專利名稱：益生菌兩步法酵解蛋白飼料技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種益生菌兩步法酵解蛋白飼料技術(shù)，屬于益生菌固態(tài)發(fā)酵蛋白飼料
技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國2008年商品飼料總產(chǎn)量達(dá)到1. 38億噸，每年需要大量的蛋白質(zhì)飼料，但是蛋
白質(zhì)飼料是我國相對(duì)匱乏的原料，每年進(jìn)口國外蛋白飼料近0. 4億噸，已經(jīng)形成人畜爭糧
的局面，蛋白原料。另一方面，我國仍沿用美國的玉米_大豆_魚粉的飼料配方模式，農(nóng)產(chǎn)
品加工副產(chǎn)物等很多豐富資源沒有很好利用，如棉粕、菜粕、酒糟、羽毛粉等因?yàn)橛锌範(fàn)I養(yǎng)
因子或者有毒害的成分不能夠很好利用。豆粕的利用率雖然較高，但是仍然有提升的空間，
也可以通過發(fā)酵酶解的技術(shù)來進(jìn)一步提高品質(zhì)，從而減少用量。進(jìn)行無害化、營養(yǎng)化處理蛋
白飼料原料是目前的發(fā)展趨勢，而微生物酵解技術(shù)已經(jīng)成為最有效的處理手段。 發(fā)酵方式有液體和固體發(fā)酵，對(duì)于飼料而言，液體發(fā)酵成本太高，作為飼料原料無
法被接受，而固體發(fā)酵因?yàn)榫哂屑庸こ杀镜汀o廢渣廢液等環(huán)境問題，而且在脫除毒素、提
高品質(zhì)的同時(shí)還可以賦予產(chǎn)品較多的酶、益生菌、有機(jī)酸和維生素等小分子營養(yǎng)素，已經(jīng)成
為發(fā)酵蛋白飼料的主要處理手段。 目前的蛋白飼料固體發(fā)酵方式又可分為好氧和厭氧發(fā)酵，好氧發(fā)酵具有微生物代 謝旺盛、酵解效果好、時(shí)間短的優(yōu)勢，但是也存在得率低(只有80-90% )、成本高、能量損 耗、雜菌多的缺點(diǎn)；厭氧發(fā)酵的優(yōu)勢在于成本低、產(chǎn)酸多、損耗小、雜菌少的優(yōu)勢，但是對(duì)蛋 白分解效果差(多數(shù)厭氧菌蛋白酶活性極低)、周期長、二次發(fā)酵重的缺點(diǎn)。也有報(bào)道采 用好氧菌、厭氧菌混合堆積發(fā)酵的方式，其實(shí)質(zhì)也是厭氧發(fā)酵，僅在物料表層實(shí)現(xiàn)了好氧發(fā) 酵，酶解效率低。 我國在發(fā)酵蛋白飼料領(lǐng)域已經(jīng)取得一定的成果，檢索可查多項(xiàng)專利，但好氧和厭 氧兩步法酵解蛋白飼料還沒有發(fā)現(xiàn)專利申請(qǐng)。已申請(qǐng)專利有微生物好氧發(fā)酵農(nóng)副產(chǎn)品、益 生菌好氧發(fā)酵和乳酸菌堆積發(fā)酵飼料等，這些發(fā)酵方式都存在上述成本高、損耗大或者分 解效果差的弊端，因此研究一種具有好氧、厭氧發(fā)酵的優(yōu)點(diǎn)而且摒棄各自缺點(diǎn)的益生菌兩 步法酵解蛋白飼料就成為重要課題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的蛋白飼料發(fā)酵酶解生產(chǎn)工藝，第一步為好氧發(fā)酵過 程，產(chǎn)生大量的蛋白酶，第二步為厭氧發(fā)酵過程，利用第一步的蛋白酶在厭氧條件下分解蛋 白原料，同時(shí)厭氧發(fā)酵的乳酸菌產(chǎn)酸可減少雜菌數(shù)，從而提高蛋白原料的酶解效果、減少能 量物質(zhì)消耗、減少發(fā)酵物雜菌、提高有機(jī)酸和氨基酸氮含量。動(dòng)植物蛋白原料經(jīng)過高溫滅菌 后進(jìn)行好氧發(fā)酵24 36小時(shí)，發(fā)酵物不烘干直接與新鮮原料混合，加或不加玉米漿等營養(yǎng) 液，接種產(chǎn)酸菌并補(bǔ)水至含水量40 60%后進(jìn)行壓實(shí)密閉厭氧發(fā)酵，在20°C以上時(shí)厭氧發(fā) 酵時(shí)間為1 3天，在2(TC以下時(shí)2 5天，發(fā)酵結(jié)束后未開封仍可繼續(xù)存放。
該技術(shù)發(fā)酵前期好氧菌生長消耗氧氣，后期厭氧的乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸，并且利用好 氧發(fā)酵物作為蛋白酶進(jìn)行厭氧條件下的蛋白質(zhì)酵解。采用產(chǎn)中性蛋白酶的米曲霉或產(chǎn)酸 性蛋白酶的黑曲霉作為好氧發(fā)酵菌種，發(fā)酵酶解植物性蛋白原料如粕類，若發(fā)酵動(dòng)物性蛋 白原料如羽毛粉，好氧發(fā)酵采用產(chǎn)中性蛋白酶和角蛋白酶的枯草芽孢桿菌作為好氧發(fā)酵菌 種，與好氧發(fā)酵物一起進(jìn)行厭氧酵解。厭氧發(fā)酵過程可不接種，但為了控制雜菌提高發(fā)酵料 的食用安全性最好接種乳酸菌，可減少成品的雜菌數(shù)。羽毛粉等動(dòng)物性蛋白厭氧發(fā)酵前應(yīng) 進(jìn)行滅菌并補(bǔ)充玉米漿或玉米粉等能量物料。好氧發(fā)酵物根據(jù)其蛋白酶活性的不同，好氧 發(fā)酵物的添加比例為10 50%，厭氧酵解后立即采用低溫烘干方式進(jìn)行干燥。采用"好氧
發(fā)酵+厭氧酶解"的兩步法工藝，具有蛋白分解效果好、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了好氧發(fā)酵 成本高、得率低、雜菌多、有機(jī)酸少的缺點(diǎn)，也解決了厭氧發(fā)酵蛋白質(zhì)分解效果差的問題，尤
其適合于蛋白飼料原料的酵解。 本發(fā)明的目的是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 1、待發(fā)酵原料可以是豆粕、棉粕、菜粕，加入10 30%麩皮，加水至含水量35 45%，通過高溫滅菌，滅菌條件為100 12(TC保持10 30分鐘；滅菌后原料風(fēng)冷至30 5(TC后立即接入米曲霉或黑曲霉；轉(zhuǎn)入固體發(fā)酵池進(jìn)行保溫發(fā)酵，前期8 15小時(shí)為保溫 過程，觀察物料升溫情況，物料升溫至35 4(TC時(shí)開風(fēng)機(jī)通風(fēng)降溫，發(fā)酵過程維持溫度在 25 4(TC，發(fā)酵時(shí)間保持在24 36小時(shí)，黑曲霉和米曲霉在菌絲出現(xiàn)顏色變化但未形成 孢子前結(jié)束發(fā)酵；發(fā)酵料與新鮮植物性蛋白原料，如豆粕、棉粕、菜粕等物料，以及玉米漿等 營養(yǎng)補(bǔ)充物料進(jìn)行混合均勻，好氧發(fā)酵物占物料干重的15 35%，并接入嗜酸乳桿菌、植 物乳桿菌或乳酸芽孢桿菌等產(chǎn)酸菌，并加水至含水量40 55%，物料攪拌均勻后壓實(shí)密 封，進(jìn)行厭氧酶解過程，該過程伴隨著乳酸菌的發(fā)酵，好氧發(fā)酵物的蛋白酶也在繼續(xù)酶解蛋 白原料，發(fā)酵物氨基酸氮含量可達(dá)1. 2 2. 5%，有機(jī)酸含量可達(dá)2 4%。
2、若發(fā)酵羽毛粉，麩皮添加量為20 40%，接種枯草芽孢桿菌時(shí)的溫度保持在 60 8(TC，發(fā)酵20 24小時(shí)，羽毛粉經(jīng)過高溫滅菌后與玉米漿等營養(yǎng)補(bǔ)充料、枯草芽孢桿 菌發(fā)酵物混合均勻，枯草芽孢桿菌發(fā)酵物占總重量的20 50%，并接入嗜酸乳桿菌、植物 乳桿菌或乳酸芽孢桿菌等產(chǎn)酸菌，并加水至含水量40 70%，其他與技術(shù)方案1相同。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明 實(shí)施例1 :豆粕90%，麩皮10%，加水至45%，高溫滅菌后風(fēng)冷至35°〇，接種米曲 霉，保溫發(fā)酵28小時(shí)，13小時(shí)開始通風(fēng)降溫，發(fā)酵過程保持在30 35t:，發(fā)酵結(jié)束后立即 與豆粕按照干物質(zhì)l : 3的比例混合，加玉米漿10%并補(bǔ)水至含水量50%，攪拌均勻后壓 實(shí)密封，發(fā)酵3天，取出后立即低溫干燥，經(jīng)測定，氨基酸氮含量為2. 4% ，有機(jī)酸為3% 。
實(shí)施例2 :棉粕80%，麩皮20%，加水至50%，高溫滅菌后風(fēng)冷至35。C，接種黑曲 霉，保溫發(fā)酵32小時(shí)，16小時(shí)開始通風(fēng)降溫，發(fā)酵過程保持在30 35t:，發(fā)酵結(jié)束后立即 與豆粕按照干物質(zhì)l : 4的比例混合，加玉米漿10%并補(bǔ)水至含水量47%，，攪拌均勻后壓 實(shí)密封，發(fā)酵4天，取出后立即低溫干燥，經(jīng)測定，氨基酸氮含量為2. 1 % ，有機(jī)酸為2. 7% 。
實(shí)施例3 :羽毛粉70%，麩皮30%，加水至50%，高溫滅菌冷卻至75。C，接種枯草 芽孢桿菌，保溫發(fā)酵25小時(shí)，10小時(shí)開始通風(fēng)降溫，發(fā)酵過程保持在33 3『C，發(fā)酵結(jié)束 后立即與高溫滅菌后按照干物質(zhì)l : 4的比例混合，加玉米漿10%并補(bǔ)水至含水量55%，， 攪拌均勻后壓實(shí)密封，發(fā)酵4天，取出后立即低溫干燥，經(jīng)測定，氨基酸氮含量為1. 8% ，有機(jī)酸為2.3%。
權(quán)利要求
益生菌兩步法酵解蛋白飼料技術(shù)，其特征在于1、第一步為好氧發(fā)酵過程，生產(chǎn)菌種為產(chǎn)生蛋白酶的米曲霉或黑曲霉，第二步為厭氧發(fā)酵過程，生產(chǎn)菌種為產(chǎn)酸的乳酸桿菌，利用第一步的蛋白酶在厭氧條件下分解蛋白原料。豆粕、棉粕、菜粕、麩皮等植物蛋白原料經(jīng)過高溫滅菌后進(jìn)行好氧發(fā)酵24～36小時(shí)，發(fā)酵物不烘干直接與新鮮原料混合，加或不加玉米漿等營養(yǎng)液，接種乳酸桿菌并補(bǔ)水至含水量40～60％后進(jìn)行壓實(shí)密閉厭氧發(fā)酵，在20℃以上時(shí)厭氧發(fā)酵時(shí)間為1～3天，在20℃以下時(shí)2～5天。利用好氧發(fā)酵物作為蛋白酶進(jìn)行厭氧條件下的蛋白質(zhì)酵解。2、第一步為好氧發(fā)酵過程，生產(chǎn)菌種為產(chǎn)生角蛋白酶的枯草芽孢桿菌，第二步為厭氧發(fā)酵過程，生產(chǎn)菌種為產(chǎn)酸的乳酸桿菌，利用第一步的角蛋白酶在厭氧條件下分解蛋白原料。羽毛粉等動(dòng)物蛋白原料經(jīng)過高溫滅菌后進(jìn)行好氧發(fā)酵20～26小時(shí)，接種溫度保持在60～80℃，發(fā)酵物與滅菌后的羽毛粉、玉米漿營養(yǎng)液，接種產(chǎn)酸菌并補(bǔ)水至含水量40～60％后進(jìn)行壓實(shí)密閉厭氧發(fā)酵，在20℃以上時(shí)厭氧發(fā)酵時(shí)間為1～3天，在20℃以下時(shí)2～5天。利用好氧發(fā)酵物作為蛋白酶進(jìn)行厭氧條件下的蛋白質(zhì)酵解。
全文摘要
益生菌兩步法酵解蛋白飼料技術(shù)，其特征在于利用好氧發(fā)酵物作為蛋白酶進(jìn)行厭氧條件下的蛋白質(zhì)酵解，將豆粕、棉粕、菜粕、麩皮等植物蛋白原料經(jīng)過高溫滅菌后進(jìn)行好氧發(fā)酵24～36小時(shí)，羽毛粉等動(dòng)物蛋白原料好氧發(fā)酵20～26小時(shí)，接種溫度保持在60～80℃。發(fā)酵物不烘干直接與新鮮原料混合，加或不加玉米漿等營養(yǎng)液，接種乳酸桿菌并補(bǔ)水至含水量40～60％后進(jìn)行壓實(shí)密閉厭氧發(fā)酵，在20℃以上時(shí)厭氧發(fā)酵時(shí)間為1～3天，在20℃以下時(shí)2～5天，酵解結(jié)束后烘干。
文檔編號(hào)A23K1/14GK101720853SQ20091022940
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者李軍訓(xùn), 高潔 申請(qǐng)人:李軍訓(xùn)