一種利用發(fā)酵檸檬酸廢菌絲體制備的復(fù)合蛋白飼料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用發(fā)酵檸檬酸廢菌絲體制備的復(fù) 合蛋白飼料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 檸檬酸又稱(chēng)枸緣酸，化學(xué)名稱(chēng)2-羥基丙烷_(kāi)1，2,3_三羧酸。根據(jù)其含水量的不同， 分為一水檸檬酸和無(wú)水檸檬酸。檸檬酸的用途非常廣泛，用于食品工業(yè)占生產(chǎn)量的75%以 上，可做為食品的酸味劑，抗氧化劑，PH調(diào)節(jié)劑，用于清涼飲料、果醬、水果和糕點(diǎn)等食品中。 用于醫(yī)藥工業(yè)占10%左右，主要用作抗凝血?jiǎng)?、解酸藥、矯味劑、化妝品等。用于化學(xué)工業(yè)等 占15%左右，用作緩沖劑、絡(luò)合劑、金屬清洗劑、媒染劑、膠凝劑、調(diào)色劑等。在電子、紡織、石 油、皮革、建筑、攝影、塑料、鑄造和陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域中都有十分廣闊。
[0003] 檸檬酸主要通過(guò)發(fā)酵制備，但檸檬酸發(fā)酵后有大量的廢菌絲產(chǎn)生，直接排放將對(duì) 環(huán)境存在較大污染，若要達(dá)到國(guó)家規(guī)定檸檬酸行業(yè)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和《大氣污染 綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)造成處理成本高昂，處理效率低，因而受到很大限制， 實(shí)際價(jià)值不大；另外，檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的蛋白含量低（9-12% )、檸檬酸含量3-6%，適口 性差、不能直接應(yīng)用于畜禽飼料中，因此，目前急需一種能夠利用微生物發(fā)酵等生物技術(shù)手 段將這些糟渣類(lèi)潛在的飼料資源"變廢為寶"，以減少環(huán)境污染，降低原料成本，實(shí)現(xiàn)資源的 再生利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出一種利用發(fā)酵檸檬酸廢菌絲體制備 的復(fù)合蛋白飼料及其制備方法，能將檸檬酸發(fā)酵廢菌絲這類(lèi)潛在的飼料資源"變廢為寶"， 減少環(huán)境污染，降低原料成本，實(shí)現(xiàn)資源的再生利用。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明的第一個(gè)方面提供了一種利用發(fā)酵檸檬酸廢菌絲體制備的復(fù)合蛋白飼料。 該復(fù)合蛋白飼料由假絲酵母菌接種菌液與包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料混合，進(jìn)行接 種發(fā)酵制得，按容積百分比計(jì)，所述假絲酵母菌接種菌液的用量是所述包含檸檬酸發(fā)酵廢 菌絲的固態(tài)原料體積的30-50%，優(yōu)選地，所述假絲酵母菌接種菌液的用量是所述包含檸檬 酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料體積的40%。
[0007] 進(jìn)一步地，所述假絲酵母菌接種菌液是將假絲酵母菌依次經(jīng)菌種活化、菌種培養(yǎng) 和接種菌液處理制得。
[0008] 優(yōu)選地，所述菌種活化是將假絲酵母菌接種到假絲酵母菌培養(yǎng)基中進(jìn)行活化，活 化溫度為32-35°C，活化時(shí)間為18-24h。
[0009] 優(yōu)選地，所述是由假絲酵母菌接種到假絲酵母菌培養(yǎng)基中進(jìn)行活化，活化溫度為 33°C，活化時(shí)間為20h。
[0010] 優(yōu)選地，所述假絲酵母菌培養(yǎng)基的組分按重量百分比計(jì)包括酵母粉I. 0-3. 0%、蜜 糖0.5-2. 0%、檸檬酸發(fā)酵廢菌絲體1.0-4. 0%、玉米蛋白粉0.5-2. 0%、DDGS0. 1-1.0%和 K2HPO4O. 1-1. 0%，其余為水。
[0011] 優(yōu)選地，所述假絲酵母菌培養(yǎng)基的組分按重量百分比計(jì)包括酵母粉1. 5-2. 5%、蜜 糖0. 5-1. 5%、檸檬酸發(fā)酵廢菌絲體2. 0-3. 5%、玉米蛋白粉0. 5-1. 5%、DDGS0. 3-0. 7%和 K2HPO4O. 2-0. 5% 〇
[0012] 更為優(yōu)選地，所述假絲酵母菌培養(yǎng)基的組分按重量百分比計(jì)包括酵母粉2. 0%、蜜 糖1. 0%、檸檬酸發(fā)酵廢菌絲體3. 0%、玉米蛋白粉I. 0%、DDGS0. 5%和K2HPO4O. 3%。
[0013] 進(jìn)一步地，在所述菌種培養(yǎng)中，活化的假絲酵母菌接種量為1. 0-3. 0%，培養(yǎng)溫度 為32-35°C，培養(yǎng)時(shí)間為16-18h。
[0014] 優(yōu)選地，在所述菌種培養(yǎng)中，活化的假絲酵母菌接種量為2. 0 %，培養(yǎng)溫度為 32-35 °C，培養(yǎng)時(shí)間為16-18h。
[0015] 進(jìn)一步地，在所述接種菌液處理中，培養(yǎng)的接種菌種與水按重量比1 :0. 8-1. 2混 合。
[0016] 優(yōu)選地，在所述接種菌液處理中，培養(yǎng)的接種菌種與水按重量比I: 1混合。
[0017] 進(jìn)一步地，所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料按重量百分比包括檸檬酸發(fā)酵 廢菌絲 50-70%、玉米蛋白粉 10-30%、00655-20%和 K2HPO4O. 1-2. 0%。
[0018] 優(yōu)選地，所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料按重量百分比包括檸檬酸發(fā)酵廢 菌絲 60-70%、玉米蛋白粉 15-25%、00658-15%和 K2HPO4O. 1-1. 0%。
[0019] 更優(yōu)選地，所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料按重量百分比包括檸檬酸發(fā)酵 廢菌絲66%、玉米蛋白粉22%、DDGSlL 7%和K2HPO4O. 3%。
[0020] 進(jìn)一步地，所述檸檬酸發(fā)酵廢菌絲、玉米蛋白粉和DDGS按重量百分比計(jì)其用量配 比為6 :2 :1。
[0021] 進(jìn)一步地，所述檸檬酸發(fā)酵廢菌絲、玉米蛋白粉、DDGS和K2HPO4按重量百分比計(jì)其 用量配比為6 :2 :1 :0. 3。
[0022] 進(jìn)一步地，在所述接種發(fā)酵中，接種菌液占所述固態(tài)原料的30-50%，發(fā)酵基礎(chǔ)料 厚度為25-35cm，起始發(fā)酵溫度控制在25-30°C，發(fā)酵pH值4. 5-5. 0,均勻攤鋪在獨(dú)立封閉的 發(fā)酵床上進(jìn)行發(fā)酵；發(fā)酵控制：6-8h時(shí)，自然發(fā)酵料溫達(dá)到40°C ;48h-50h，pH5. 5-6. 5發(fā)酵 完成。
[0023] 優(yōu)選地，在所述接種發(fā)酵中，按體積百分比計(jì)，所述假絲酵母菌接種菌液的用量是 所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料體積的30-50%，發(fā)酵基礎(chǔ)料厚度為25-35cm，發(fā)酵 溫度為25-30°C，發(fā)酵時(shí)間為48-50h，發(fā)酵的pH值為4. 5-5. 0 ;發(fā)酵控制：6-8h，料溫達(dá)到 40°C ;48h-50h，pH5. 5-6. 5 發(fā)酵完成。
[0024] 更優(yōu)選地，在所述接種發(fā)酵中，按體積百分比計(jì)，所述假絲酵母菌接種菌液的用量 是所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料體積的30-50 %，發(fā)酵基礎(chǔ)料厚度為25-35cm，發(fā) 酵溫度為25-30°C，發(fā)酵時(shí)間為48-50h，發(fā)酵的pH值為4. 5-5. 0 ;發(fā)酵控制：6-8h，料溫達(dá)到 40°C ;48h-50h，pH5. 5-6. 5發(fā)酵完成，發(fā)酵完成的的復(fù)合蛋白飼料在65-75°C下烘干，經(jīng)降 溫，粉碎得成品。
[0025]本發(fā)明另一個(gè)方面還提供了一種利用發(fā)酵檸檬酸廢菌絲體制備復(fù)合蛋白飼料的 方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0026] (1)將假絲酵母菌活化；
[0027] (2)將活化的假絲酵母菌接入種子罐中進(jìn)行菌種培養(yǎng)，得到接種菌種；
[0028] (3)將所述接種菌種與水混合，制得接種菌液；
[0029] (4)將包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料與所述接種菌液混合發(fā)酵，制得復(fù)合蛋 白飼料。
[0030] 進(jìn)一步地，所述步驟（1)是將假絲酵母菌接種到假絲酵母菌培養(yǎng)基中進(jìn)行活化， 活化溫度為32-35°C，活化時(shí)間為18-24h。
[0031] 優(yōu)選地，所述步驟（1)是將假絲酵母菌接種到假絲酵母菌培養(yǎng)基中進(jìn)行活化，活 化溫度為33°C，活化時(shí)間為20h。
[0032] 進(jìn)一步地，所述假絲酵母菌培養(yǎng)基的組分按重量百分比計(jì)包括酵母粉1. 0-3. 0%、 蜜糖0.5-2. 0%、檸檬酸發(fā)酵廢菌絲體1.0-4. 0%、玉米蛋白粉0.5-2. 0%、DDGS0. 1-1.0% 和 K2HPO4O. 1-1. 0%。
[0033] 優(yōu)選地，所述假絲酵母菌培養(yǎng)基的組分按重量百分比計(jì)包括酵母粉1. 5-2. 5%、蜜 糖0. 5-1. 5%、檸檬酸發(fā)酵廢菌絲體2. 0-3. 5%、玉米蛋白粉0. 5-1. 5%、DDGS0. 3-0. 7%和 K2HPO4O. 2-0. 5%，其余為水。
[0034] 更優(yōu)選地，所述假絲酵母菌培養(yǎng)基的組分按重量百分比計(jì)包括酵母粉2. 0%、蜜糖 1. 0 %、檸檬酸發(fā)酵廢菌絲體3. 0 %、玉米蛋白粉1. 0 %、DDGS0. 5 %和K2HPO4O. 3 %。
[0035] 進(jìn)一步地，所述步驟（2)活化的假絲酵母菌接種量為1. 0-3.0%，培養(yǎng)溫度為 32-35 °C，培養(yǎng)時(shí)間為16-18h。
[0036] 進(jìn)一步地，所述步驟（3)中接種菌種與水按重量比1 :0. 8-1. 2混合。
[0037] 優(yōu)選地，所述步驟（3)中接種菌種與水按重量比1 :1混合。
[0038] 進(jìn)一步地，所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料按重量百分比包括檸檬酸發(fā)酵 廢菌絲 50-70%、玉米蛋白粉 10-30%、00655-20%和 K2HPO4O. 1-2. 0%。
[0039] 優(yōu)選地，所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料按重量百分比包括檸檬酸發(fā)酵廢 菌絲 60-70%、玉米蛋白粉 15-25%、00658-15%和 K2HPO4O. 1-1. 0%。
[0040] 更優(yōu)選地，所述包含檸檬酸發(fā)酵廢菌絲的固態(tài)原料按重量百分比包括檸檬酸發(fā)酵 廢菌絲66%、玉米蛋白粉22%、DDGSlL 7%和K2HPO4O. 3%。
[0041] 進(jìn)一步地，所述檸檬酸發(fā)酵廢菌絲、玉米蛋白粉和DDGS按重量百分比計(jì)其用量配 比為6 :2 :1。
[0042] 進(jìn)一步地，所述檸檬酸發(fā)酵廢菌絲、玉米蛋白粉、DDGS和K2HPO4按重量百分比計(jì)其 用量配比為6 :2 :1 :0. 3。
[0043] 進(jìn)一步地，所述步驟（4)中接種菌液占所述固態(tài)原料的30-50%，發(fā)酵基礎(chǔ)料厚度 為25-35cm，起始發(fā)酵溫度控制在25-30°C，發(fā)酵pH值4. 5-5. 0,均勻攤鋪在獨(dú)立封閉的發(fā)酵 床上進(jìn)行發(fā)酵；發(fā)酵控制：6-8h，自然發(fā)酵料溫達(dá)到40°C ;48h-50h，pH5. 5-6. 5發(fā)酵完成。
[0044]優(yōu)選地，所述步驟（4)中接種菌液占所述固態(tài)原料的35-45 %，發(fā)酵基礎(chǔ)料厚度 為25-35cm，發(fā)酵溫度為25-30°C，發(fā)酵時(shí)間為48-50h，發(fā)酵的pH值為4. 5-5. 0 ;發(fā)酵控制： 6_8h，自然發(fā)酵料溫達(dá)到40°C ;48h-50h，pH5. 5-6. 5發(fā)酵完成。
[0045] 更優(yōu)選地，所述步驟（4)中接種菌液占所述固態(tài)原料的40%，發(fā)酵基礎(chǔ)料厚度為 25-35cm，發(fā)酵溫度為25-30°C，發(fā)酵時(shí)間為48-50h，發(fā)酵的pH值為4. 5-5. O ;發(fā)酵控制： 6_8h，自然發(fā)酵料溫達(dá)到40°C ;48h-50h，pH5. 5-6. 5發(fā)酵完成。
[0046] 進(jìn)一步地，還包括步驟（5):將所述步驟（4)中的復(fù)合蛋白飼料在65-75°C下烘干， 經(jīng)降溫，粉碎得成品。
[0047] 優(yōu)選地，步驟（5)包括：烘干：當(dāng)發(fā)酵進(jìn)行到48_50h時(shí)發(fā)酵完成，發(fā)酵后的全部產(chǎn) 物移入低溫烘干機(jī)中，進(jìn)行烘干，烘干溫度控制在65-75°C;粉碎：烘干后的產(chǎn)物輸送到逆流 冷卻器降溫，粉碎，檢測(cè)合格即成為成品。
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