CN101611767A - 一种海参用微生物发酵饵料的生产方法 - Google Patents

一种海参用微生物发酵饵料的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微生物发酵技术，具体地说是一种海参用微生物发酵饵料的生产方法。以豆粕、麸皮、米糠、酱油渣、海虹肉、海藻、海浮泥为发酵原料，以酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、光合细菌为有益微生物菌群，在25～30℃条件下接种，对原料进行固体发酵，得海参用微生物发酵饵料。本发明具有生产工艺简单易于操作、生产原料来源广泛成本低易于推广、生产周期短发酵产物多产品质量好易于应用等特点。在海参养殖中应用，可提高海参成活率，可提高海参免疫力，可加快海参生长发育，可改善养殖池水体的生态环境，净化水质，是一种理想的优质海参用微生物发酵饵料。

Description

一种海参用微生物发酵饵料的生产方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵饵料，具体的说是一种海参用微生物发酵饵料的生产方法。
背景技术
近年来，随着海参人工育苗技术的成功与海参养殖水平的提高，以及国内外市场成品参价格不断攀升，使得海参养殖业迅速发展，随之海参饵料业也迅速发展，海参饵料业已成为海参养殖业重要配套产业之一。目前，海参饵料需求量大，但原料缺、质量差、市场混乱，海参饵料已成为海参育苗与养殖生产的限制因素之一，为此，加强海参饵料研究，不断推出能量高、适口性好、能够促使海参快速生长的微生物发酵饵料是十分必要的，由此，海参饵料的研究愈来愈受到人们的重视。
国外海参饵料研究始于1950年，日本学者最初用无色鞭毛虫作为刺参幼体饵料培育出稚参，此后陆续用金藻、角毛藻、底栖硅藻和人工配合饵料，对稚参、幼参进行培育。
国内海参饵料的研究始于1957年，最初，以菱形藻为饵料，培育出幼参。60年代开始以小新月菱形藻、小球藻、盐藻和大叶藻的磨碎液为饵料，培育出稚参和幼参。80年代中期，开始研究刺参配合饵料，并用稻草发酵液成功培育出稚参。
目前，海参幼体阶段饵料：主要用单细胞藻类和代用饵料。单细胞藻类有牟氏角毛藻、小新月菱形藻、盐藻和金藻等，盐藻、金藻和角毛藻混合投喂培育效果最好。代用饵料有海洋红酵母、假丝酵母、球拟酵母、光合细菌和大型海藻磨碎液等。大量试验结果证明：变态期用藻类和海洋红酵母，后期用海洋红酵母和大型海藻磨碎液作为幼体的饵料，育苗效果好。
稚参和幼参阶段饵料：主要用底栖硅藻、大型海藻磨碎液、人工配合饵料等。大型海藻磨碎液的种类目前有鼠尾藻、马尾藻和大叶藻等，鼠尾藻投喂效果最好。将大型海藻磨碎液、人工配合饵料通过发酵作为稚参幼参饵料，均取得很好效果。
稚参阶段以大型海藻磨碎液为主，幼参阶段以人工配合发酵饵料为主。
成参阶段饵料：主要用人工配合饵料和大型藻类的发酵液。大型藻类有鼠尾藻、马尾藻、大叶藻等，人工配合饵料主要成分有发酵豆粕、麸皮、米糠、鱼粉、海藻粉、玉米蛋白粉、海浮泥等。
目前在海参养殖中饵料存在的主要问题：
1、所取原料质量不好，使用效果不稳定。2、配方中营养构成不合理，某些营养元素缺乏。3、生产工艺不成熟不规范。4、使用的海泥和海浮泥质量差，微生物含量少，配制出的饵料效果不理想。
海参饵料的发展方向和解决办法：
从海参育苗模式、养殖生产模式和存在的实际问题上看，具体到海参幼体阶段：用单细胞藻类、海洋红酵母和豆粕发酵小肽饵料。稚参和幼参阶段：用大型海藻磨碎液、海洋红酵母和豆粕发酵小肽饵料及复合菌发酵配合饵料。成参阶段：用大型藻类、豆粕发酵小肽饵料和复合菌发酵配合饵料。在上述三个阶段，我们采用微生物发酵饵料饲喂海参幼体、稚参、幼参，均获得了理想的应用效果。
在海参微生物发酵饵料的研制上，必须考虑海参栖息的生态条件，及海参自身的营养需求和自然采食规律等。根据我们大量的科研数据表明：海参的内脏中存在着大量的微生物菌群，主要以芽孢菌、酵母菌、乳酸菌、光合细菌为主。所以，目前人们推出的各种发酵饵料，其主要功能为：促进肠道对营养物质吸收、促进免疫机能的提高，减少发病率，提高成活率，提高产量。所以开展海参用微生物发酵饵料的研究非常必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产工艺简单易于操作、生产原料来源广泛成本低易于推广、生产周期短发酵产物多产品质量好易于应用的海参用微生物发酵饵料的生产方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：以豆粕、麸皮、米糠、酱油渣、海虹肉、海藻、海浮泥为原料，以酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、光合细菌为有益微生物菌群，在25～30℃条件下接种，对原料进行固体发酵，得海参用微生物发酵饵料；
固体发酵过程中，水的条件为：发酵原料与微生物菌群种子液和水的重量比例为，发酵原料∶酿酒酵母∶假丝酵母∶枯草芽胞杆菌∶乳酸菌∶光合细菌∶水＝100∶5～7∶5～7∶5～7∶5～7∶5～7∶25。最佳重量比例为，发酵原料∶酿酒酵母∶假丝酵母∶枯草芽胞杆菌∶乳酸菌∶光合细菌∶水＝100∶6∶6∶6∶6∶6∶25；枯草芽胞杆菌、乳酸菌种子液中每毫升含活菌数≥30个亿，光合细菌种子液中每毫升含活菌数≥20个亿，酿酒酵母、假丝酵母种子液中每毫升含活菌数≥10个亿。
固体发酵过程中，各种发酵原料的重量比例为；豆粕10～20份、麸皮10～20份、米糠10～20份、酱油渣10～20份、海虹肉10～20份、海藻10～20份、海浮泥20～30份：最佳的各种发酵原料重量比例为：豆粕10份、麸皮10份、米糠10份、酱油渣20份、海虹肉10份、海藻10份、海浮泥30份。
微生物种子发酵为液体发酵，液体发酵过程中，酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌的种子液发酵培养基以重量百分比计为：豆粕粉0.5～1.0％、玉米面0.5～1.0％、余量为水。其中，酿酒酵母、假丝酵母培养基中还含葡萄糖2.0～3.0％、枯草芽胞杆菌培养基中还含葡萄糖0.5～1.0％；乳酸菌培养基中还含葡萄糖1.0～2.0％。酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌的种子液发酵培养基最佳重量百分比计为：豆粕粉1.0％、玉米面1.0％。其中，酿酒酵母、假丝酵母培养基中含葡萄糖3.0％、枯草芽胞杆菌培养基中含葡萄糖1.0％：乳酸菌培养基中含葡萄糖2.0％。
酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌在摇床上的培养温度均为28℃～30℃。培养时间是：酿酒酵母、假丝酵母培养72～96小时；枯草芽胞杆菌培养24～36小时、乳酸菌培养48～72小时。
光合细菌的种子液发酵培养基的重量百分比计为：氯化铵0.1～0.2％、碳酸氢钠0.05～0.1％、磷酸氢二钾0.05～0.1％、乙酸钠0.25～0.50％、硫酸镁0.02～0.05％、余量为水。光合细菌的种子液发酵培养基最佳重量百分比计为：氯化铵0.1％、碳酸氢钠0.05％、磷酸氢二钾0.05％、乙酸钠0.25％、硫酸镁0.02％、余量为水。PH7.8，自然光照，培养温度为30℃～32℃。培养时间是：静止培养96～120小时。最佳的培养温度为30℃，时间为120小时。
固体发酵过程中主要为好氧发酵，兼有厌氧发酵。
固体发酵过程中起始温度为：25℃～30℃，控制温度为：30℃～40℃，最高温度40℃应控制48小时以内。
固体发酵过程中PH值的变化为：碱性-中性-微酸性。
本发明具有如下优点：
1.生产工艺简单，易于操作。本发明采用液体-固体发酵法，液体发酵采用酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、光合细菌为有益微生物菌群，所用菌种数目较少；种子发酵过程中所用的培养基和培养条件简单，固体发酵采用大剂量液体接种，发酵过程中起温快、持续时间长、效果好。
2.生产原料来源广泛、成本低、易于推广。本发明以豆粕、麸皮、米糠、酱油渣、海虹肉、海藻、海浮泥为发酵原料，经过有益微生物菌群的发酵，使低值的生产原料转变为含有活性生物蛋白、生物小肽、γ-氨基丁酸等生物促长因子的高质量的微生物发酵饵料，其发酵原料来源广泛，价格低廉，可广泛用于稚参、幼参、成参的养殖中，促进养参业的发展。
3.产品质量好。本发明采用的有益微生物菌群及其菌体代谢产物营养成份丰富，发酵代谢产出的生物小肽、γ-氨基丁酸、赖氨酸、多糖、乳糖、酵母素、细菌素、乳酸菌素及其它生物促长因子随饵料一起饲喂稚参、幼参、成参，能促进海参肠胃的代谢功能，提高海参肌体的免疫力。
4.生产周期短。本发明采用微生物液体与固体相结合的发酵技术，在固体发酵过程中，大量接种有益微生物菌群，选择适合于微生物繁殖生长的培养基，在适应微生物生长条件下，微生物菌群生长繁殖快、菌数高、原料发酵速度快，避免感染杂菌，发酵生产安全性能好，对生态环境友好，保证了产品质量，是一种高质量微生物菌群快速繁殖生长的海参用微生物发酵饵料的生产方法。
5.使用效果好。本发明发酵过程中产生的气味具有酵母菌和乳酸菌的发酵香性气味，该气味是海参饵料中最好的诱食剂，其诱食效果和适口性极佳。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
1、酿酒酵母、假丝酵母(产生蛋白酶、淀粉酶、净化水质等)液体种子发酵操作步骤如下：
(1)种母活化：分别将酿酒酵母、假丝酵母菌的种母移接到新配制的斜面培养基中，温度28℃，培养72小时；
种母活化培养用斜面培养基组成为：20wt％马铃薯(土豆)浸出液1000mL、蔗糖20g、琼脂18g、PH6.8；
(2)种子发酵培养(选择培养基和发酵条件试验)：采取深层发酵法生产液体种子，将分别活化好的酿酒酵母、假丝酵母的种母(克氏瓶)接到种子发酵培养基中发酵，发酵罐可以是50立升罐(也可以是100立升、500立升、1吨罐)，装液量不超过70％，通气发酵培养，培养温度为28℃，时间为72小时，培养成熟时，菌液有一种酒香味，显微镜下检查酵母菌菌体健壮，无杂菌污染等异常现象，即可供扩大发酵培养用或作为固体混合发酵用种子液。
酿酒酵母、假丝酵母菌发酵培养基组成如下(按重量百分比计算)：蔗糖3.0％、豆粕粉1.0％、玉米面1.0％、余量为水、PH6.8。
2.枯草芽胞杆菌(产生蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、肽抗生素等)液体种子发酵步骤如下：
(1)种母活化：将枯草芽胞杆菌种母，分别移至新配制培养基上(克氏瓶)，活化培养24小时，温度28℃，活化成熟后的克氏瓶中的菌体称为种子。
种母活化培养用斜面培养基组成为：蔗糖10g、牛肉膏3g、蛋白胨3g、酵母膏3g、水1000mL、琼脂18g、PH7.0；
(2)种子罐接种与发酵培养：将活化好的克氏瓶中的种子，用200mL无菌水洗入至500mL无菌的三角瓶中，用火焰接种法或压差接种到50立升的种子罐(或100立升的种子罐)中，装液量不超过70％，通气搅拌培养，通气量为1∶1，温度为28℃，培养时间为36小时，显微镜镜检芽孢杆菌菌体运动活泼，整齐，无污染，含活菌达到30亿/ml，(采用血球计数法计算菌数)培养液无异味，可供扩大发酵培养用或留作固体发酵用的液体种子液。
采用培养基的组成配方按重量百分比计如下：葡萄糖1.0％、豆粕粉1.0％，玉米面1.0％、余量为水、PH7.0。
3.乳酸菌(产生蛋白酶、乳酸菌素、肽类物质、肽抗生素等)菌液体种子发酵步骤如下：
(1)种母活化：将乳酸菌种母，分别移至新配制的培养基的克氏瓶斜面上，活化培养48小时，温度30℃，活化成熟后的克氏瓶中的菌体称为种子。
种母活化培养用斜面培养基组成为：蔗糖20g、蛋白胨3g、酵母膏3g、水1000mL、琼脂18g、PH7.0；
(2)种子罐接种与发酵培养：其过程同本实施例的1(2)；其不同之处培养温度为30℃，且可静止培养5天，也可以达到上述技术指标，即可供扩大发酵培养用或留作固体发酵用的液体种子液。
采用培养基的组成配方按重量百分比计如下：葡萄糖2.0％、豆粕粉1.0％、玉米面1.0％、余量为水、PH6.8。
4.光合细菌菌群液体种子发酵步骤如下：
(1)种母活化：对光合细菌种母进行活化(移接新斜面，或转接到新鲜液体培养基中活化5天)，活化后的菌体称种子。种母活化斜面培养基组成为：氯化铵1.0g、碳酸氢钠0.5g、磷酸氢二钾0.5g、乙酸钠2.5g、硫酸镁0.2g、蒸馏水1000mL、琼脂18克。PH7.8，自然光照，培养温度为30℃～32℃。培养时间是：静止培养96～120小时。
(2)种子发酵培养：将光合细菌种子发酵培养液以30％剂量接种到5000毫升透明的玻璃瓶内(装液体发酵培养基量不超过70％)，放在自然太阳光下照射培养温度30℃，5天种子培养基本成熟，含活菌量达到每10亿/mL以上，PH值为8.0～9.0，培养液呈鲜红或深红色，显微镜下检查光合细菌运动活泼，整齐，无污染，即可留作为固体混合发酵用种子液。培养基的组成配方按重量百分比计为：氯化铵0.1％、碳酸氢钠0.05％、磷酸氢二钾0.05％、乙酸钠0.25％、硫酸镁0.02％。PH7.8，自然光照，培养温度30℃，时间为120小时。
实施例2：
以酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、光合细菌为有益微生物菌群，有益微生物菌群混合发酵种子液固体发酵操作步骤如下：
(1)以豆粕、麸皮、米糠、酱油渣、海虹肉、海藻、海浮泥为发酵原料，发酵原料中各种原料重量比例为：豆粕10份、麸皮10份、米糠10份、酱油渣20份、海虹10份、海藻10份、海浮泥30份；按上述的比例将原料混合，按常规的基本要求进行粉碎并混拌均匀，而后放置在温度为25～30℃基本无菌的干净房间内备用；
(2)在室温条件下，将按照上述实施例1步骤所得高质量微生物菌群(酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、光合细菌)的悬浮液混拌到发酵原料中，发酵原料与微生物菌群种子液和水的重量比例为，发酵原料∶酿酒酵母∶假丝酵母∶枯草芽胞杆菌∶乳酸菌∶光合细菌∶水＝100∶6∶6∶6∶6∶6∶25，以“手握成团，落地就散”无游离水渗出为适度，翻拌均匀后，装到清洁的塑料桶和编织袋中，放在室温28℃±1℃，进行固体发酵，每天早、晚测定塑料桶和编织袋中的发酵温度各一次。固体发酵过程中，起始温度为：25℃～30℃，塑料桶和编织袋中的发酵温度会从起始温度慢慢升至40～42℃，升至超过40℃时，需要翻动，最高温度40℃应控制48小时以内。随后，发酵温度自然下降，发酵过程中的PH值是：碱性-中性-微酸性。
塑料桶、编织袋复合菌发酵对海参用微生物发酵饵料温度的影响见表1。
表1.塑料桶、编织袋复合菌发酵对海参用微生物发酵饵料温度的影响(℃)
  试验处理   24h   48h   72h   96h   120h   144h   168h
  塑料桶   30   33   40   38   35   32   30
  编织袋   30   35   42   40   36   34   32
*室温28℃±1℃    *2008年2月26日
通过表1可以看出，在室温28℃±1℃时，复合菌种采用塑料桶和编织袋两种方式进行固体发酵，试验结果表明：透气的编织袋发酵升温快、温度高，发酵结果明显好于不透气的塑料桶，即发酵应以好氧兼性为主，兼性厌氧为辅。
(3)当发酵料温度回落到室温时，发酵料产生的气味具有酵母、乳酸的发酵气味和微酸香性气味。该气味是海参饵料中最好的诱食剂。发酵终点的发酵料的含水量应在20～30％；将培养好的海参用微生物饵料，在自然条件下风干或者在45℃以下烘干，水分含量≤12，含活菌总数2亿/克以上，经过粉碎、过筛、质检、包装制成海参用微生物发酵饵料产品，稚参饵料用200目、幼参饵料用100目过筛，成参饵料用60目过筛。
实施例3：
将发酵好的海参用微生物发酵饵料在幼参中进行应用试验，海参用微生物发酵饵料对海参增重的影响见表2。
表2.海参用微生物发酵饵料对海参增重的影响
  试验处理   池号   水体(m)   试验前参重(g/池)   海参头数(尾/kg)   投饵量(g干料)   试验后参重(g/池)*   增重率(％)
  编织袋发酵料1编织袋发酵料2平均值   87   14.514.5   64008000   760210   384480   79009800   23.422.522.9
  塑料桶发酵料1塑料桶发酵料2平均值   32   15.115.1   27007500   2950254   162450   32009200   18.522.720.6
  未发酵料1未发酵料2平均值   94   17.317.3   60006400   680610   360396   70007600   16.718.717.7
*海参池水温16℃    *2008年3月1日～2008年3月11日
通过表2可以看出，在水温16℃时，经过12天的喂养试验，编织袋发酵料平均增重率22.9，塑料桶发酵料平均增重率20.6，未发酵料平均增重率17.7，试验结果表明，编织袋发酵料和塑料桶发酵料的平均增重率明显高于未发酵料平均增重率，在海参的养殖中应以微生物发酵饵料为主。
本发明具有生产工艺简单易于操作、生产原料来源广泛成本低易于推广、生产周期短发酵产物多产品质量好易于应用等特点。在海参养殖中应用，可提高海参成活率，可提高海参免疫力，可加快海参生长发育，可改善养殖池水体的生态环境，净化水质，是一种理想的优质海参用微生物发酵饵料。
为提高产品质量，缩短生产周期，申请人还试用了中国科学院沈阳应用生态研究所分离、纯化并鉴定的高活性微生物菌株(如：酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、光合细菌)其应用效果更佳。

Claims (10)

1.一种海参用微生物发酵饵料生产方法，其特征在于：以豆粕、麸皮、米糠、酱油渣、海虹肉、海藻、海浮泥为发酵原料，以酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌、光合细菌为有益微生物菌群，在25～30℃条件下接种，对原料进行固体发酵，得海参用微生物发酵饵料。
2.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述固体发酵过程中，发酵原料与微生物菌群种子液和水的重量比例为，发酵原料∶酿酒酵母∶假丝酵母∶枯草芽胞杆菌∶乳酸菌∶光合细菌∶水＝100∶5～7∶5～7∶5～7∶5～7∶5～7∶25。
3.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述固体发酵过程中，发酵原料与微生物菌群种子液和水的重量比例为，发酵原料∶酿酒酵母∶假丝酵母∶枯草芽胞杆菌∶乳酸菌∶光合细菌∶水＝100∶6∶6∶6∶6∶6∶25；所述种子液中，枯草芽胞杆菌、乳酸菌种子液中每毫升含活菌数为≥30个亿，光合细菌种子液中每毫升含活菌数为≥20个亿，酿酒酵母、假丝酵母种子液中每毫升含活菌数为≥10个亿。
4.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述固体发酵过程中，发酵原料中各种原料的重量比例为；豆粕10～20份、麸皮10～20份、米糠10～20份、酱油渣10～20份、海虹肉10～20份、海藻10～20份、海浮泥20～30份。
5.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述固体发酵过程中，发酵原料中各种原料重量比例为：豆粕10份、麸皮10份、米糠10份、酱油渣20份、海虹肉10份、海藻10份、海浮泥30份。
6.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述固体发酵过程中，起始温度为：25℃～30℃，控制温度为：30℃～40℃，若达到最高温度40℃应控制在48小时以内；
发酵达到终点后，可将发酵产物，在自然条件下风干或者在30-45℃条件下烘干，至含水量≤12，然后粉碎过筛，稚参饵料用200目、幼参饵料用100目、成参饵料用60目过筛。发酵饵料中含粗蛋白18％，含小肽8％。
7.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述微生物种子液体发酵中，酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌的种子液发酵培养基以重量百分比计为：豆粕粉0.5～1.0％、玉米面0.5～1.0％、余量为水。其中，酿酒酵母、假丝酵母培养基中还含有葡萄糖2.0～3.0％、枯草芽胞杆菌培养基中还含有葡萄糖0.5～1.0％：乳酸菌培养基中还含有葡萄糖1.0～2.0％；摇床上的培养温度均为28℃～30℃；培养时间：酿酒酵母与假丝酵母培养72～96小时；枯草芽胞杆菌培养24～36小时；乳酸菌培养48～72小时。
8.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述微生物种子液体发酵中，酿酒酵母、假丝酵母、枯草芽胞杆菌、乳酸菌的种子液发酵培养基最佳重量百分比计为：豆粕粉1.0％、玉米面1.0％、余量为水；其中，酿酒酵母、假丝酵母培养基中还含葡萄糖3.0％、枯草芽胞杆菌培养基中含葡萄糖1.0％；乳酸菌培养基中含葡萄糖2.0％。
9.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述微生物种子液体发酵中，光合细菌的种子液发酵培养基的重量百分比计为：氯化铵0.1～0.2％、碳酸氢钠0.05～0.1％、磷酸氢二钾0.05～0.1％、乙酸钠0.25～0.50％、硫酸镁0.02～0.05％，余量为水；自然光照，培养温度为30℃～32℃，培养时间：静止培养96～120小时。
10.按照权利要求1所述的生产方法，其特征在于：所述微生物种子液体发酵中，光合细菌的种子液发酵培养基重量百分比计为：氯化铵0.1％、碳酸氢钠0.05％、磷酸氢二钾0.05％、乙酸钠0.25％、硫酸镁0.02％，余量为水；PH7.8；培养温度为30℃，静止培养时间为120小时。
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