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酵母产品浅析

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-01-07  浏览次数:470
核心提示:无论酵母形式是农场生产的酵母醪糟,啤酒或白酒企业生产的酵母副产物,或是专门生产用于饲喂动物的酵母产品,酵母被用来饲喂动物已超过一百多年。酵母全身是“宝”,但到目前为止,人们对酵母及酵母产品的认识还十分混乱。本文的目的旨在帮助认识、选择和应用好酵母类产品。
    无论酵母形式是农场生产的酵母醪糟,啤酒或白酒企业生产的酵母副产物,或是专门生产用于饲喂动物的酵母产品,酵母被用来饲喂动物已超过一百多年。酵母全身是“宝”,但到目前为止,人们对酵母及酵母产品的认识还十分混乱。本文的目的旨在帮助认识、选择和应用好酵母类产品。
    1、酵母概述
  酵母是微小的真菌——单细胞生物,通常只有约5-10微米大小。他们的拉丁名字代表他们的属和种(例如,酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae 和 产朊假丝酵母Candida utilis)。不同种彼此是不同的:它们的细胞形态不同(有近50000种),代谢底物及方式也不同。
  酵母在整个环境中是非常丰富的,他们广泛存在于谷物,粮食副产品,青贮饲料,干草,甚至存在于土壤和水中。几个物种已被证明对人非常有益的,而一些酵母是已知致病性的。但是,大多数酵母是良性的腐生菌,对人和动物无用也无害。只有很少几种酵母用于商业用途:酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),也被称为“面包酵母”,是一种最广泛的商业化酵母种。酿酒厂使用这种酵母菌株生产啤酒,蒸馏酒和工业酒精,葡萄酒厂用于生产葡萄酒,食品加工厂用以发酵馒头、面包等;产朊假丝酵母Candida utilis(前身为圆酵母),又称为“圆酵母”。这种酵母它可以利用木浆中的戊糖,从而用于造纸业;第3种有用的酵母是马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)。这种酵母又叫“乳清酵母”,可以利用牛奶糖或乳糖作为底物。
酵母菌是兼性厌氧菌,这意味着他们可以在有氧或无氧环境中生存和成长。酵母繁殖是一种有氧过程,酵母将氧和糖,通过氧化代谢,转化为二氧化碳和有用的自由能用于酵母细胞的生长,然而生产酒精饮料(啤酒、葡萄酒、威士忌等)和工业酒精是厌氧过程,厌氧发酵的效率很低,产生相当大的乙醇形式的“代谢副产物”。酵母发酵简单的糖转化成乙醇和二氧化碳的情况下,酵母生长很慢。因此要实现乙醇最佳生产,发酵过程需要在没有氧气存在的环境中进行,但是要实现酵母细胞的最佳生长和繁殖,需要提供充足的空气形式的氧。
  2、酵母产品
2.1 活性干酵母:活性干酵母是由特殊培养的鲜酵母经压榨干燥脱水后仍保持强的发酵活性的干酵母制品。活性干酵母作为发酵的种子用于工业生产,在饲料行业主要作为益生菌在动物中使用,用于改善肠道微生物平衡,提高养分的消化。
  2.2酵母粉:酵母粉是酵母细胞灭活后,经分离纯化干燥而成的粉末状产品。作为优质的蛋白源,具有消化率高,氨基酸平衡性好等特点,用于母猪、幼龄仔猪、宠物及水产饲料。
  2.3酵母自溶物(破壁酵母):这些酵母产品由已被打开(溶解)全酵母细胞组成(要么脱苦啤酒酵母或原发性生长的面包酵母),破壁的方式包括:让酵母细胞使用其自己的自溶酶以自我毁灭的方式(自溶产物,autolysates),或用酸或酶水解细胞(水解产物,hydrolysates),或在高盐溶液中的悬浮酵母细胞,通过破坏细胞的渗透压使细胞破裂(质壁分离物(Plasmolysates)。它们包含酵母细胞的内容物和细胞的细胞壁。自溶产物是三类产品中最清洁的,而水解产物和质壁分离物中盐或钠含量一般都很高,因为质壁分离需要使用高浓度是盐,而水解后需要用碱中和酸。
  2.4酵母提取物:酵母提取物由酵母细胞裂解后,将细胞壁剔除后剩下的细胞内容物组成。他们被微生物工作者用来制备微生物生长的培养基以及一些食品和制药工业的发酵。酵母提取物含有丰富的核酸、小肽、氨基酸、维生素和微量矿物质对动物以及微生物生长和健康非常有益。酵母提取物和自溶产物都含有丰富的5'-核苷酸和谷氨酸,广泛用于食品工业中增强食品的风味,尤其是汤和点心产品。这种增强作用是由于酵母的核酸含量-5‘核苷酸。核苷酸通过提高谷氨酸或谷氨酸钠增强风味的作用而增加食品或饲料的口味。
  2.5酵母细胞壁:酵母细胞周围有一个碳水化合物外壳,称为酵母细胞壁。酵母细胞壁是酵母抽提物生产的副产品。在酵母中,细胞壁占细胞的干重约30%。酵母细胞壁是由约25%β-葡聚糖和约25%甘露聚糖,约20%的蛋白质,10%脂肪和一些几丁质。蛋白质成分主要以甘露糖蛋白复合体的存在。葡聚糖和甘露聚糖是类似淀粉或纤维素的结构性多糖(糖分子链),β-葡聚糖是如淀粉一样的葡萄糖分子链,但这些葡萄糖通过不同的键联系在一起(β-1,3和1,6键而不是α-1,4和1,6键)。因此,需要不同的酶来分解成可吸收的糖分子。甘露聚糖则是甘露糖糖分子链。
酵母细胞壁被认为具有独特的吸附能力,在消化道中与某些物质结合,尤其是不好的东西如毒素,抗维生素物质,病毒和病原菌等,并被认为对肠道具有保护或冲洗效果。酵母细胞壁中甘露聚糖组分也被认为是一种特殊的多糖,可选择性地被肠道内的有益细菌利用。这些有益的细菌,反过来,抑制或杀死有害细菌如大肠杆菌和沙门氏菌。这是一个与被称为低聚果糖或FOS产品同样的概念,这种酵母产品同样被称为“MOS”,MOS代表甘露寡糖(一种只有3-10糖分子长的寡糖,而不是成百上千的分子),这表明它是一个短链的甘露聚糖)。当饲喂这些短链甘露聚糖时,他们不会被动物消化,但在肠道被选择性的细菌利用,促进这些细菌的快速生长,具有益生元的效果,从而间接抑制有害菌。
  3. 饲料用酵母产品混沌点分析
  3.1 活性酵母与芽孢杆菌、乳酸菌作为益生菌的优劣。这几种菌均可作为益生菌在饲料中使用,就在饲料中使用而言,酵母为兼性厌氧菌,因此比严格厌氧的乳酸菌更能耐受氧气,因此在贮存过程中生存能力更强,然而耐酸性却比不过乳酸菌,因此通过胃酸屏障时损失可能更高;与芽孢杆菌相比,酵母菌和乳酸都存在耐热性差,增殖速度稍慢弱点,但是似乎酵母代谢能力很强,代谢产物比较丰富,因此很难比较那种菌更有优势。
  3.2 酵母粉的区别。与活性酵母不同,它是已经灭活的酵母。饲料使用活性酵母主要利用它的代谢作用和增殖作用,而灭活酵母粉是利用酵母本身所含的营养功能。纯净度不同的酵母粉价值差异很大。优质的酵母粉产品是由经过分离纯化的100%酵母组成,在显微镜下观测是一个个的酵母单细胞,不存在杂质,也不应该存在其他的杂菌和代谢产物。一般酵母的粗蛋白含量在40-45%之间,超过范围的可能是掺杂其他物质(特别是培养基固体物);酵母蛋白中,氨基酸态氮占到90%以上,因此真蛋白比例低于90%的产品有可能是人为或非人为性掺杂了非蛋白氮(培养基中含氮物分离不干净)。市场上不同名称的酵母粉产品如啤酒酵母、糖蜜酵母、面包酵母等,均属于酿酒酵母,只是发酵底物不同而已,其本身的营养价值差异不大。然而从啤酒生产废液中获得的啤酒酵母粉产品通常因含有酒花,根据是否脱苦以及脱苦程度不同而呈现不同程度的苦味,对某些苦味敏感的动物采食量可能会有一定程度的不利影响。
  3.3 酵母粉与破壁酵母养分消化率的差异。酵母细胞为单细胞生物,其消化率非常高的,因此是否破壁对酵母的消化率影响并不大,成年动物、水产动物更是如此,目前也未见二者消化率差异的分析研究。事实上,酵母之所以要破壁并非是要提高酵母的消化率,主要是为了释放酵母细胞内的呈味物质如核酸和谷氨酸,增加其口感,或为进一步抽提细胞内容物做前处理。酵母是否破壁可以从产品的颜色、味道和溶解度三个方面进行判定:破壁酵母由于释放出了内容物,因此颜色更深,有明显的酵母鲜味,溶解后离心沉淀物更少。
  3.4 酵母产品核酸含量的真相。酵母细胞相对于其他细胞而言核酸含量是很高的,这也是工业上以酵母为原料提取核酸的原因。成熟酵母的核酸含量一般在2-4%,而生长期的酵母由于存在核酸的复制(双链)而核酸含量稍高,达到4-6%,而采用同步发酵并在细胞核酸复制完成后到细胞分裂完成前灭活的酵母,核酸含量可以达到6.5-7.5%,但这种技术是非常复杂的。啤酒发酵生产过程是在厌氧环境中进行,酵母发酵的效率低,因此酵母细胞的核酸含量相对较低。相比酵母粉和破壁酵母而言,酵母提取物因剔除了酵母细胞壁成分,核酸含量更高,而且现在已经有多种专利技术可以将酵母提取物的核酸含量提升至15-20%。然而这些酵母提取物成本很高,主要用在食品领域增强食品的风味或用于微生物培养基,很少有用在动物饲料中。然而由于核酸检测方法的问题,市场上饲用酵母产品的核酸标示量可以说是五花八门,这对使用者产生了极大的迷惑。
  3.5 酵母细胞壁的质量和作用。酵母细胞壁的主要成分是甘露聚糖和β-葡聚糖,而从酵母细胞壁的结构可以看出β-葡聚糖是夹在内外两层甘露聚糖中间的,很难发挥其作用,因此在酵母细胞壁功能的描述上不宜强调β-葡聚糖的作用。酵母β-葡聚糖是目前研究和应用最为广泛的免疫增强剂之一。如果要发挥酵母细胞壁免疫调节作用,应该将外层的甘露聚糖进行剥离,这样的产品目前已有出现(如Microguard),该产品已广泛用于人医临床和保健、疫苗佐剂和动物饲料。酵母细胞壁中甘露聚糖或MOS的含量是判断酵母细胞壁的重要指标,酵母细胞壁中MOS的含量大约占25%左右,因此MOS含量越接近25%的产品,纯度越高。市场上酵母细胞壁产品MOS含量低于20%的产品是质壁分离不够干净,或是添加了其他辅料成分,而其他成分可能对MOS的吸附作用产生干扰。MOS通常不是饲料企业品控可以检测的指标,但可以通过检测产品蛋白和(或)灰分含量,来间接判断细胞壁产品的质量。蛋白和灰分含量越低表明细胞壁产品的质量越好。酵母细胞壁中蛋白主要以甘露糖蛋白的形式存在,大约占20%,一般酵母细胞壁产品的蛋白含量应该低于30%,好的产品蛋白低于27%。(来源:爱畜牧)
 


 
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