被肠内消化酶水解而吸收;酵母中的有机矿物质元素比无机矿物质元素利用性也更好。
目前畜牧业上用酵母生产的有机微量元素主要有铬和硒。
研究表明硒酵母具有毒性低和利用好的特点(Spallholz,1987;Mcycrs,1981;Wang,1980;Morris,1987;Vinson,1987a、b),且营养丰富,含各种氨基酸和B族维生素,是最具开发和应用前景的有机硒源。
富铬酵母是将酵母细胞培养在含三价铬的培养基中,通过生物转化的方式,将无机铬转化成有机铬,从而提高铬在机体内吸收利用率,降低其毒副作用。
可提高动物的抗应激能力,影响免疫反应,还可提高饲料的利用率,促进生长,提高胴体品质,提高繁殖性能。
6 其它阿氏假囊酵母(Eremotheciuma shbyu)还用于维生素B12的工业生产;卡尔斯伯酵母则是维生素D最好的产生菌;在以石油原料发酵生产柠檬酸主要使用酵母菌,特别是解脂假丝酵母(Candida lipolytica);用从完整的酵母细胞(去苦味酿酒酵母或原培面包酵母)中获得的酵母提取物和自溶产物作为增味剂。
酵母提取物是各种胞内成分;酵母自溶物则是指破壁的或溶解的酵母细胞,含有细胞内物质和细胞壁。
两者均含有能增强味觉的5-核苷酸和谷氨酸。
王友明等(2003)还研究了酵母核酸对肉鸡肉质的影响,发现酵母核酸可提高肉鸡胸肌粗蛋白含量,降低粗脂肪含量。
还有学者利用酵母工程菌来表达抗菌肽基因,也很具有发展前景。