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[科普中國]-飼料酵母

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飼料酵母,用作畜禽飼料的酵母菌體。包括所有用單細(xì)胞微生物生產(chǎn)的單細(xì)胞蛋白。呈淺黃色或褐色的粉末或顆粒,蛋白質(zhì)的含量高,維生素豐富。其組成隨原料和菌種而異。各種飼料的名稱常冠以原料名,以表示其特點(diǎn),如亞硫酸鹽紙漿廢液酵母、糖蜜酵母、乳清酵母、正烷烴酵母、甲醇酵母等。

概況1910年德國M.德爾布呂克最先用啤酒生產(chǎn)中的酵母泥作為補(bǔ)充飼料,并定名為飼料酵母。1967年,在美國舉行的第一次國際單細(xì)胞蛋白會議上,決定所有用單細(xì)胞微生物生產(chǎn)的蛋白質(zhì)統(tǒng)稱為單細(xì)胞蛋白。菌種除酵母外,還有細(xì)菌、放射菌、藻類和絲狀真菌等。1980年,世界單細(xì)胞蛋白產(chǎn)量已超過140萬噸。中國在60年代初開始生產(chǎn)飼料酵母,但現(xiàn)在產(chǎn)量仍較少。

原料和菌種常用的原料有生產(chǎn)酒精和味精的廢水、亞硫酸鹽紙漿廢液、木材和農(nóng)副產(chǎn)品廢料的水解糖液(見植物原料水解)、糖蜜、 乳清及乳清品加工廢液、甲醇、正烷烴等,它們都含有酵母繁殖時必需的糖類或烴類等碳源和其他一些營養(yǎng)物質(zhì)。

工業(yè)生產(chǎn)用的菌種因原料而異,如在用糖質(zhì)原料,以及亞硫酸紙漿廢液、酒精和味精廢液作原料時,多用產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis),又名食用球擬酵母;在以正烷烴作原料中則用熱帶假絲酵母(Candida tropicalis);在甲醇為原料時用多形漢遜氏酵母(Hansenula polym-orpha)等。這些單細(xì)胞微生物的基本特點(diǎn)是:對營養(yǎng)要求簡單,能充分利用糖類和有機(jī)酸,繁殖力強(qiáng),能在較高濃度的還原物中繁殖,并對還原物的利用率高,耐高溫,對酸環(huán)境有抵抗力,蛋白質(zhì)和維生素的含量高,且無病原和毒性等。

生產(chǎn)過程液體發(fā)酵生產(chǎn)過程包括培養(yǎng)基的制備、酵母繁殖、酵母分離、濃縮和干燥等工序。酵母繁殖時需要有適宜的培養(yǎng)基(如一定的糖濃度和氮、磷等鹽類)和繁殖條件(如溫度、pH、氧氣)。在一定溫度范圍內(nèi),酵母增長速度隨溫度上升而加快(如28℃時比13℃時快一倍)。通常溫度以28~38℃、pH以3.5~5.5為宜。供氧一般用通空氣辦法來解決。通空氣量越大或空氣與發(fā)酵液接觸面越大,越有利于發(fā)酵,因而發(fā)酵的糖濃度就可高些。通常菌體繁殖在連續(xù)發(fā)酵缸中進(jìn)行,酵母菌體常用高速離心機(jī)分離和濃縮,也可用化學(xué)凝聚法濃縮。干燥常用滾筒式干燥機(jī)或噴霧式干燥機(jī)。

組成和用途酵母的組成與菌種、培養(yǎng)條件有關(guān)。一般含蛋白質(zhì)40~65%,脂肪1~8%,糖類25~40%,灰分6~9%,其中大約有20種氨基酸。在谷物中含量較少的賴氨酸,色氨酸,在酵母中比較豐富;特別是在添加蛋氨酸時,可利用氨約比大豆高30%。酵母的發(fā)熱量相當(dāng)于牛肉,又由于含有豐富的B族維生素,通常作為蛋白質(zhì)和維生素的添加飼料。用于飼養(yǎng)豬、牛、雞、鴨、水貂魚類,可以收到增強(qiáng)體質(zhì)、減少疾病、增重快、產(chǎn)蛋和產(chǎn)奶多等良好經(jīng)濟(jì)效果。

營養(yǎng)價值飼料酵母含有45%~50%的蛋白質(zhì),可消化 率高,作為蛋白飼料添加到配合飼料中,具有和 魚粉相同的功效。飼料酵母蛋白質(zhì)含有20多種 氨基酸。其中8種生命必需氨基酸全部含有,飼料酵母中的蛋氨酸略低于魚粉,但因含有膽堿而得到補(bǔ)償。膽堿能在活體內(nèi)調(diào)節(jié)脂肪代 謝,使脂肪轉(zhuǎn)化成能溶于血中的卵磷脂,再輸送 到體內(nèi)各組織。這對促進(jìn)禽畜生長極為有利。酵 母中還含有各種酶和激素,能促進(jìn)動物的新陳代 謝,提高幼畜幼禽的抗病能力。配合飼料中添加 飼料酵母,能提高飼料的吸收利用率。除了熟知 的豬、雞飼料可以添加飼料酵母外,水產(chǎn)養(yǎng)殖中 配合飼料加入飼料酵母更為有效,例如魚餌料中 可加飼料酵母3%~5%,對蝦餌料中可加入4%~ 5%。各種配合飼料中加入飼料酵母,能加快增長 速度,減少飼料消耗,提高飼料報酬。1

產(chǎn)品特點(diǎn)⒈蛋白質(zhì)利用率高,生長豬對YC蛋白質(zhì)的表觀消化率為89.3%,蛋雞為91.1%。

⒉提高生產(chǎn)性能,能有效地促進(jìn)生長,提高日增重,飼料報酬和繁殖性能。

⒊降低飼料成本,可替代日糧中大部分或全部魚粉,可降低成本40—100元/噸。

⒋安全性好,不含沙門氏菌等有害菌,對人、畜禽和魚蝦類無毒、無害、無環(huán)境污染和交叉污染。

⒌性能穩(wěn)定,添加在粉料、粒料和預(yù)混料中性能均很穩(wěn)定,流動性好,無靜電吸附,可耐受胃酸和制粒高溫,活菌率高。

真假識別飼料酵母是利用農(nóng)副產(chǎn)品的下腳料或工業(yè)廢棄物經(jīng)酵母菌發(fā)酵制成的一種蛋白質(zhì)飼料。它的蛋白質(zhì)含量較高,易吸收,是目前比較理想的廉價蛋白質(zhì)飼料。雞對飼料酵母很敏感,用優(yōu)質(zhì)飼料酵母飼喂有明顯的效果,而用假冒偽劣飼料酵母飼喂則無效果或效果不明顯,有時甚至還會導(dǎo)致雞中毒死亡。因此廣大養(yǎng)殖專業(yè)戶在選購飼料酵母時,必須睜大眼睛識真假,防止購進(jìn)質(zhì)次價高的偽劣產(chǎn)品。

看飼料酵母—般呈粉狀,摻有植物性飼料,尤其是摻有餅類飼料的則大部分為細(xì)小的顆粒狀或片狀。

聞飼料酵母具特有的濃郁酵母素的氣味,優(yōu)質(zhì)飼料酵母放入開水中,保溫一會兒特有的氣味更濃郁。假冒偽劣的飼料酵母一般氣味較淡,或者沒有該特有氣味,放入開水中也不會有任何氣味的變化。

溶解發(fā)酵良好的飼料酵母放入水中攪勻后,易懸浮,有大量泡沫,且泡沫消失速度很緩慢。假劣飼料酵母放入水中,要么會漂浮在水面上,要么會迅速沉入水底,且—般沒有泡沫,即使有少許泡沫,也會很快消失。

玉米皮制飼料酵母工藝流程玉米皮(濕粉渣)→水解+解液

氨水 種母

↓ ↓

→中和→過濾→發(fā)酵→離心分離→干燥→粉碎→包裝。

玉米皮的水解將濕法加工淀粉中被篩分出來的玉米皮裝 入水解反應(yīng)器,然后按固液比1:10的比例加入清 水,使水分(包括玉米皮自身含有水分)達(dá)到干物 質(zhì)的10倍。水解用硫酸作催化劑,一般是將硫酸 先加入玉米皮的清水中,配成稀酸溶液,在玉米 皮裝料完畢時。隨即加入稀酸溶液。硫酸的用量 以使水解物料中硫酸濃度達(dá)到0.7%~0.8%為宜。從反應(yīng)器底部通入蒸汽,使物料翻動均勻,逐漸 升溫到125~127℃,水解2h。使水解完全。

水解液的中和水解液含有硫酸,可用氨水與之中和.中和 是在水解液冷卻后進(jìn)行。加入氨水中和,使硫酸 生成硫酸銨。硫酸銨溶解在中和液中,可以作為 下一步發(fā)酵的氨源。中和劑如沒有氨水,也可以 用碳酸銨代替.但要注意中和過程會產(chǎn)生泡沫, 防止溢罐。中和終點(diǎn)控制在pH值5.5左右。中和 完畢進(jìn)行過濾,濾出的殘渣仍可作為飼料使用。

酵母的繁殖利用玉米皮水解液培養(yǎng)酵母.需要相應(yīng)的溫 度、酸度、培養(yǎng)基濃度等條件。具有這些條件才能 順利繁殖。 飼料酵母生長繁殖最適宜溫度隨菌種不同 也有所不同,但一般在28~30℃較合適。在較高的 溫度時,繁殖速度加快,但是所得酵母易于在保 存期中自行分解。超過36℃酵母繁殖速度反而減 慢。酵母繁殖過程隨著糖類的降解放出熱量.大 致每利用lkg糖,要放出5024kJ熱量。因此,在酵 母繁殖過程中,雖有攪拌和通氣能帶走一些量同時還應(yīng)打開冷卻水,以保證酵母在最適的 溫度下繁殖。1

主要儀器水解罐常用12~18m3容積,為防止稀硫酸腐蝕,可 用鋼板襯耐酸磚制作。1二作壓力0.2Mpa。水解罐 呈圓柱形錐底,底部配有快開閥。當(dāng)水解完畢時, 能一次性噴放。

中和罐中和罐為開口式,亦用耐酸磚襯里,配有攪 拌器和冷卻系統(tǒng)。為防止中和沉淀物堵塞排料管 路,出料口應(yīng)安在側(cè)位,底部中心安有排污閥。

壓濾機(jī)壓濾機(jī)為板框式,有定型設(shè)備。常用10 m2過 濾面積。過濾壓力0.3Mpa。材質(zhì)可選用聚丙烯,工 作溫度不超過120。C。

酵母繁殖罐常用酵母繁殖罐(發(fā)酵罐)是圓桶形,底部配 有空氣分配器,以提供繁殖過程中的溶解氧。酵 母繁殖罐有管式、渦輪配氣式、漿式旋轉(zhuǎn)分配器 等形式.目的在丁用最小的功耗獲得最多的溶解 氧。

酵母離心機(jī)成熟醪中的酵母濃度低,不能用過濾機(jī)過 濾,必須用高速離心機(jī)依靠重力離心作用,提濃 酵母。離心機(jī)為蝶式圓盤組合,醪液由中心孔進(jìn) 入圓盤間隙,酵母由圓盤下側(cè)表面下流,醪液則 因較輕,上升到轉(zhuǎn)筒中央而由上部排出。

酵母干燥機(jī)常用水平雙滾筒干燥機(jī),滾筒中通入蒸汽, 濃縮酵母液在雙滾筒接觸的上方的水平帶孔管 流下。滾筒旋轉(zhuǎn)時,濃縮酵母液呈液膜狀粘附在 滾筒表面。表面溫度達(dá)140。C,滾筒旋轉(zhuǎn)2/3轉(zhuǎn), 濃縮酵母液即被蒸發(fā)干燥至殘留水分10%以下。

對飼料酵母的展望飼料酵母中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì) ,其 中含有2 0多種氨基酸和多種維生素, 其中B族維生素的含量極其豐富 , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于魚粉和肉粉。單純從 營養(yǎng)角度來講, 酵母添加劑所具有的豐富的營養(yǎng) 物質(zhì)和生長因子 , 提供給了養(yǎng)殖動物機(jī)體所需要 的養(yǎng)分 , 促進(jìn) 了動物的健康生長和發(fā)育。飼料酵母添加劑具有微生態(tài)制劑的功效 , 可以提高動物的免疫力、 調(diào)節(jié)動物胃腸道微生態(tài)平 衡、 保護(hù)幼齡動物健康、 提高動物抗應(yīng)激能力、 增 強(qiáng)機(jī)體抵御外來微生物侵襲的能力, 這就為酵母 添加劑的應(yīng)用提供 了更為廣泛的途徑 。一些酵 母菌體內(nèi)含有多種酶類 , 如蛋 白酶 、淀粉酶 、 纖維 素酶 、 幾丁質(zhì)酶 、 核糖核酸酶以及葡聚糖酶等, 這 些酶可以補(bǔ)充動物特別是幼齡 和處于病理應(yīng)激 狀態(tài)動物體 內(nèi)內(nèi)源酶不足, 促進(jìn)養(yǎng)分分解 ,提高 動物的消化能力, 從 而提高飼料 的營養(yǎng)價值 , 節(jié) 約蛋白質(zhì)資源, 增加經(jīng)濟(jì)效益。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張磊 - 副教授 - 重慶師范大學(xué)