專利名稱:一種用于蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵的脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵飼料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域：
。主要涉及一種用于蘋果渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)飼料蛋白的復合發(fā)酵劑及其制作方法。
背景技術(shù)：
蘋果渣是蘋果汁生產(chǎn)中的固態(tài)廢棄物。我國年產(chǎn)蘋果約2000萬噸，蘋果加工每年排出蘋果渣約100萬噸。目前，除少量蘋果渣被用作飼料外，絕大部分未得到有效利用。蘋果渣含水量高(70％～80％)，含有大量可溶性營養(yǎng)物質(zhì)，為微生物滋生提供了有利條件，故鮮蘋果渣廢棄時極易腐爛發(fā)臭，嚴重污染環(huán)境，且造成資源浪費。蘋果渣的主要成分是不溶性碳水化合物(包括果膠、纖維素、半纖維素)、可溶性糖及脂肪酸以外的有機酸和無氮浸出物等，可供微生物生長的碳源及能源充足。向蘋果渣中添加合適的氮源，經(jīng)微生物發(fā)酵可將部分無機氮轉(zhuǎn)化為單細胞蛋白質(zhì)，同時產(chǎn)生大量B族維生素和多種酶類，提高蘋果渣的營養(yǎng)價值。以蘋果渣為原料，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白飼料，對解決我國蛋白飼料資源短缺、提高蘋果種植及加工業(yè)效益，減少環(huán)境污染均有重要意義及應用價值。
中國專利“一種利用蘋果渣雙菌發(fā)酵生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料的方法”(公開號CN1470181A；
公開日2004.1.28；專利公報2004年20卷4期)公開了一種利用蘋果渣通過雙菌發(fā)酵生產(chǎn)富含單細胞蛋白質(zhì)、B族維生素和一定活性纖維素酶、糖化酶、果膠酶、植酸酶及蛋白酶等多種酶的發(fā)酵飼料的方法。該發(fā)明的不足之處該發(fā)明的發(fā)酵劑制作工藝較為復雜，僅適合于生產(chǎn)規(guī)模大、發(fā)酵劑生產(chǎn)設(shè)備齊全及技術(shù)力量較強的企業(yè)。對于不具備制作合格發(fā)酵劑條件的小型企業(yè)，該發(fā)明在實施中有一定困難發(fā)酵劑生產(chǎn)設(shè)備投資較大；不合格的發(fā)酵劑可能導致發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，甚至生產(chǎn)出雜菌污染的產(chǎn)品。
本發(fā)明提出了一種專用于蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵生產(chǎn)的含兩種或兩種以上微生物的固態(tài)復合發(fā)酵劑及其生產(chǎn)方法，目的在于簡化蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵工藝，解決小型企業(yè)發(fā)酵劑制作設(shè)備及從事發(fā)酵劑生產(chǎn)技術(shù)力量不足的困難。即由技術(shù)力量強、有專門發(fā)酵設(shè)備的企業(yè)將蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵生產(chǎn)所需的發(fā)酵劑通過特定工藝制成一種含有多種微生物的脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑成品，供蘋果渣蛋白發(fā)酵飼料企業(yè)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是對公開號為CN1470181A的專利中發(fā)酵劑的生產(chǎn)工藝的進一步改進主要改進如下將原來直接使用、不能遠距離運輸?shù)慕湍妇后w發(fā)酵劑和濕的黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑脫水(混合后脫水或分別脫水后混合)混合，制成可以遠距離運輸和長時間保存的脫水復合發(fā)酵劑。即將按CN1470181A專利培養(yǎng)所得酵母菌的液體發(fā)酵劑或酵母菌液體發(fā)酵劑離心分離所得固態(tài)酵母菌體與黑曲霉的固態(tài)培養(yǎng)物按一定比例混合均勻，低溫脫水干燥，形成一種含有足量活性酵母菌細胞和黑曲霉孢子的固態(tài)復合發(fā)酵劑。蘋果渣蛋白飼料發(fā)酵生產(chǎn)企業(yè)直接購買該產(chǎn)品，按4％～8％的用量將該產(chǎn)品與新鮮蘋果渣及所需滅菌配料均勻混合，采用固態(tài)厚層發(fā)酵法保溫發(fā)酵即可得到合格的發(fā)酵產(chǎn)品。該脫水復合發(fā)酵劑的制備過程如下1.酵母菌液體發(fā)酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行酵母菌液體培養(yǎng)基(g/L)食用紅糖30克，K2HPO41.0克，MgSO4·7H2O 0.5克，(NH4)2SO4，2.0克，加鮮蘋果渣浸汁(制法鮮蘋果渣300克加水至1L充分攪拌混勻，除渣即可；進行工業(yè)生產(chǎn)時按此比例擴大)至1L，按常規(guī)滅菌(120℃×20分鐘)及常規(guī)液體深層通氣發(fā)酵工藝(28℃培養(yǎng)72小時)制備酵母菌液體發(fā)酵劑，其酵母菌菌數(shù)為(2.0～6.0)×109cfu/ml；2.黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行培養(yǎng)基，小麥麩皮∶自來水＝1∶1，充分混勻后常壓滅菌30分鐘，冷卻至30℃接種黑曲霉固態(tài)菌劑0.5％，置于有假底的發(fā)酵床上，料層厚度5～10cm，28℃培養(yǎng)72小時即可。
3.蘋果渣飼料蛋白生產(chǎn)固態(tài)復合發(fā)酵劑制備方法1將按CN1470181A專利工藝制備的酵母菌液體發(fā)酵劑與黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑按1∶2混合均勻，35～40℃減壓脫水干燥，產(chǎn)品粉碎裝袋即可。
方法2分別制備酵母菌粉狀發(fā)酵劑及黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑，將干燥粉碎后的酵母菌粉狀發(fā)酵劑與黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑按一定比例充分混勻即可。具體方法如下將按CN1470181A專利工藝制備的酵母菌液體發(fā)酵劑采用離心法或沉淀法分離菌體細胞；將分離所得濕菌體細胞與淀粉按1∶4～5的比例混勻，35～40℃減壓脫水干燥，產(chǎn)品粉碎；黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑單獨在35～40℃減壓脫水干燥，產(chǎn)品粉碎；將干燥粉碎后的酵母菌粉狀發(fā)酵劑與黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑按1∶5～10充分混勻即可。
方法1、2比較在方法1中，酵母菌液體發(fā)酵劑未離心脫水，酵母菌液體發(fā)酵劑與含水量很低的黑曲霉固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物混勻后低溫減壓干燥需脫掉大量的水分，需要較長的時間及較多的能源消耗。該法適用于無脫水設(shè)備的情況下使用。方法2中，酵母菌液體發(fā)酵劑先離心脫水，得到少量酵母菌細胞，濕酵母菌體與少量淀粉混勻后進行減壓干燥，需脫掉的水量少；黑曲霉固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物含水量低，采用二者單獨脫水工藝可節(jié)約大量的時間及能源。在有酵母細胞分離條件的企業(yè)中，方法2的效果更好。
4.固態(tài)復合發(fā)酵劑的使用將新鮮蘋果渣、油渣粉及尿素或硫酸銨等原料按一定比例配合并充分混勻，再按4％～10％的用量將本發(fā)明制備的固態(tài)復合發(fā)酵劑均勻接入蘋果渣發(fā)酵原料中，移至帶假底的發(fā)酵床上攤開，厚度約25～30cm，保溫至25℃～28℃，培養(yǎng)48～72小時烘干粉碎即可。
具體實施方式
固態(tài)復合發(fā)酵劑制備例1酵母菌液體發(fā)酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行酵母菌液體培養(yǎng)基(g/L)；食用紅糖30克，K2HPO41.0克，MgSO4·7H2O 0.5克，(NH4)2SO4，2.0克，加鮮蘋果渣浸汁(制法鮮蘋果渣300克加水至1L充分攪拌混勻，除渣即可；進行工業(yè)生產(chǎn)時按此比例擴大)至1L，按常規(guī)滅菌(120℃×20分鐘)及常規(guī)液體深層通氣發(fā)酵工藝(28℃培養(yǎng)72小時)制備酵母菌液體發(fā)酵劑，其酵母菌菌數(shù)為(2.0～6.0)×109cfu/mL；黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行培養(yǎng)基，小麥麩皮∶自來水＝1∶0.9～1，充分混勻后常壓滅菌30分鐘，冷卻至30℃接種黑曲霉固態(tài)菌劑0.5％，置于有假底的發(fā)酵床上，料層厚度5～10cm，28℃培養(yǎng)72小時即可，黑曲霉孢子數(shù)(6.0～10.0)×109cfu/g。
蘋果渣飼料蛋白生產(chǎn)固態(tài)復合發(fā)酵劑制備將按CN1470181A專利工藝制備的酵母菌液體發(fā)酵劑與黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑按1∶2混合均勻，35～40℃減壓脫水干燥，產(chǎn)品粉碎裝袋即可。
固態(tài)復合發(fā)酵劑制備例2酵母菌液體發(fā)酵劑制備酵母菌液體培養(yǎng)按前文“固態(tài)復合發(fā)酵劑制備例1”工藝進行；酵母菌體制備將酵母菌液體發(fā)酵劑在4000轉(zhuǎn)/min離心10min，濕菌體得率約為23g/L。將酵母菌濕菌體與淀粉按1∶4充分混勻，攤至薄盤中，厚度約為1～3cm，35℃低溫減壓干燥，粉碎后即得干燥酵母菌粉；黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑制備；按前文“固態(tài)復合發(fā)酵劑制備例1”工藝進行；黑曲霉固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物在40℃低溫減壓干燥，即得黑曲霉孢子粉。
將干燥酵母菌粉與黑曲霉孢子粉按1∶5比例充分混勻即得本發(fā)明提出的蘋果渣飼料蛋白生產(chǎn)固態(tài)復合發(fā)酵劑。
本復合發(fā)酵劑的使用效果鮮蘋果渣300克，油菜籽餅粉40克，加入尿素至2％，120℃滅菌30min，按5％的用量接入本發(fā)酵劑，28℃培養(yǎng)48小時，發(fā)酵產(chǎn)物純蛋白的含量為240g/kg。
本復合發(fā)酵劑的主要優(yōu)點使用方便，小型企業(yè)不需投資購買發(fā)酵劑生產(chǎn)設(shè)備，不需配備發(fā)酵劑生產(chǎn)的專門技術(shù)人員，只需按蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵技術(shù)要求配比原料，按本發(fā)酵劑的用量要求均勻接入該復合發(fā)酵劑，再進行保溫培養(yǎng)即可完成發(fā)酵過程。
鮮蘋果渣含水量高達80％，糖分含量高，極易腐敗變質(zhì)，不能長途運輸。在果渣產(chǎn)地就地加工是一種降低生產(chǎn)成本的有效方法。但由于蘋果渣蛋白飼料發(fā)酵劑制備需要專門的設(shè)備和技術(shù)人員，一般的小型企業(yè)難以具備所需條件，直接影響了蘋果渣的發(fā)酵深加工和資源化。本發(fā)酵劑的研制和生產(chǎn)將為小型企業(yè)蘋果渣蛋白飼料的發(fā)酵生產(chǎn)和質(zhì)量保證提供有效的支持。
權(quán)利要求
1.一種用于蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵的脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑及其制作方法，其特征在于脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑中含有酵母菌和黑曲霉兩種或兩種以上的活菌；復合發(fā)酵劑通過低溫脫水；發(fā)酵劑為固態(tài)，可在較長時間(40～60天)保存及遠距離運輸；可直接加入到蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵原料中進行固態(tài)發(fā)酵；發(fā)酵劑中的兩種或兩種以上微生物均要進行單獨培養(yǎng)，然后分別或混勻后進行低溫脫水。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑，其特征在于發(fā)酵劑由酵母菌和黑曲霉兩種微生物活菌組成，其中的酵母菌為常見的假絲酵母，黑曲霉為食品釀造中常用的黑曲霉As3.4309；兩種接入菌在蘋果渣發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白質(zhì)過程中具有互生作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑，其特征在于發(fā)酵劑中的酵母菌接種劑通過液體培養(yǎng)制備。液體培養(yǎng)基(g/L)食用紅糖30克，K2HPO41.0克，MgSO4·7H2O 0.5克，(NH4)2SO4，2.0克，加鮮蘋果渣浸汁(制法鮮蘋果渣300克加水至1L充分攪拌混勻，除渣即可；進行工業(yè)發(fā)酵時按此比例擴大即可)至1L，按常規(guī)方法滅菌(120℃×20分鐘)及常規(guī)液體深層通氣發(fā)酵工藝(28℃培養(yǎng)72小時)制備酵母菌液體發(fā)酵劑，酵母菌菌數(shù)為(2.0～6.0)×109cfu/mL；黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑用常規(guī)固態(tài)培養(yǎng)技術(shù)制備培養(yǎng)基，小麥麩皮∶自來水＝1∶0.9～1，充分混勻后常壓滅菌30分鐘，冷卻至30℃接種黑曲霉固態(tài)菌劑0.5％，28℃培養(yǎng)72小時即可。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑，其特征在于脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑可通過下列兩種途徑制備將酵母菌液體發(fā)酵劑直接與黑曲霉固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)物按1∶2混合均勻，35～40℃減壓脫水干燥；也可先對酵母菌液體發(fā)酵劑采用離心或沉淀法脫水，再將所得濕的酵母菌細胞體與淀粉按1∶4～5混合均勻，在35～40℃下減壓脫水干燥；黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑單獨在35～40℃減壓脫水干燥，產(chǎn)品粉碎；將干燥粉碎后的酵母菌粉狀發(fā)酵劑與黑曲霉固態(tài)發(fā)酵劑按1∶5～10充分混勻即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑，其特征在于復合發(fā)酵劑為顆粒態(tài)，可直接接入蘋果渣發(fā)酵原料中進行固態(tài)發(fā)酵，接入量為4％～8％。
專利摘要
本發(fā)明屬于發(fā)酵飼料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域：
。主要涉及一種用于蘋果渣固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)飼料蛋白的脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑及其制作方法。本發(fā)明提出了一種專用于蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵生產(chǎn)的含兩種或兩種以上微生物的脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑及其生產(chǎn)方法。技術(shù)要點將酵母菌液體發(fā)酵劑(或酵母菌液體發(fā)酵劑離心或沉淀分離所得濕酵母菌體)與黑曲霉的固態(tài)培養(yǎng)物按一定比例混合均勻，低溫脫水干燥，形成一種含有足量活性酵母菌細胞和黑曲霉孢子的脫水固態(tài)復合發(fā)酵劑。本發(fā)酵劑的主要優(yōu)點使用方便，小型企業(yè)不需投資配備發(fā)酵劑生產(chǎn)設(shè)備及發(fā)酵劑生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)人員，只需按蘋果渣飼料蛋白發(fā)酵技術(shù)要求配比原料，按本發(fā)酵劑的用量要求接入該復合發(fā)酵劑，再進行保溫培養(yǎng)即可得到合格發(fā)酵產(chǎn)品。
文檔編號A23K1/00GKCN1640291SQ200410097236
公開日2005年7月20日 申請日期2004年11月17日
發(fā)明者薛泉宏, 賀克勇, 來航線 申請人:楊凌科瑞微生物工程研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan