一株可利用大豆糖蜜发酵的酿酒酵母菌及其应用

本发明涉及真菌，具体涉及一株可利用大豆糖蜜发酵的酿酒酵母菌及其应用。

背景技术：

1、大豆糖蜜是生产大豆浓缩蛋白的副产物，呈棕红色且有浓郁的甜味，其主要成分为糖分(大豆低聚糖)、蛋白、磷脂、灰分以及皂甙、异黄酮和有机酸等植物化学组分。大豆糖蜜来源广泛价格低廉，据报道，每生产1吨醇法大豆浓缩蛋白将得到大于0.34吨的大豆糖蜜。然而，由于大豆糖蜜中低聚糖(如棉籽糖、水苏糖等)、皂甙等成分的存在，常规工业酵母等微生物无法完全利用其糖分；如直接添加到畜禽饲料中，会造成大量低聚糖在动物消化道不能被消化，经微生物发酵分解产生ch4、h2、co2等气体，因此，大豆糖蜜的再利用过程中易造成资源浪费和环境污染。

2、由于近年来生物合成技术迅猛发展，而全球能源紧缺，尤其是作为微生物发酵的主要碳基来源的糖蜜资源，是众多传统发酵产业和新兴生物合成企业争夺的资源。大豆糖蜜作为一种可以被再度利用的生物资源，逐渐被关注。

3、目前关于大豆糖蜜发酵方面研究报道很多，中国专利文献cn103614421a公开了利用黑曲霉菌发酵大豆糖蜜生产柠檬酸；中国专利文献cn103614422a公开了利用醋酸杆菌和酵母菌发酵大豆糖蜜生成醋酸；此外现有技术还报道了利用木醋杆菌发酵大豆糖蜜产生细菌纤维素、产生酒精，利用地衣芽孢杆菌发酵大豆糖蜜生成果聚糖等，都得到了一定的效果，表明大豆糖蜜具有重要的开发价值。在饲料方面，现有技术报道可将大豆糖蜜发酵生成酒精后的废渣用做饲料，但由于大豆糖蜜中含有大量的棉籽糖、水苏糖和皂甙等，会影响动物生产性能和饲料消化率。此外，在饲料方面，要求使用我国农业农村部公告中允许使用的微生物菌种。酵母菌作为被允许使用的菌种，目前还没有单独利用其进行发酵大豆糖蜜并用于动物生产的研究，并且通过酵母菌发酵来降低大豆糖蜜中的棉籽糖、水苏糖和皂苷方面也极少有研究报道。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一株可利用大豆糖蜜发酵的酿酒酵母菌及其应用，该酿酒酵母菌能够以大豆糖蜜作为主要的发酵糖源，可有效利用大豆糖蜜中蔗糖、棉籽糖和水苏糖等碳基，降低大豆糖蜜中的皂甙等抗营养因子，以此获得的酵母相关发酵产品可直接添加到畜禽饲料中。

2、为此，第一方面，本发明提供一种酿酒酵母菌(saccharomyces cerevisiae)sc-hkb100，于2019年9月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，地址：中国武汉武汉大学，保藏号为cctcc no：m 2019769。

3、本发明的第二方面，提供所述酿酒酵母菌在发酵大豆糖蜜方面的应用。

4、本发明的第三方面，提供所述酿酒酵母菌利用大豆糖蜜生产发酵产物的制备方法，其包括液体有氧发酵步骤，所述液体有氧发酵步骤包括：将所述酿酒酵母菌的种子液接种于大豆糖蜜液体培养基，进行有氧发酵制备得到发酵培养液。

5、进一步，所述大豆糖蜜液体培养基通过将大豆糖蜜用水稀释2-3倍，并调节ph值为5.8-6.8制备得到。

6、进一步，所述液体有氧发酵中，所述种子液的接种量为18％-25％，例如18％、20％、25％等；发酵温度为28℃-32℃，发酵时间为24-36h，通气量为1-4l/min，获得发酵培养液。

7、进一步，所述制备方法还包括位于所述液体有氧发酵步骤前的种子液培养步骤；所述种子液培养步骤包括：将所述酿酒酵母菌接种于种子培养基，进行种子培养，得到所述酵母菌的种子液。

8、进一步，所述种子培养基包括麦芽浸出粉145g/l、氯霉素0.08g/l，ph值为5.8-6.8。

9、进一步，所述种子培养的温度为28-32℃，转速为120-200r/min，培养时间为24-36h。

10、进一步，所述制备方法还包括位于所述种子液培养步骤前的菌种活化步骤；所述菌种活化步骤包括：将所述酿酒酵母菌接种于斜面培养基，进行菌种活化培养。

11、进一步，所述斜面培养基为固体麦芽汁培养基，所述固体麦芽汁培养基包括麦芽膏粉、氯霉素、琼脂；各成分含量优选为麦芽膏粉130g/l、氯霉素0.1g/l，琼脂20g/l。

12、进一步，所述菌种活化培养的温度为28-32℃，培养时间为24-48h。

13、进一步，所述制备方法还包括位于所述液体有氧发酵步骤后的干燥步骤，所述干燥步骤包括：将所述发酵培养液进行干燥处理，制备得到酵母粉。

14、与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

15、1)本发明提供的酿酒酵母菌sc-hkb100发酵能力强，能够充分利用大豆糖蜜中蔗糖、棉籽糖和水苏糖等成分，并减少皂甙等抗营养因子含量，提高大豆糖蜜的酵母发酵利用率；

16、2)本发明提供的酿酒酵母菌sc-hkb100，与传统糖蜜比较，可高效利用大豆糖蜜发酵，获得酵母数量、固形物和蛋白含量不低于传统糖蜜发酵效果；

17、3)本发明的制备方法可高效利用大豆糖蜜进行发酵生产，可进行酵母菌、酵母水解物、酵母提取物和酵母培养物等发酵产品的生产，降低该系列产品的的生产成本，间接降低动物应用成本；

18、4)本发明通过以大豆糖蜜为发酵糖源获得的发酵产品，其蛋白含量高，且氨基酸营养丰富，可作为优质蛋白原料；

19、5)本发明选用的原料来源丰富、价格低廉的大豆糖蜜，不仅降低生产成本，而且减少了因废弃造成的资源浪费、环境污染等问题，从而实现了资源利用最大化的目的。

技术特征：

1.一种酿酒酵母菌(saccharomyces cerevisiae)sc-hkb100，于2019年9月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为cctcc no：m 2019769。

2.如权利要求1所述的酿酒酵母菌在发酵大豆糖蜜方面的应用。

3.一种酿酒酵母菌利用大豆糖蜜生产发酵产物的制备方法，其特征在于，包括液体有氧发酵步骤，所述液体有氧发酵步骤包括：将权利要求1所述的酿酒酵母菌的种子液接种于大豆糖蜜液体培养基，进行有氧发酵制备得到发酵培养液。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述大豆糖蜜液体培养基通过将大豆糖蜜用水稀释2-3倍，并调节ph值为5.8-6.8制备得到。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述液体有氧发酵中，所述种子液的接种量为18％-25％，发酵温度为28℃-32℃，发酵时间为24-36h，通气量为1-4l/min，获得发酵培养液。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括位于所述液体有氧发酵步骤前的种子液培养步骤；所述种子液培养步骤包括：将所述酿酒酵母菌接种于种子培养基，进行种子培养，得到所述酵母菌的种子液。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述种子培养基包括麦芽浸出粉145g/l、氯霉素0.08g/l，ph值为5.8-6.8；

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括位于所述种子液培养步骤前的菌种活化步骤；所述菌种活化步骤包括：将所述酿酒酵母菌接种于斜面培养基，进行菌种活化培养。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述斜面培养基为固体麦芽汁培养基，所述固体麦芽汁培养基包括麦芽膏粉、氯霉素和琼脂；

10.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括位于所述液体有氧发酵步骤后的干燥步骤，所述干燥步骤包括：将所述发酵培养液进行干燥处理。

技术总结
本发明涉及一株可利用大豆糖蜜发酵的酿酒酵母菌及其应用，该酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)SC‑HKB100，于2019年9月30日保藏于中国典型培养物保藏中心，保藏号为CCTCC NO：M 2019769。酿酒酵母菌SC‑HKB100在特定条件下可利用大豆糖蜜作为糖源充分发酵，有效利用大豆糖蜜中蔗糖、棉籽糖和水苏糖等，并降低大豆糖蜜中的皂甙等抗营养因子。同传统甜菜蜜、蔗糖蜜等发酵糖源比较，能够显著降低酵母发酵产业生产成本，并且发酵获得蛋白质含量高、氨基酸营养丰富的产物，可作为理想的优质蛋白原料。

技术研发人员：刘明,董彦君,夏冰,孙守志,王文欢,方洛云,潘予琮
受保护的技术使用者：北京农学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12