CN101248845B - 一种利用发酵处理水产饲料原料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用发酵处理水产饲料原料的方法，其步骤是：A、好氧真菌培养：首先是将酵母菌或黑曲霉或青霉菌培养，摇瓶种制备；其次是以麸皮或/和米糠为培养基，制备丝状真菌二级种；第三是将丝状真菌二级种进行三级真菌固体种培养；第四是三级真菌固体种培养成熟后作为生产菌种。B、乳酸菌的培养：将植物源乳酸菌经一级试管种，二级摇床培养后进入液体发酵罐培养获得液体乳酸菌生产种。C、固态培养：首先将菜粕或/和棉粕或/和豆粕与麦麸或/和米糠混合后加水；其次是接入步骤A、B获得的两种生产菌种；第三是进行堆积或装袋堆码培养，待培养完成后将所得物质烘干即可。本发明工艺简便快捷、产品性能稳定、易于大规模生产。

Description

一种利用发酵处理水产饲料原料的方法

技术领域

本发明涉及一种水产饲料原料的技术领域，具体涉及一种利用发酵处理水产饲料原料的方法。

背景技术

由于水产动物基本都是变温动物，并且消化道短，pH值中性，消化酶活较低，所以造成了水产动物对饲料消化利用率较低。同时由于水产饲料原料中杂柏使用量高，导致饲料中的抗营养因子高，目前通过酶技术将抗营养因子进行降解，但是水产饲料制粒温度比常规饲料更高，所以外添加的活性成分在加工过程中容易失活，不能起到预期的效果。

水产饲料中使用的植物性原料中植酸含量较高，植酸是一种典型的抗营养因子，具有极强的螯合能力，是影响多种矿物质吸收的最重要的因素。植酸及其盐类广泛存在于大豆制品中，占总重的1％～3％，其中植酸磷的含量占植物总磷的60％～90％，是磷和肌醇的主要储存形式。磷是动物生长所必需的无机元素，以植酸盐形式存在的磷不易被水产动物所消化利用，未被利用的磷随粪便排出体外，从而导致了水产养殖环境中磷污染的加重，容易引起水华的发生。因此，人们为了促进动物对磷的吸收，在饲料中加如无机磷(CaH₂PO₄)做补充，但无机磷作为一种化工产品，不但适口性不好，而且同样也是一种抗饲养因子，更加速了水体污染速度。例如养殖真鲷时，按蛋白质含量计算，投饵量的20％作为残饵被直接排放到环境中，鱼摄食占80％，其中有20％用于鱼体增重，60％作为粪便排出体外，也就是说，投饵量的80％被排到水中，污染之严重是显而易见的。

为了解决饲料中抗营养因子的影响，目前人们主要通过高温制粒和微生物发酵两种方法对原料进行预处理。高温制粒的原理是在一定温度下，通过螺旋轴转动给予原料一定的压力，使原料从喷嘴喷出，原料因压力瞬间下降而被膨化，抗营养因子随之失活。挤压膨化通过加热和剪切力双重因素失活抗营养因子，通常可分为干法和湿法两种。大量研究表明，膨化加工可降低大豆中的抗胰蛋白酶(TIA)的活性，且不同膨化方式、不同方法、不同工艺参数对大豆TIA的灭活程度不同。席鹏彬(不同温度湿法挤压膨化加工对全脂大豆化学成分及抗营养因子的影响，席鹏彬等，《饲料工业》2000年11期)等研究了不同温度下湿法挤压膨化对大豆中抗营养因子的影响发现，随膨化温度升高，胰蛋白酶抑制因子的失活程度增强。与其它大豆产品比较，膨化大豆抗原少，抗胰蛋白酶活性低，能提高营养物质的消化率。而且膨化处理使细胞壁破裂，增加其营养利用价值，尤其是提高了油脂的利用率。

微生物发酵法是通过多菌种、多温相、多重发酵脱毒技术，可使大豆蛋白中的抗营养因子含量下降至饲用水平，基本上消除抗营养因子的抗营养作用。木霉菌通过发酵，能产生小分子抗生素和大分子抗菌蛋白或胞壁降解酶类来抑制病原菌的生长、繁殖和侵染。木霉菌经深层发酵，生成蛋白酶和纤维素酶。而纤维素酶富含内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡聚糖苷酶等多种酶系，从分子内部作用于β-1，4键，使纤维素降解，从纤维糊精非还原性末端β-1，4键产生纤维二糖，进而水解成葡萄糖，提高饲料消化率。李自刚(玉米秸秆生产单细胞蛋白质饲料的研究，李自刚等，《河南农业大学》2001年第五期)等研究表明：对玉米秸秆在不灭菌条件下利用绿色木霉菌GM9823生产单细胞蛋白质饲料，在培养基中的初加水量75％，菌株接种量12％，温度30±1度，发酵时间1-2天的条件下，玉米秸秆生产的发酵饲料粗蛋白含量由2.8％，提高至28％，粗纤维含量由40.2％降至13.6％。微生物发酵除了能消除大豆中的抗营养因子外，发酵后的大豆蛋白还有其它一些营养优势，如发酵后的大豆蛋白中的大分子蛋白质被降解为易溶解的小分子量蛋白、肽和氨基酸，在动物的消化系统中更易降解和直接吸收利用。姚晓红(微生物混合发酵去除生豆粕中胰蛋白酶抑制剂的研究，《中国饲料》2005年24期，姚晓红等)等利用多菌种混合微生物发酵豆粕，完全去除了豆粕中的胰蛋白酶抑制因子。发酵后的大豆蛋白中由于含有一定数量的益生菌，如乳酸菌，可以明显改善水产动物肠道微生态环境，提高动物机体免疫力，促进动物生长。同时可大幅度减少疫苗、抗生素等药物使用量，提高水产动物的成活率，减少对养殖水体的污染，是最佳的绿色环保饲料蛋白源。微生物发酵处理大豆蛋白目前已有产品问世，但对产品的品质控制、发酵工艺参数控制以及规模化生产方面良莠不齐，需进一步地研究。经检索中国专利，中国专利申请号为200410015386.X，名称为一种蛋白饲料及其制备方法，所述的蛋白饲料以豆粕为原料，由生物发酵法制提，通过菌种和酶制剂的配合作用或单独使用菌促，对豆粕进行发酵，经过处理得到，所用菌种和乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌或其组合菌种，所用酶制剂为植酸酶、蛋白酶、糖化酶或其组合，菌种与酶制剂的重量配比在0.01-100，将菌种活化、培养，得到菌粉或菌液，将菌粉或菌液加入营养液混合，进行活化培养，再与酶制剂混合，加入豆粕，混合后固态发酵，经后处理即得，所述的菌种活化是将菌种用糖蜜在25-37℃单独活化12-36小时，所述的豆粕加入量为糖蜜的20-100倍，豆粕加入量为菌种重量的100-1000倍，所述的发酵是固态发酵，豆粕的含水量控制在40-60％范围内，无游离水流出，以“手握成团，落地能散”为准，当使用两种或三种菌种活化时，各菌种通常分别进行活化，菌种活化后，加入酶制剂，与豆粕混合均匀，在30-50℃下，厌氧发酵2-5天，所述的后处理是将发酵好的豆粕热风干燥，粉碎后包装。但是该工艺只是进行了厌氧发酵，并不能有效的产生植酸酶、蛋白酶、糖化酶等物质，导致原料中营养因子不能充分降解，影响原料质量并造成原料浪费。

经检索未见到一种利用发酵处理水产饲料原料的方法在国内外出版物中报道或公开使用过。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种利用发酵处理水产饲料原料的方法，该方法具有工艺简便快捷、产品性能稳定、易于大规模生产等特点，并且通过该方法制备的水产饲料能够有效降低了饲料中的抗营养因子，降低了饲料中无机磷的含量，提高了饲料原料中有机磷的利用，促进了水产动物对饲料的吸收，降低了饲料对水体的污染。

为了实现上述任务，通过长期的摸索和反复试验研究，终于探索出了利用微生物发酵技术处理水产饲料原料的方法，其步骤是：

A、好氧真菌培养：

①、将酵母菌或黑曲霉或青霉菌或木霉菌先经斜面培养，三角瓶摇瓶种制备。

②、以麸皮或/和米糠为培养基，于25～28℃条件下制备酵母菌及丝状真菌二级种。

③、将获得的酵母菌及丝状真菌二级种进行浅盘三级真菌固体种培养。

④、三级真菌固体种培养成熟后于40～60℃条件下烘干作为生产菌种。

B、乳酸菌的培养

在30℃条件下将植物源乳酸菌经一级试管种，二级摇床培养后进入液体发酵罐培养获得液体乳酸菌生产种。

C、固态培养：

①、将6～8重量份的菜粕或/和棉粕或/和豆粕与2～4重量份的麦麸或/和米糠充分混合，然后加入2～8重量份的水，使混合物的含水量为30～60％。

②、接入步骤A、B获得的两种生产菌种，接种量为混合物总量的10～15％，其中真菌接种量约为占总接种量的20～40％，乳酸菌60-80％。

③、在30～37℃条件下进行堆积或装袋堆码培养48～72小时，待培养完成后将所得物质于60～80℃条件下烘干即成本发明所述水产饲料发酵原料。

本发明所述的利用微生物发酵技术处理水产饲料原料的方法与现有技术相比，具有以下积极性效果：

1、通过本发明所述方法获得的水产饲料原料在应用中可大幅降低饲料中无机磷的使用，同时减少了饲料中无机元素的使用，有效降低粉尘污染，降低饲料对环境的污染，

2、由于采用微生物发酵工艺处理技术，可有效的降低饲料原料中抗营养因子的含量，从而提高饲料的有效利用率。能够改善饲料适口性，促进动物的吸收，并且减少COD、BOD及NH₃等污染物的排放。

3、本发明所述方法获得的水产饲料原料由于自身含有丰富的营养物质，可大幅减少鱼粉使用量，降低成本，为饲料企业提供至少2％的配方空间。

4、本发明所述方法设计合理，发酵前期主要为好氧真菌发酵，产生植酸酶，蛋白酶等酶类，对原料中的抗营养因子进行降解，中后期由于氧气耗尽，进行厌氧乳酸发酵，生产乳酸，抑制其它杂菌生长，并中和部分抗营养因子，可有效提高原料利用率。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述，但并非对本发明的限制，凡依照本发明公开内容所作的任何本领域的等同替换，均属于本发明的保护范围。

实施例1、

1、好氧真菌培养：将酵母菌或黑曲霉或青霉菌或木霉菌经斜面培养，三角瓶摇瓶种制备。以麸皮或/和米糠为培养基，于25或26或27或28℃条件下制备酵母菌及丝状真菌二级种。将获得的酵母菌及丝状真菌二级种进行浅盘三级真菌固体种培养，待其成熟后于40或45或50或55或60℃条件下烘干作为生产菌种。

2、乳酸菌的培养：在30℃条件下将植物源乳酸菌经一级试管种，二级摇床培养后进入液体发酵罐培养获得液体乳酸菌生产种。

3、固态培养：

①、将6或7或8重量份的菜粕或/和棉粕或/和豆粕与2或3或4重量份的麦麸或/和米糠充分混合，然后加入2或3或4或5或6或7或8重量份的水，使混合物的含水量为30～60％。

②、接入步骤1、2获得的两种生产菌种，接种量为混合物总量的10～15％，其中真菌接种量约为占总接种量的20～40％和乳酸菌占总接种量的60-80％。

③、在30或32或34或35或37℃条件下进行堆积或装袋堆码培养48或52或58或64或68或72小时，待培养完成后将所得物质于60或62或68或72或78或80℃条件下烘干即成本发明所述水产饲料发酵原料。

实施例2、

1、好氧真菌培养：将酵母菌或黑曲霉或青霉菌或木霉菌先经斜面培养，三角瓶摇瓶中制备。以麸皮或/和米糠为培养基，于25～28℃条件下制备酵母菌及丝状真菌二级种。将获得的酵母菌及丝状真菌二级种进行浅盘三级真菌固体种培养，待其成熟后于40或45或50或55或60℃条件下烘干作为生产菌种。

2、乳酸菌的培养：在30℃条件下将植物源乳酸菌经一级试管种，二级摇床培养后进入液体发酵罐培养获得液体乳酸菌生产种。

3、固态培养：

①、将6或7或8重量份的菜粕与2或3或4重量份的麦麸充分混合，然后加入2或5或7重量份的水，使混合物的含水量为40～50％。

②、接入步骤1、2获得的两种生产菌种，接种量为混合物总量的10～15％，其中真菌接种量约为占总接种量的20～40％和乳酸菌占总接种量的60-80％。

③、在35或37℃条件下进行堆积或装袋堆码培养68或72小时，待培养完成后将所得物质于80℃条件下烘干即成本发明所述水产饲料发酵原料。

实施例3、

1、好氧真菌培养：将黑曲霉先经斜面培养，三角瓶摇瓶种制备。以麸皮或/和米糠为培养基，于27℃条件下制备丝状真菌二级种。将获得的丝状真菌二级种进行浅盘三级真菌固体种培养，待其成熟后于50℃条件下烘干作为生产菌种。

2、乳酸菌的培养：在30℃条件下将植物源乳酸菌经一级试管种，二级摇床培养后进入液体发酵罐培养获得液体乳酸菌生产种。

3、固态培养：

①、将5重量份的棉粕与4重量份的麦麸充分混合，然后加入7重量份的水，使混合物的含水量为43.75％。

②、接入步骤1、2获得的两种生产菌种，接种量为混合物总量的15％，其中真菌接种量约为占总接种量的30％和乳酸菌占总接种量的70％。

③、在35℃条件下进行堆积或装袋堆码培养72小时，待培养完成后将所得物质于80℃条件下烘干即成本发明所述水产饲料发酵原料。

实施例4、

1、好氧真菌培养：将黑曲霉先经斜面培养，三角瓶摇瓶种制备。以麸皮或/和米糠为培养基，于27℃条件下制备丝状真菌二级种。将获得的丝状真菌二级种进行浅盘三级真菌固体种培养，待其成熟后于60℃条件下烘干作为生产菌种。

2、乳酸菌的培养：在30℃条件下将植物源乳酸菌经一级试管种，二级摇床培养后进入液体发酵罐培养获得液体乳酸菌生产种。

3、固态培养：

①、将4重量份的豆粕与5重量份的麦麸充分混合，然后加入4重量份的水，使混合物的含水量为30.76％。

②、接入步骤1、2获得的两种生产菌种，接种量为混合物总量的13％，其中真菌接种量约为占总接种量的35％和乳酸菌占总接种量的65％。

③、在37℃条件下进行堆积或装袋堆码培养68小时，待培养完成后将所得物质于75℃条件下烘干即成本发明所述水产饲料发酵原料。

Claims (1)

1.一种利用发酵处理水产饲料原料的方法，其步骤是：

A、好氧真菌培养：

①、将酵母菌或黑曲霉或木霉菌先经斜面培养，三角瓶摇瓶种制备；

②、以麸皮或/和米糠为培养基，于25～28℃条件下制备酵母菌及丝状真菌二级种；

③、将获得的酵母菌及丝状真菌二级种进行浅盘三级真菌固体种培养；

④、三级真菌固体种培养成熟后于40～60℃条件下烘干作为生产菌种；

B、乳酸菌的培养：

在30℃条件下将植物源乳酸菌经一级试管种，二级摇床培养后进入液体发酵罐培养获得液体乳酸菌生产种；

C、固态培养：

①、将6～8重量份的菜粕或/和棉粕或/和豆粕与2～4重量份的麦麸或/和米糠充分混合，然后加入2～8重量份的水，使混合物的含水量为30～60％；

②、接入步骤A、B获得的两种生产菌种，接种量为混合物总量的10～15％，其中真菌接种量占总接种量的20～40％，乳酸菌60-80％；

③、在30～37℃条件下进行堆积或装袋堆码培养48～72小时，待培养完成后将所得物质于60～80℃条件下烘干。