如果说面包酵母的商业化生产可以追溯到19世纪末,那么精心筛选酵母菌株用于动物生产是伴随着技术创新与工业进步发展延伸出的更年轻的领域。独特的酵母菌株结合专业的生产工艺,让动物的生产性能与生产潜能得以最大化发挥。
从一小瓶纯化的酵母菌株到包装好的用于实际生产的酵母活菌添加剂,拉曼酵母工厂每天都在讲述着活酵母生产的故事。
什么是酵母?
酵母拥有非凡的发酵能力,是食品工业中使用最多的微生物之一。
但并非所有的酵母都是相同的。自然界有成千上万种不同的酵母菌株,每一株都拥有独特的遗传特性和代谢特点,这些特征影响着终产品的功能特性与活性。因此,拉曼在动物营养领域推广的每一株菌,都是根据动物生产特点与动物需求,从成千上万株菌种中筛选而出,获得注册,进而以单细胞的形式收藏于国际菌株保藏中心和拉曼菌株资源中心,并通过定期比对确保应用于生产的菌株的遗传和代谢物质稳定性。此外,每个应用于动物营养生产的菌株都通过了欧盟EFSA对其进行的安全性和有效性评估,获得应用于动物营养领域的授权。
每一株酵母菌都有其特定的最佳生长条件,拉曼酵母工厂针对不同的酵母菌株调整最适的生产工艺参数。从单细胞菌株的提取,直至终产品进入物流运输,每个环节都实施严格的质量控制,以确保到达客户和最终用户手中产品具有相同的高品质和安全性,保证产品生产的一致性。
酵母的发酵过程
图1: 活酵母生产流程和质量监控。
图1中展示了酵母生产的整个流程。拉曼动物营养公司生产的大多数酵母属于酿酒酵母菌种,它们是兼性厌氧菌。对于微生物的工业化生产,所有的步骤都在有氧条件下进行,以确保最佳生物量。
扩繁是一个逐步扩大生产的过程。从几毫升所需菌株的纯培养物(保存在-80℃菌株库中),到在几百立方米的工业发酵罐中发酵培养,菌株的复壮、扩繁采用逐级扩大的方式进行。(步骤1-4)。
酵母生产的主要挑战是确保合适的产能与产量(活菌量)以及到达终端用户时的最优性能(代谢活性),同时避免微生物的污染。
这些目标可以通过细致的条件调控和严格的质量品控来实现。特别是在整个过程中,所有的物理化学参数,如培养基成分、温度、pH值、营养底物浓度和搅拌速率等都受到精准调控。这些参数对产品的最终活性和功效起着决定性作用,确保每个酵母菌株都在自己最佳生长条件下茁长成长。因此,在进入工业化生产流程之前,每个菌种的繁殖生长条件都在拉曼工艺实验室和中试车间历经反复地验证严格确定下来的。
这些参数从种子到最终配方都被彻底把控,以确保最终产品的一致性。
收获和再生产过程
在发酵繁殖结束时(步骤4),收获所培养的微生物细胞。该步骤是通过离心(步骤5)将细胞从培养基中分离。洗涤去残留的培养基,最后收集酵母膏(18-20%干重)。酵母膏储存在<5℃,直到再做进一步处理。此后,根据所需的酵母产品(活酵母或酵母衍生物),加工过程有所不同。
当生产活酵母时,酵母膏被送到旋转式真空过滤器,进一步去除水分,获得压制的酵母(30-32%干重) (7- 图2)。压制的酵母被挤压形成粉末(8),再被彻底干燥(9)。
图2: 酵母过滤器(拉曼酵母工厂,蒙特利尔,加拿大)。
不同的加工处理也可以被应用到,例如TITAN 铁达包被技术。这项专利技术不但能使益生酵母菌在饲料加工的极端条件下保持活性,如制粒(高温、高湿、高压),而且也能抵制其他腐蚀成分和矿物质的化学反应。在这种情况下,发酵和干燥条件做了相应的调整,活性干酵母在被微胶囊包被之前经历了特定的干燥过程。
包装
包装是利用合适的包材在严格的条件下进行的。在包装过程中,严格控制温度、氧气以及湿度,确保产品的稳定性与活性。包装材料也很重要,因为它们具有不同程度的透氧性和透湿性。对于活酵母,我们选择氧气和湿气不能渗透的包材。
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