發酵過程中酵母培養條件的優化

譚昊炎

【摘要】：本文從發酵條件和培養基組成兩個方面對酵母菌發酵過程中的培養條件進行了優化。優化后的培養條件為接種8%的酵母菌種子液，培養基pH=7，發酵溫度為30℃；優化后的培養基采用葡萄糖提供碳源，蛋白胨+酵母粉提供氮源，無機鹽為硫酸鎂+氯化鈉+磷酸二氫鉀的混合溶液，此時活菌數量最大。

【關鍵詞】：酵母菌；發酵條件；培養基組成；優化

【引言】

對飼料進行發酵是通過人為控制發酵條件，經過一系列的生物代謝活動以及相應的理化反應，使飼料更有利于禽畜養殖[1]。在飼料的發酵過程中通常采用酵母菌作為發酵菌種，這種真核單細胞的生物可以通過體內代謝產生許多生物酶，將飼料中的大分子營養物質降解，使得飼料更容易被禽畜吸收，提高飼料的使用效率[2]。本文對酵母菌發酵過程中的培養條件進行了優化，分別從發酵條件和培養基成分兩個方面進行了優化，為進一步提高飼料發酵的效率提供了一定的參考。

1實驗方法

采用的酵母由實驗室菌種儲藏室提供，首先進行發酵條件的優化，選定優化的發酵條件為酵母菌種子的接種量、培養基的pH值和酵母菌發酵的溫度。

發酵條件優化實驗選用的培養基成分為2%的蛋白胨為氮源，2%的葡萄糖為碳源，無機鹽為0.5%的磷酸二氫鉀、硫酸鎂和氯化鈉的混合液，酵母菌種子接種量按照2%-12%的濃度將酵母菌溶液放入三角瓶中，加入培養基，培養溫度為25℃，搖床發酵的轉速為每分鐘300轉，培養48h后進行活菌數的測定；確定最佳接種量后，進行培養基pH值的優化實驗，將培養基加入三角瓶中，調節培養基的pH，培養基pH值通過0.1mol/L的鹽酸溶液和0.1mol/L的氨水進行調節，控制在5-9之間，之后將酵母菌種子溶液加入，培養條件同上，48h后測定活菌數；確定培養基pH值后，對發酵溫度進行優化，選擇發酵溫度為20-40℃，培養48h后測試活菌數。

確定最佳發酵條件后，對培養基成分進一步優化。培養基優化實驗主要是對其碳源、氮源及無機鹽種類進行篩選。

培養基的碳源選擇葡萄糖、蔗糖、淀粉和麥芽糖，氮源選擇蛋白胨、魚粉、酵母粉和蛋白胨+酵母粉混合物，無機鹽選擇0.5%的硫酸鎂（MgSO4）、氯化鈉（NaCl）、磷酸二氫鉀（KH2PO4）和硫酸鎂+氯化鈉+磷酸二氫鉀的混合溶液，通過檢測活菌數確定最佳的培養基成分組成。實驗中采用稀釋平板計數的方法進行活菌數的測定。

2實驗結果

2.1 發酵條件優化

確定最佳接種量后研究培養基pH值的影響，如圖2所示，當5

圖3為不同發酵溫度條件下酵母發酵的活菌數，在8%接種量，培養基pH=7的條件下，隨著發酵溫度的升高活菌數逐漸增大，當溫度為30℃時達到最大值，繼續升高溫度活菌數下降，因此最佳發酵溫度為30℃。

2.2 培養基的優化

確定最優發酵條件后，對培養基的組成進行優化。首先研究培養基中的碳源對活菌數的影響，如圖4所示。圖示可得，當培養基中的碳源為葡萄糖時，活菌數量最大。

結束語

綜上所述，對酵母菌培養條件的優化分為發酵條件優化和培養基優化兩部分，發酵條件中酵母菌接種量、培養基pH值和發酵溫度對活菌數的影響最為明顯，優化后的發酵條件為接種量8%，培養基pH=7，30℃發酵；培養基優化主要從培養基中碳元素、氮元素的來源以及無機鹽種類入手，當采用葡萄糖為碳源、蛋白胨+酵母粉為氮源，并含有NaCl+MgSO4+KH2PO4混合無機鹽時，活菌數最大。

【參考文獻】

[1] 張敏，侯先志，考桂蘭，等. 酵母菌發酵生產飼料酵母條件的優化[J]. 飼料工業， 2010， 31（8）： 28-30.

[2] 陳文明，鄭國斌，姚娟，等. 高產RNA釀酒酵母培養條件即發酵培養基的優化[J]. 中國調味品， 2015， 11： 28-32.