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菌类发酵中使用的糖类(红糖、糖蜜)哪种更好?什么是单糖、二糖和多糖? ...

发酵知识 2023-7-2 22:20 4689人浏览 0人回复
原作者: 渔医考试网 收藏 分享 邀请
摘要

用糖蜜(葡萄糖和果糖多,蔗糖少)发酵菌,因为单糖含量多,利于菌种直接利用,所以效果快,菌液颜色好看,特别适合乳酸菌种,弊端:相对于红糖,糖蜜含有更多单糖,一部分研究表示单糖有利于有害菌弧菌的利用繁殖。 ...


      酵母菌:通常更加喜欢葡萄糖和果糖,但发酵液中的酵母并不是单独存在的,而是与其他菌群共存。
      乳酸菌:分球菌和杆菌,大部分乳酸菌喜欢单糖(葡萄糖和果糖),它不喜欢蔗糖(多糖),且不能直接利用蔗糖,需要配合酶(蔗糖分解酶)或者酵母菌(分解多糖成单糖供应乳酸菌利用)使用;


      芽孢菌:什么糖都喜欢,但也是优先选择葡萄糖和果糖。

      红糖以蔗糖为主,所以其促使首先活跃起来的菌自然是酵母和芽孢菌,而芽孢菌因为喜欢好氧环境,所以它会先进行短暂地繁殖,将红糖溶液中的氧气消耗殆尽,之后还会进行一段时间的无氧氧化(产生乳酸),直至由繁殖体变成芽孢而休眠。接下来就是酵母和乳酸菌的天下了,酵母会将蔗糖吸收,在其体内分解成葡萄糖和果糖;进一步地,这些由蔗糖分解而来的葡萄糖和果糖首先需要满足酵母的能量需求,即被酵母无氧氧化产生酒精和二氧化碳,至此,气泡便产生了。满足了酵母的能量需求后,盈余部分的葡萄糖和果糖便会扩散出来,去满足乳酸菌的需求;乳酸菌能够且只能够把糖无氧氧化成为乳酸。需要提一下的是,芽孢菌也有这项技能,但其很厌恶厌氧环境,所以待不了多久就变成芽孢而休眠了;但乳酸菌却不能像芽孢菌和酵母那样对糖进行有氧氧化而获取能量。

      糖蜜中的糖的种类或不同种类的糖的多少正好和红糖是相反的,即葡萄糖和果糖多,而蔗糖少。因为葡萄糖和果糖是几乎所有微生物都喜欢的能量来源,如同人的主食米和面一样,所以各种微生物在其中都繁殖迅速,代谢特征显著;自然地,无论是产气还是酸化都很迅速。

      但在用糖蜜的情况下,因为省去了用红糖时酵母对蔗糖的“预加工”,所以乳酸菌的繁殖速率和其对菌液的酸化速率也相对加快了,所以产气速率也会很快受到抑制,但仍可能会持续不短的时间。

总结:

       用糖蜜(葡萄糖和果糖多,蔗糖少)发酵菌,因为单糖含量多,利于菌种直接利用,所以效果快,菌液颜色好看,特别适合乳酸菌种,弊端:相对于红糖,糖蜜含有更多单糖,一部分研究表示单糖有利于有害菌弧菌的利用繁殖。

       用红糖蔗糖含量更多发酵菌,因为其蔗糖等多糖成分多,需要先被能利用多糖的菌或者酶分解为单糖,才能被乳酸菌等直接利用,所以,发酵菌种时候初期慢,后期快,但是在,补充碳源以及调水有优势,含有二糖,弧菌利用相对较低。




中国可用菌
      小知识:我国农业部第318号公告《饲料添加剂品种目录》中公布了15种允许使用的微生物:地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌。

乳酸菌是耐氧厌氧菌;
芽孢杆菌是好氧菌;
光合细菌是严格厌氧菌;
酵母菌是兼性厌氧真菌;
放线菌是好氧菌;
硝化细菌是好氧菌;
双歧杆菌、醋酸菌和反硝化细菌统统是严格厌氧菌。
糖蜜含有能维持这些细菌生命所需要的营养物质。蔗糖含量低于红糖,其它杂质更多一些,价格更低一些。


       近年来,农业部在减少养殖产品抗生素残留方面不断加大力度进行整治,行业提倡绿色健康养殖呼声高涨,水产养殖减抗已成趋势,而抗生素未来很长一段时间在水产养殖病害治疗上仍是不可或缺,这要求着我们必须用符合国标的渔药并科学正确的使用药物。

       随着微生物的发展与研究,越来越多的益生菌种在水产养殖中得到应用,在改善水质,预防疾病,降低饵料系数,减少抗生素的投放中发挥巨大作用。益生菌的使用能降低养殖成本,增加养殖户收入,利于行业长久发展。

       下面我们来探讨一下益生菌发酵方面糖源的知识。

       发酵中的能量供应来源:糖类(糖蜜、红糖)
糖蜜→红糖→白糖的生产过程

      简单理解:红糖是白糖生产过程的中间产物,还没有那么纯,含有很多其他的杂质包含氨基酸、还原糖,白糖主要成分就是蔗糖,红糖大部分是蔗糖(约80%以上,国家标准GB/T 35885-2018《红糖》中优级红糖总糖量90%),糖蜜中的甘蔗糖蜜含蔗糖约24%-36%,其他糖约12%-24%;甜菜糖蜜所含糖类几乎全为蔗糖,约47%之多。

      用糖蜜发酵菌,效果快,菌液颜色好看,特别适合乳酸菌种,弊端:相对于红糖含有更多单糖,一部分研究表示单糖有利于有害菌弧菌的利用繁殖。
用红糖发酵菌,初期慢,后期快,补充碳源以及调水有优势,含有二糖,弧菌利用相对较低。

糖蜜

      1.糖蜜的营养特性

(1)糖蜜含有少量粗蛋白质,一般为3%-6%,多属于非蛋白氮类,如氨、酰胺及硝酸盐等,而氨基酸态氮仅占38%-50%,且非必需氨基酸如天门冬氨酸、谷氨酸含量较多,因此蛋白质生物学价值较低。

(2)糖蜜的主要成分为糖类,甘蔗糖蜜含蔗糖约24%-36%,其他糖约12%-24%;甜菜糖蜜所含糖类几乎全为蔗糖,约47%之多。此外无氮浸出物中还含有3%-4%的可溶性胶体,主要为木糖胶、阿拉伯糖胶和果胶等。

(3)糖蜜的矿物质含量较高,约8%-10%,但钙、磷含量不高,甘蔗糖蜜又高于甜菜糖蜜。矿物元素中钾、氯、钠、镁含量高,因此糖蜜具有轻泻性。一般糖蜜维生素含量低,但甘蔗糖蜜中泛酸含量较高,达37mg/kg。

(4)糖蜜具有抗酸碱、抗氧化、对二价阳离子有很强的螯合能力,可与金属离子形成螯合微量元素,促进畜禽对矿物质的吸收和利用。

      糖蜜(英语:molasses)是将甘蔗或甜菜制成食糖的加工过程中的副产品,一般是棕黑色黏稠液体。浓缩榨汁在分离出白糖后余下的都是糖蜜,因此含有比白糖丰富的营养物质。红糖是糖蜜没有分离完全的白糖。过去红糖是生产白糖的中间产品,而现在由于工艺的改进,一般直接生产出白糖,再添加糖蜜制得红糖。糖蜜的品质依甘蔗或甜菜的成熟程度、食糖被提炼出的量以及提炼方式而有所不同。制糖时,将甘蔗榨汁并煮沸浓缩,使其中的糖结晶,滤出糖晶体后剩下的液体便是“初级糖蜜”,而滤出的糖晶体再经提炼,便是日常使用的砂糖。因此,近年有见解提倡在日常生活多用糖蜜来取代砂糖,因为“糖蜜含有多种营养,而白糖几乎只含有蔗糖”硫化糖蜜的原料是未成熟的甘蔗,其提炼过程中会加入二氧化硫作为防腐剂。非硫化糖蜜则使用成熟的甘蔗,加工时便不需要添加硫化物质。

      糖蜜分为三种品级:淡味(mild),亦称“初级糖蜜”;浓味(dark),即“次级糖蜜”;以及赤糖糊(blackstrap)。蔗糖蜜作为烘培食物的原料,可替代糖浆、蜂蜜、枫糖、食糖。甜菜制糖时只有最后一步结晶过程留下的糖浆成为糖蜜,糖蜜的甜度20%以上,在此之前的产生的糖浆在萃取过程中循环利用以提高萃取率。甜菜糖蜜中约含有50%的糖,其中大部分是蔗糖,少量果糖和葡萄糖。非糖部分主要含盐类,如钙盐、钾盐、草酸盐、氯化盐。因为其中含有甜菜碱和棉子糖,所以味道不好,因此甜菜糖蜜多用于动物饲料。糖蜜不含蛋白质和膳食纤维,几乎不含脂肪。
红糖
      2.红糖的营养成分

      食用食糖主要是白糖、红糖和冰糖三种,这三种糖的主要成分都是蔗糖(甜菜制作而成的食糖其主要成份也是蔗糖)。

      糖类是主要营养来源之一,生物繁殖消耗要以糖类氧化后产生的热能来维持,细胞繁殖活动所需的能量大约有70%是靠糖类供给的。

      红糖中的糖以蔗糖为主,还有少量的葡萄糖和果糖辅之,而糖蜜蔗糖含量低于红糖。

3.总结:

糖蜜中的糖的种类或不同种类的糖的多少正好和红糖是相反的,即葡萄糖和果糖多,而蔗糖少。因为葡萄糖和果糖是几乎所有微生物都喜欢的能量来源,如同人的主食米和面一样,所以各种微生物在其中都繁殖迅速,代谢特征显著;自然地,无论是产气还是酸化都很迅速。但在用糖蜜的情况下,因为省去了用红糖时酵母对蔗糖的“预加工”,所以乳酸菌的繁殖速率和其对菌液的酸化速率也相对加快了,所以产气速率也会很快受到抑制,但仍可能会持续不短的时间。

酵母菌:通常更加喜欢葡萄糖和果糖,但发酵液中的酵母并不是单独存在的,而是与其他菌群共存。
乳酸菌:分球菌和杆菌,大部分乳酸菌喜欢葡萄糖和果糖,它不喜欢蔗糖,且不能直接利用蔗糖,需要配合酶(蔗糖分解酶)或者酵母菌(分解多糖成单糖供应乳酸菌利用)使用;

芽孢菌:什么糖都喜欢,但也是优先选择葡萄糖和果糖。

      因为红糖以蔗糖为主,所以其促使首先活跃起来的菌自然是酵母和芽孢菌,而芽孢菌因为喜欢好氧环境,所以它会先进行短暂地繁殖,将红糖溶液中的氧气消耗殆尽,之后还会进行一段时间的无氧氧化(产生乳酸),直至由繁殖体变成芽孢而休眠。接下来就是酵母和乳酸菌的天下了,酵母会将蔗糖吸收,在其体内分解成葡萄糖和果糖;进一步地,这些由蔗糖分解而来的葡萄糖和果糖首先需要满足酵母的能量需求,即被酵母无氧氧化产生酒精和二氧化碳,至此,气泡便产生了。满足了酵母的能量需求后,盈余部分的葡萄糖和果糖便会扩散出来,去满足乳酸菌的需求;乳酸菌能够且只能够把糖无氧氧化成为乳酸。需要提一下的是,芽孢菌也有这项技能,但其很厌恶厌氧环境,所以待不了多久就变成芽孢而休眠了;但乳酸菌却不能像芽孢菌和酵母那样对糖进行有氧氧化而获取能量。
中国可用菌
小知识:我国农业部第318号公告《饲料添加剂品种目录》中公布了15种允许使用的微生物:地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、两歧双歧杆菌、粪肠球菌、屎肠球菌、乳酸肠球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、乳酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸片球、戊糖片球菌、产朊假丝酵母、酿酒酵母和沼泽红假单胞菌。

乳酸菌是耐氧厌氧菌;
芽孢杆菌是好氧菌;
光合细菌是严格厌氧菌;
酵母菌是兼性厌氧真菌;
放线菌是好氧菌;
硝化细菌是好氧菌;
双歧杆菌、醋酸菌和反硝化细菌统统是严格厌氧菌。
糖蜜含有能维持这些细菌生命所需要的营养物质。蔗糖含量低于红糖,其它杂质更多一些,价格更低一些。
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什么是单糖、二糖和多糖?

      “单糖”顾名思义就是单个的糖,不能再被水解的糖类,是由3—6个碳原子组成的糖。与人体关系最密切的是葡萄糖,是糖在机体的主要运输形式和利用形式,可被氧化,释放能量供机体利用。其他有影响的单糖还有果糖,半乳糖,核糖和脱氧核糖等。

      “二糖”又名双糖,由二分子的单糖通过糖苷键形成,常见的有蔗糖、乳糖和麦芽糖等。

      “多糖”是指很多单糖黏合在一起,它们是由多个单糖聚合而成的高分子化合物,多糖也是广泛存在于我们食物中的物质,它包含一些我们能够消化吸收的多糖,比如淀粉、糊精等,还含有一些不能被人体消化吸收的多糖。

制糖工业的副产品,是一种粘稠、黑褐色、呈半流动的物体,组成因制糖原料、加工条件的不同而有差异,其中主要含有大量可发酵糖(主要是蔗糖),因而是很好的发酵原料。

      糖蜜产量较大的有甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜、葡萄糖蜜,产量较小的有转化糖蜜和精制糖蜜。用作酵母、味精、有机酸等发酵制品的底物或基料。也可用作某些食品的原料和动物饲料。  

糖蜜的营养特性
【营养特性】

      糖蜜含有少量粗蛋白质,一般为3%-6%,多属于非蛋白氮类,如氨、酰胺及硝酸盐等,而氨基酸态氮仅占38%-50%,且非必需氨基酸如天门冬氨酸、谷氨酸含量较多,因此蛋白质生物学价值较低。

      糖蜜的主要成分为糖类,甘蔗糖蜜含蔗糖约24%-36%,其他糖约12%-24%;甜菜糖蜜所含糖类几乎全为蔗糖,约47%之多。此外无氮浸出物中还含有3%-4%的可溶性胶体,主要为木糖胶、阿拉伯糖胶和果胶等。

      糖蜜的矿物质含量较高,约8%-10%,但钙、磷含量不高,甘蔗糖蜜又高于甜菜糖蜜。矿物元素中钾、氯、钠、镁含量高,因此糖蜜具有轻泻性。一般糖蜜维生素含量低,但甘蔗糖蜜中泛酸含量较高,达37mg/kg。

      将提纯的甘蔗汁或甜菜汁蒸浓至带有晶体的糖膏,用离心机分出结晶糖后所余的母液,叫“蜜糖”。这种第一糖蜜中还含有多量蔗糖,可重复上法而得是第二、第三糖蜜等。最后得到一种母液,无法再蒸浓结晶,称废糖蜜(waste molasses)。一般单称糖蜜指的就是废粮蜜,可用作食物或饲料,也可用于发酵工业的原料。

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