CN103478405A - 一种利用维生素b2发酵废液制备益生菌制剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，包括下列步骤：1）调节维生素B2发酵废液的pH值；2）向废液中加入益生菌菌种进行发酵，当发酵液的pH值达到5或者发酵液中菌体或芽孢的含量达到一定值时，停止发酵；3）将发酵液进行离心分离，收集菌体或芽孢；4）将菌体或芽孢进行真空干燥，即得。本发明的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，直接接种菌种，省略了培养基质的配制、高温灭菌过程，缩短工艺流程且没有增添排放，工作效率提高，节约了生产成本；省工省料，节能减排。采用本发明的制备方法制备的益生菌制剂，添加到饲料中可起到防病治病、提高饲料利用效率的作用，并可替代抗生素的使用。

Description

一种利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法
技术领域
本发明属于发酵废液处理技术领域，具体涉及一种利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法。
背景技术
维生素B2，又称核黄素，是生物生命活动中不可缺少的维生素之一，与人体内的碳水化合物、脂肪及氨基酸代谢有着密切的关系，对生物生长发育起着极其重要的作用。维生素B2发酵废液是指在维生素B2生产过程中，维生素B2蒸馏后的残余物废液。该废液的固含量为5%左右，含有大量的糖、蛋白质、氨氮等多种微生物生长多需要的营养物质，并且是无菌的液体。
现有技术中，维生素B2发酵废液的处理方法是进入浓缩器进行浓缩，浓缩至固含量达30%时，混入其它物质中一起进行烘干，作为饲料原料使用。该方法存在工艺复杂、能耗高、成本高的问题，并且在烘干的过程中，原有的营养物质流失严重，不能最大限度的回收利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，对维生素B2发酵废液进行二次利用，解决了常规益生菌生产方法中工艺复杂、能耗与成本高的问题。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：包括下列步骤：
1）发酵废液预处理：调节维生素B2发酵废液的pH值为5.5～7.2；
2）益生菌接种发酵：向废液中加入益生菌菌种，加入量为废液总质量的0.5%，控制废液温度为38～41℃，开始发酵，当发酵液的pH值达到5或者发酵液中菌体或芽孢的含量达到1×1010CFU/g时，停止发酵；
3）收集菌体或芽孢：将发酵液进行离心分离，收集菌体或芽孢；
4）干燥：将菌体或芽孢进行真空干燥，即得。
步骤1）中调节维生素B2发酵废液的pH值的方法是：向发酵废液中加入碱性物质。
所述碱性物质为氨水、碳酸氢钠、氢氧化钙中的任意一种或组合。
所述碱性物质为碳酸氢钠和氢氧化钙，所述碳酸氢钠与氢氧化钙的质量比为3～4：1。
步骤3）中所述离心分离的转速为9000～11000r/min。
步骤3）中离心分离后的液体经浓缩后返回步骤1）的发酵废液中。
步骤4）中所述干燥的温度为40～60℃。
本申请的技术方案中，所述益生菌为本领域中适合添加到饲料中的有益菌菌种，常用的益生菌有乳酸菌、酵母菌、放线菌和丝状菌。
当所述益生菌菌种为乳酸杆菌和/或双歧杆菌菌种时，对步骤3）中收集到的菌体用乳化法进行微胶囊包被。
所述乳化法包括下列步骤：
a）按菌体与海藻酸钠的质量比为1：6的比例，将收集到的菌体加入到质量分数为2%的海藻酸钠溶液中制成混合液；
b）将步骤a）所得混合液加入到含有质量分数为0.5%的吐温的食用油中，搅拌进行乳化，得乳化液；
c）将步骤b）所得乳化液加入到质量分数为1%的CaCl2溶液中，静置1h后进行离心分离，收集菌体或芽孢，即得。
步骤b）中所述搅拌的转速为380～420r/min，搅拌时间为9～10min。
本发明的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其中，发酵废液是提取出目的发酵物后的维生素B2发酵废液，含水量高（95%）。该发酵废液富含蛋白质、维生素（原发酵液中残余的发酵目的产物）等微生物所需要的各种营养物质，并且是无菌的液体，因此免去了常规培养基的配制、灭菌过程。
本发明的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法所制备的益生菌制剂，可与载体混合后进行真空包装，做成益生菌制剂产品；所述的载体为麸皮或糠麸等物质。使用时，该益生菌制剂产品在饲料中的质量添加比例为0.03%～0.1%。该益生菌制剂可用于各种动物生产性能及抗病能力的提高，尤其是用于蛋鸡、肉鸡时，显著提高其产蛋性能或产肉性能。
本发明的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，菌体收集后的废液仍进入原生产系统（进入浓缩器进行浓缩），省略了菌体离心分离后所产生的废液的处理过程，省工省料，节能减排。
本发明的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，在维生素B2发酵废液中直接加入益生菌菌种进行发酵，制备益生菌制剂，具有以下有益效果：
1）与传统益生菌生产工艺相比，可直接接种菌种，省略了培养基质的配制、高温灭菌过程，缩短工艺流程，提高工作效率，节约生产成本；
2）菌体收集后的废液仍进入原生产系统（进入浓缩器进行浓缩），省略了菌体离心分离后所产生的废液的处理过程，省工省料，节能减排。
3）将维生素B2发酵废液在液体状态下直接加以有效利用，其营养价值保存完好，制成的益生菌制剂以合适的比例添加到饲料中，不但发挥其正常的营养性作用，同时也充分发挥维生素及其它营养因子促生长的作用，从而最大限度的发挥其各种生理作用，提高动物的生产性能及抗病能力。
4）采用本发明的制备方法制备的益生菌制剂，添加到饲料中经过复合益生菌群发酵，将植物蛋白饲料转化成了微生物蛋白饲料，营养价值大幅提高；
5）采用本发明的制备方法制备的益生菌制剂，添加到饲料中可有效替代抗生素的使用，是一种生产“无抗饲料”（不含抗生素的饲料）的新方法。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，包括下列步骤：
1）发酵废液预处理：向维生素B2发酵废液中加入碳酸氢钠和氢氧化钙，所述碳酸氢钠与氢氧化钙的质量比为3：1，调节废液的pH值为6.5；
2）益生菌接种发酵：向废液中加入益生菌菌种，所述益生菌菌种为酵母菌、放线菌和丝状菌的复合益生菌菌种，加入量为废液总质量的0.5%，控制废液温度为38℃，开始发酵，当发酵液的pH值达到5时，停止发酵；
3）收集菌体或芽孢：将发酵液进行离心分离，所述离心分离的转速为10000r/min，收集菌体或芽孢；
4）干燥：将菌体或芽孢进行真空干燥，干燥的温度为60℃，即得。
将所得益生菌制剂与麸皮混合后进行真空包装，做成益生菌制剂产品。使用时，该益生菌制剂产品在饲料中的质量添加比例为0.03%～0.1%。
实施例2
本实施例的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，包括下列步骤：
1）发酵废液预处理：向维生素B2发酵废液中加入氨水，调节废液的pH值为5.5；
2）益生菌接种发酵：向废液中加入益生菌菌种，所述益生菌菌种为放线菌和丝状菌的复合益生菌菌种，加入量为废液总质量的0.5%，控制废液温度为41℃，开始发酵，当发酵液中菌体或芽孢的含量达到1×1010CFU/g时，停止发酵；
3）收集菌体或芽孢：将发酵液进行离心分离，所述离心分离的转速为10000r/min，收集菌体或芽孢；离心分离后的液体经浓缩后返回步骤1）的发酵废液中进行预处理；
4）干燥：将菌体或芽孢进行真空干燥，干燥的温度为40℃，即得。
实施例3
本实施例的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，包括下列步骤：
1）发酵废液预处理：向维生素B2发酵废液中加入碳酸氢钠和氢氧化钙，所述碳酸氢钠与氢氧化钙的质量比为4：1，调节废液的pH值为7.2；
2）益生菌接种发酵：向废液中加入益生菌菌种，所述益生菌菌种为乳酸杆菌和双歧杆菌菌种，加入量为废液总质量的0.5%，控制废液温度为39℃，开始发酵，当发酵液中菌体或芽孢的含量达到1×1010CFU/g时，停止发酵；
3）收集菌体或芽孢：将发酵液进行离心分离，所述离心分离的转速为10000r/min，收集菌体或芽孢；
对收集到的菌体用乳化法进行微胶囊包被，所述乳化法包括下列步骤：
a）按菌体与海藻酸钠的质量比为1：6的比例，将收集到的菌体加入到质量分数为2%的海藻酸钠溶液中制成混合液；
b）将步骤a）所得混合液加入到含有质量分数为0.5%的吐温的食用油中，搅拌进行乳化，所述搅拌的转速为400r/min，搅拌时间为10min，得乳化液；
c）将步骤b）所得乳化液加入到质量分数为1%的CaCl2溶液中，静置1h后进行离心分离，收集菌体或芽孢；
4）干燥：将菌体或芽孢进行真空干燥，干燥的温度为50℃，即得。

Claims (9)

1.一种利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：包括下列步骤：
1）发酵废液预处理：调节维生素B2发酵废液的pH值为5.5～7.2；
2）益生菌接种发酵：向废液中加入益生菌菌种，加入量为废液总质量的0.5%，控制废液温度为38～41℃，开始发酵，当发酵液的pH值达到5或者发酵液中菌体或芽孢的含量达到1×1010CFU/g时，停止发酵；
3）收集菌体或芽孢：将发酵液进行离心分离，收集菌体或芽孢；
4）干燥：将菌体或芽孢进行真空干燥，即得。
2.根据权利要求1所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：步骤1）中调节维生素B2发酵废液的pH值的方法是：向发酵废液中加入碱性物质。
3.根据权利要求2所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：所述碱性物质为氨水、碳酸氢钠、氢氧化钙中的任意一种或组合。
4.根据权利要求3所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：所述碱性物质为碳酸氢钠和氢氧化钙，所述碳酸氢钠与氢氧化钙的质量比为3～4：1。
5.根据权利要求1所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：步骤3）中离心分离后的液体经浓缩后返回步骤1）的发酵废液中。
6.根据权利要求1所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：步骤4）中所述干燥的温度为40～60℃。
7.根据权利要求1所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：当所述益生菌菌种为乳酸杆菌和/或双歧杆菌菌种时，对步骤3）中收集到的菌体用乳化法进行微胶囊包被。
8.根据权利要求7所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：所述乳化法包括下列步骤：
a）按菌体与海藻酸钠的质量比为1：6的比例，将收集到的菌体加入到质量分数为2%的海藻酸钠溶液中制成混合液；
b）将步骤a）所得混合液加入到含有质量分数为0.5%的吐温的食用油中，搅拌进行乳化，得乳化液；
c）将步骤b）所得乳化液加入到质量分数为1%的CaCl2溶液中，静置1h后进行离心分离，收集菌体或芽孢，即得。
9.根据权利要求8所述的利用维生素B2发酵废液制备益生菌制剂的方法，其特征在于：步骤b）中所述搅拌的转速为380～420r/min，搅拌时间为9～10min。
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