1.2 糖蜜的应用

糖蜜发酵具有重要应用价值,如生产酒精、酵母、饲料、药物等。

1.2.1 糖蜜用于生产酒精

糖蜜发酵生产酒精是国内最常见的酒精生产的方式之一。由于原料较多,制糖厂通常自设车间进行酒精生产。通过制糖产出的酒精,不仅能够满足资源利用需求,而且能够取得最大的经济效益。目前利用自絮凝颗粒酵母发酵甘蔗糖蜜生产乙醇,得到了较好的结果。

凌长清[4]研究高产酿酒酵母菌株MF1001的甘蔗糖蜜酒精发酵特性及利用该菌株进行甘蔗糖蜜高浓度酒精发酵,将该菌株用于年产5万吨规模的甘蔗糖蜜酒精发酵,全年生产的成熟醪酒精含量维持在12.5%(体积比)以上,发酵效率维持在91%~93%,生产吨酒精的废液排放维持在8t左右,生产效益显著。

1.2.2 糖蜜用于生产酵母

酵母菌是一种单细胞真核微生物,适宜生长在含糖量较高的偏酸性(pH 4.0~7.0)环境中,其本身含有大量的蛋白质和丰富的维生素,营养要求不高,能够迅速生长。糖蜜是制糖业的一种主要副产物,价格低廉,含有丰富的糖分和无机盐等营养物质以及少量的生长因子,总糖和蔗糖含量均很高,是发酵生产酵母菌的良好原料,现已作为一种生产原料被广泛用于发酵领域。利用甘蔗糖蜜作为碳源规模化培养酵母菌,具有重要意义。

酵母菌具有菌体大、蛋白含量高、易培养、生长期短和代谢产物多等优点,广泛应用于微生物发酵领域,例如营养酵母(饲用酵母)、生防酵母和酿酒酵母。谢式云等[5]进行了甘蔗糖蜜培养饲用酵母菌YS-01条件优化的研究,结果表明:利用单因素试验和正交试验的初步优化,饲用酵母菌YS-01在处理糖蜜中生长良好,在优化的培养条件下OD值达到14.6,活菌数达到2.5×108CFU/mL。

1.2.3 糖蜜用于动物饲料

糖蜜含有丰富的糖类及蛋白质等营养物质,是一种优良的饲料原料,糖蜜的适口性好,容易被动物消化吸收,另外还含有多种氨基酸、维生素以及微量元素等物质。糖蜜用作反刍动物饲料不仅利用效率较高,同时又绿色环保。一方面是由于糖蜜甜味可掩盖饲料的不良气味,改善饲料的适口性;另一方面是由于糖蜜本身的黏稠性和半流动状态使其具有黏结作用,可降低饲料的粉尘率、提高饲料质量[6]

在荷兰、英国、美国和加拿大等奶牛产业比较发达的国家,糖蜜作为常用的能量饲料添加到奶牛日粮中。糖蜜用微生物发酵生产饲料,可提高饲料的粗蛋白含量,并改善其适口性。胡咏梅等[7]采用黑曲霉、绿色木霉和产朊假丝酵母3种菌种,蔗渣和糖蜜按8:2(质量比)配料,料水比(质量比)1:3,添加6%(NH42SO4,自然pH,发酵温度30℃,混菌发酵36h,发酵后的饲料粗蛋白含量能提高到11.48%,香味、适口性较蔗渣大为改观,可用作牛、羊等牲畜的饲料。

同时,利用糖蜜发酵生产酵母单细胞蛋白可弥补常规蛋白饲料资源的不足。李大鹏[8]利用糖蜜发酵生产酵母单细胞蛋白,配合饲料中使用3%的甘蔗糖蜜,猪日增重提高2.8%,饲料增重比下降4.3%;鸡产蛋率提高2.05%,料蛋比下降3.7%。胡敏等开展了甘蔗糖蜜废水生产饲料蛋白质的菌种和发酵条件优选试验,结果表明热带假丝酵母是能充分利用糖蜜废水生产饲料蛋白质的较好菌株,饲料蛋白产量达12.5g/L,化学耗氧量去除率为40%。