这篇文章给大家聊聊关于饲料用酵母水解物,以及生物饲料的酵母水解物对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站哦。

1、酵母水解物是酵母细胞的水解产物。通过自溶或通过外加酶水解得到。产品中含有大量的氨基酸、小肽、丰富的B族维生素、谷胱甘肽及核苷酸类物质。酵母水解物在饲料工业中具有良好的前景。
2、 酵母水解物具有丰富的营养,可以作为氨基酸、多肽及B族维生素的补充剂; 酵母水解物中的核苷酸物质对动物尤其是幼年动物具有重要的营养作用。研究表明,核酸具有增强机体免疫力、促进细胞再生与修复、促进幼年动物肠道正常发育、抗氧化及维持肠道正常菌群的作用;另外,水解物中的肌苷酸和鸟苷酸可作为增鲜呈味剂,在促进动物采食方面具有较好的应用前景。不少企业应用后反应,本产品可以有效的降低仔猪的死淘率,明显提高生长速度,是一个很有潜质的产品。
植物原料所含聚糖在催化剂与水的作用下水解成单糖的解聚过程。用于水解生产的主要植物纤维原料为森林采伐剩余物、木材加工废料和农业废料。20世纪60年代以前,水解科研及生产系以木质原料为主,当时常用“木材水解”一词。水解工业是以植物纤维为原料通过水解获得单糖等中间产物,再经生物化学或化学加工转换成一系列有机化工产品及蛋白饲料等产品的化工生产部门。
1819年法国科学家布拉孔诺(H.Bracon-not)首先发现纤维素可经浓硫酸水解成葡萄糖,为植物原料水解利用奠定了基础。1854年法国公布了阿雷纳(Aréna)和佩卢兹(Peluse)用浓硫酸木材水解法制酒精的研究成果。于次年在巴黎建成了世界上第一座木材水解酒精厂。早期的浓硫酸水解法虽已显示了工艺设备简单易行及糖得率高(近理论值)等方面的优越性,但由于硫酸耗量高达原料重的0.8~1.1倍,且不能有效回收,使这一方法的推广和应用受到限制。1856年法国学者贝尚普(A.Béchamps)首次以发烟盐酸为催化剂进行了木材水解研究。其后经过许多研究者的持续工作,两种浓盐酸水解方法——普罗多尔(Prodor)法即气体盐酸水解法,及贝尔吉乌斯—莱茵奥(Bergius-Rheinau)法即液体盐酸水解法,在20世纪20年代初达到中间试验水平。1933~1942年期间德国及意大利分别建成浓盐酸法及浓硫酸法木材水解厂,并先后投产。稀硫酸水解的研究最早可追溯至1844年。在此之后,瑞典的西蒙森(E.Simonsen)、德国的克拉森(A.Classen)和朔莱尔(H.Scholler)等作了大量研究,为以后稀硫酸水解法的工业化生产打下基础。朔莱尔所提出的水解法的特点是在水解器中形成的糖可及时连续地渗滤排出。糖的分解大为下降,得率提高。这一渗滤式水解法经继续改进后,被称为朔莱尔(Scholler)法。第二次世界大战期间,德国、苏联、美国等国先后对稀硫酸渗滤水解法进行了深入的研究开发,并相继建厂生产,主产品为酒精,部分厂尚生产饲料酵母。第二次世界大战后,日本为了达到甜味资源自给及发展新木材化学工业的目的,全面开展了浓硫酸及浓盐酸水解技术方面的研究,并于50年代末60年代初采用浓硫酸法先后建厂试生产,在回收硫酸上采用了新的途径,主产品为结晶葡萄糖。此方面研究开发工作终因60年代木材价格上涨而中断。苏联拥有丰富的森林资源,始终重视发展其水解工业。从60年代开始,由于大力发展牲畜饲养事业,产品结构发生改变。饲料酵母上升为主产品,同时也巩固酒精生产,发展糠醛生产。 木糖醇及木质素深加工产品也得到了相应发展。水解原料构成也逐渐变化,农业废料比重日益上升。中国的水解研究,始于20世纪40年代。从60年代起,科研及生产发展较快。糠醛生产厂已遍布全国,并建立了木材水解酒精厂、木糖醇及木糖生产车间。从70年代中期起,国际上对植物纤维水解利用的研究更趋重视,主要集中于水解方法新领域的开拓研究,在纤维素酶水解法的研究方面取得了不少进展。
木质原料有等外材、梢头木、木片、刨花、板皮、板条及木屑等。林产品工业领域中的废渣废液,如栲胶渣、纤维板生产废水,也不同程度地用于水解生产,硫酸盐法预水解液也有用于水解生产的。制浆生产中的亚硫酸盐法纸浆废液,作为含糖水解液早已在全球范围内大量用作发酵原料。农业废料有玉米芯、甘蔗渣、燕麦壳、棉籽壳、稻壳以及玉米秆、麦秆等。据估计80年代全世界每年用于水解生产的原料约700万吨,林业原料及农业原料各占一半。

在评价植物水解原料时,通常将其所含聚糖分为易水解聚糖及难水解聚糖两类。前者主要指半纤维素(包括果胶质、树胶类聚糖),易为酸及酶等催化水解;后者主要指纤维素及部分伴生其间的聚甘露糖和聚木糖,难被稀酸及酶催化水解。两类聚糖的含量多寡,对确立水解工艺参数有密切关系。植物因种属不同,以及生长地区、气候条件的差异等因素的影响,其化学成分,以至易水解及难水解聚糖比例等都有明显的变化。大量测定表明,林、农废料中三大组成含量的平均范围是:纤维素30~45%,半纤维素15~40%,木质素12~30%。某些富含聚糖的植物原料所含聚糖与普通谷物所含聚糖(淀粉)相近。
水解生产的产品主要有酵母、糠醛、酒精(乙醇)、木糖醇、木糖、饲料糖浆、木质素植物刺激素、木质素植物生长刺激肥料、木质素活性炭等。由水解产品经再加工可形成大量二次产品及系列产品。例如糠醛除了本身可作为产品直接应用外,还是呋喃化工系列产品(包括呋喃类药物)的基本原料。按80年代末期统计数字,全球由植物纤维原料直接生产的饲料酵母每年在45万吨以上(未包括由制浆废液等工业废水生产的产品),糠醛及酒精的年产量分别为25万吨及12万吨左右。
水解厂副产品的种类与所选择的主产品种类及水解工艺有关。如采用稀酸渗滤水解法生产酒精时,可得副产品糠醛、酵母、石膏、液体二氧化碳、干冰等。生产结晶木糖醇或结晶木糖时,可同时得到饲料酵母或饲料糖浆。醋酸及醋酸盐是糠醛生产的副产品。
水解原理与方法植物纤维所含聚糖——纤维素及半纤维素加水分解的总过程可分别表示如下:
水解所得单糖中,属于己糖的除葡萄糖外,尚有甘露糖及半乳糖,戊糖为木糖及阿拉伯糖。在高温酸水解条件下,单糖将进一步发生分解。已得到生产应用和正处于研究开发中的水解方法主要有以下几个:

简称渗滤水解法。是国际上目前大规模工业生产酵母和酒精唯一应用的一种水解方法。水解时由水解器顶部向器内连续泵入高温稀酸溶液,使其透过(渗滤)水解物料层及时地将已水解出的单糖液(水解液)排出反应空间,以减少糖的分解,获得高的得糖率。半纤维素、纤维素的水解速度及其水解出的单糖的分解速度均相差甚远,植物纤维原料的形态在水解过程中变化很大,这些因素要求水解温度要由低(175℃)向高(190℃)逐渐升温,且要严格控制渗透速度。水解时,硫酸浓度为0.5~0.8%,水解液比(水解液采出量与干基原料重量比)为14左右。渗滤法水解生产工艺包括原料制备(粗大原料削片、粉碎)、水解、水解液中和、澄清等基本工序。水解流程如图1。
图1水解器是水解生产的关键设备,在苏联该项设备在向系列化、大型化方向发展。常见的计有容积为18、20、30、37、40、50、70、80及160立方米9种。70立方米容积水解器结构见图2。
图2国际上采用渗滤法水解生产的企业为了全面利用原料中的聚己糖及聚戊糖,依所选定产品方案的不同主要有4种类型的水解厂:①酵母水解厂;②酒精酵母水解厂(酒精为主产品);③糠醛酵母水解厂(糠醛为主产品);④木糖醇酵母水解厂(木糖醇为主产品)。酒精酵母水解厂基本生产流程见图3。
通过渗滤法水解,每吨绝干原料(按针叶树材计)可获得450~500千克左右的还原糖。今以酒精酵母水解厂及酵母水解厂为例,其产品(包括副产品)及数量见下表。
现阶段,采取稀硫酸高温渗滤法进行水解生产的国家主要是苏联。 保加利亚、中国及巴西亦属生产国。

植物纤维素在盐酸浓度高于39%的情况下即可在常温下水解。水解前先经过吸附、润胀、溶解等过程。但在浓酸介质中,纤维素水解成葡萄糖后又立即回聚成结构不同于纤维素低聚糖的新低聚糖。这种新低聚糖在稀酸中极易水解成葡萄糖。浓盐酸水解法有液相(大酸比)及气相两类。以生产结晶葡萄糖为主产品的大酸比浓盐酸水解法,其工艺主要包括原料制备、预水解、纤维木质素干燥、水解、盐酸回收及葡萄糖复盐结晶及复盐分解等基本工序。与稀硫酸水解法相比,浓盐酸水解有得糖率高、糖浓度高、糖质纯以及节约能源等许多优点。 液相浓盐酸水解法在其工业生产中有不少技术难关,有待继续解决。
以纤维素酶及相应的半纤维素酶为催化剂,对纤维素及半纤维素聚糖进行水解的方法。酶法水解在常温常压下进行,不需要耐压耐腐蚀设备。由于酶促反应的特异性,产物单一,可免除产物的二次降解,故糖质纯净。但也存在不少技术难关,如原料预处理及酶制剂生产费用昂贵,酶水解反应慢、周期长,酶的有效回收难等,有待进一步解决。
从70年代以来,各国普遍研究这一方法。此法一般以0.5~0.8%的稀硫酸为催化剂,在220~240℃高温下于管式水解器中连续进行,水解时间仅为数秒到数分钟。葡萄糖得率可达理论得率的50%以上。该法目前尚处于试验阶段。
现有稀硫酸高温渗滤水解法的继续完善与提高,仍将是各生产国今后的一项重点任务。以生物技术的新研究成果改进酵母生产技术将受到重视。酶水解技术在商业化的道路上可望取得更多突破,原料的经济预处理方法和酶制取成本的下降及回收利用技术的研究仍将会成为研究的中心目标。占首位的水解产品将继续是饲料酵母,其次为糠醛、酒精及水解糖质饲料等。由于饲养业迅速发展的需要,饲料酵母产量可能增长较快。为了水解生产的进一步发展与扩大,新水解原料资源的开发利用已引起普遍重视。预计城市纤维质垃圾、高位低分解度泥炭及富含聚糖的海洋植物等将会得到更多研究与应用。营造水解原料基地林亦可能受到重视。
林产化学工业中以木材水解液、木材酸法制浆废液及其酒精发酵后的酒槽等为原料,通过发酵而得的蛋白饲料产品。 还可以其他含糖介质及碳氢化合物或醇类生产。

酵母菌是一种肉眼看不见的单细胞微生物。它有两大类:一类为有性繁殖,能形成子囊孢子,属子囊菌纲;另一类未发现有性繁殖,不能产生子囊孢子,属半知菌纲。两类酵母菌有许多共同性,如菌体单细胞,球形、卵圆形、椭圆形或长方形,一般都能以芽殖方式进行无性繁殖,少数裂殖,大都能形成假菌丝。按用途不同,酵母菌分为食用酵母和饲料酵母。前者的生产原料以己糖为主,后者除己糖外还可利用戊糖和部分有机酸、低分子醇类。林产化学工业生产的酵母,主要是饲料酵母。
早在19世纪30年代人们发现酿酒精发酵液的沉淀中有活的微生物,其细胞呈圆形至卵圆形,大多是单一的。这种微生物具有酿酒精发酵作用,发酵时最初发泡,以后又沉淀,人们就以酒精发酵现象来命名,如荷兰称为“发泡”;德国叫“沉渣”;中国叫“酵母”,指发酵之母。“酵母”一词本指引起酒精发酵的微生物,后来发现与其相似的菌类很多,有的并没有酿酒精发酵的作用,但由于形态和真酵母相似,也都归入酵母菌类。
20世纪50年代以来,饲料酵母工业在世界上发展很快,特别是苏联和一些东欧国家十分重视利用森林工业产生的剩余物和废液以及其他资源发展饲料酵母工业。苏联在80年代初期,饲料酵母年产量已达120万吨,其中有半数以上以林、农副产品为原料。每吨绝干森林工业废料可生产干酵母量:对木屑水解糖液酒糟戊糖为24~40千克;对木材加工企业废料戊糖为70~85千克,己糖100~120千克,戊糖和己糖185~250千克;对采伐废料戊糖为95~100千克,己糖75~90千克,戊糖和己糖170~175千克。中国在50年代开始以森林工业废渣废液为原料制取饲料酵母。在60年代初建成了中国第一个酵母生产酒精和饲料酵母的水解厂。到80年代仍处于起步阶段。
饲料酵母含有大量蛋白质,如以亚硫酸盐浆废液为原料生产的产朊假丝酵母,菌体主要化学成分为:水分9%,蛋白质45~48%,脂肪0.9%,灰分8%。饲料酵母含有50%左右的粗蛋白质(含有动物生长所必需的氨基酸)和维生素。其重要的氨基酸和维生素含量均优于一般的饲料和谷物。
饲料酵母生产的关键技术是:选择适宜的菌种,创造适宜的繁殖环境,以及分离干燥工作。

菌种用无孢子酵母,并选对-五碳糖、有机酸利用率高,生活力强,且能耐高温的菌株。各国用的菌种多为产朊假丝酵母(Candida utilis)(图1)。该菌的特点是能同化多种碳源和氮源,包括木糖、半乳糖、醋酸、乙酰醋酸、延胡索酸,能利用木材水解液和其他物质,至今仍是饲料酵母生产中广为应用的菌种。木材水解液和木材亚硫酸盐浆废液中的单糖,针叶树材木材水解液中含量为2.5~4%,山毛榉制浆废液含7.0%。
图1饲料酵母的加工过程:①营养液制备,包括去除有害的物质,调整pH值、温度,添加营养盐等;②酵母增殖,保持适当的酸碱度和温度,但更重要的是在增殖过程中供给酵母必要的空气(供氧),以利酵母生长所需能量和构成细胞物质;③酵母的分离和洗涤;④酵母干燥和包装。酵母增殖率高低与发酵罐的性能关系极大。世界上已有多种产率高、能耗低的发酵罐。根据生产经验,糖浓度较低的废液宜采用气提式或喷雾轮式发酵罐。发酵宜采用半连续式工艺(如分割法、流加法等)。用木材水解液或亚硫酸盐浆废液为原料生产饲料酵母,可采用连续化生产的方式。亚硫酸盐浆废液生产饲料酵母工艺见图2。
外观为颗粒或粉末状,淡黄至褐色。含水率≤9%,蛋白质35~45%,灰分≤10%。饲料酵母含蛋白质和维生素较高,广泛用作牲畜和家禽饲料或饲料添加剂。饲养效果好,经济收益明显。如用1千克酵母饲养家禽,可增加肉2.2~2.9千克,增产鸡蛋30个左右;喂猪可增长0.7~0.8千克肉;饲喂奶牛可增加6升奶或增加1.1千克左右的牛肉;饲养狐狸等毛皮兽,可代替2千克肉类,且能改进毛皮质量。饲料酵母还可用以提取核糖核酸、辅酶A、卵磷脂和凝血质等重要成分。核糖核酸通过降解,可制取2',3'混合核苷酸及其他核苷酸衍生物。这些产物是优良的植物生长激素,也是重要的药物或生化试剂。
高活性复合酵母是用酵母发酵使面团松软(疏松)的,酵母实际是酵母菌,是活性的。酵母都是干活性的。活性干酵母被广泛用于食品工业和发酵工业。面包活性干酵母可作为面粉的膨松剂。酒用活性干酵母用于白酒、酒精、醋的生产发酵。面包酵母另一大类的用途是调味品。活性干酵母是利用现代生物技术和先进设备,将工业规模生产的酵母细胞干燥成干物质95%以上,水分5%以下的产品。其见水后瞬间即变成具有生理活性的细胞,该产品被广泛用于食品工业和发酵工业。
酵母抽提物和水解动植物蛋白的比较,其优缺点有哪些?

(1)不含有3-MPCD,避免疯牛病的风险。
(2)使用安全,被广泛应用于食品、饲料等领域。
(3)富含B族维生素、矿物质等营养成分,具有营养价值。
(2)对某些人来说,可能会引起过敏反应。
(1)含有完整的氨基酸谱,易于消化吸收。

(1)可能含有残留的激素、抗生素等有害物质。
(2)营养成分不如酵母抽提物丰富。
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