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在工业生产中,饲用酵母主要有两种存在形式。首先,传统的“鲜酵母”(或“湿酵母”;干物质含量约30%w/w),它是以块状或颗粒的形式在当地市场上出售。二是活性干酵母,它是紧凑颗粒的形式,是将湿酵母与乳化剂混合,然后在流化床中用热空气将湿酵母以非常快的干燥速度干燥到含94%干物质。 酵母生产的连续步骤是发酵,离心分离,洗涤,过滤,挤压,干燥,然后以干酵母形式包装。 目前,从微生物学、基因工程、控制理论与工艺技术的各个学科来说,饲用活性干酵母的制造仍是年轻的和非常活跃的。 本文以酿酒酵母为生产菌株,采用糖蜜和葡萄糖混合作为碳源的方式,达到提高酵母生物量的目的。并优化了饲用活性干酵母生产线中的关键工艺环节,并成功进行了中试实验。本文的主要工作和研究结果如下: 1、在摇瓶水平上,通过正交实验对酵母发酵工艺条件进行了优化,得到最佳培养条件是:温度30℃、初始pH4.8、摇床转速200r/min、装液量30mL/250mL。通过单因素实验确定了酵母菌的碳氮磷源和无机离子的组成,利用Box-Behenken实验设计对发酵培养基进行优化,得到酵母菌的最优培养基为:葡萄糖浓度54.99g/L、酵母膏浓度25.00g/L、氯化钠浓度1.50g/L、硫酸镁浓度8.00g/L,KH2PO41g/L,MgSO4·7H2O0.5g/L。酵母菌生物量可达为12.83g/L,同时,以处理后的糖蜜替代部分葡萄糖作为碳源时,当葡萄糖和糖蜜之比为70∶30时,酵母生物量较之以葡萄糖作为碳源时有较大增长,达到16.37g/L,增长率为31.7%。 2、在50L自吸式罐的水平上,探索了酵母分批培养和补料分批培养工艺。分批培养时,发酵周期27h内酵母菌生物量增加7倍,菌体湿重达到最大值93.77g/L(干固物含量24%);补料分批培养时,分割量达50%,分割周期最短7h,鲜酵母对碳源整体得率为25%。同时通过温度休克培养,海藻糖含量提高到13%,有利于酵母菌的干燥。 3、流化床干燥时,乳化剂添加量为2%;进风温度在80℃左右。