CN103734482A

CN103734482A - 一种饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法

Info

Publication number: CN103734482A
Application number: CN201410024600.1A
Authority: CN
Inventors: 史晓宇; 谢韬; 樊美珍; 黄勃
Original assignee: ANHUI KANGZHI BIOLOGICAL SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Hefei River biological medicine science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: CN103734482B

Abstract

本发明公开了一种饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法。本生产方法通过对地顶孢霉菌种生长特性的研究，将地顶孢霉培养物生产工艺进行了改进，改进后将地顶孢霉培养物生产周期由原先的11~15天缩短至5天，大幅度降低了地顶孢霉培养物的生产成本，对这一高端饲料添加剂的市场推广有着极为重要的意义；同时大大减少了生产过程中水电气的能源损耗。本发明中“地顶孢霉培养物”生产工艺过程主要包括“液体菌种发酵”和“固体发酵”。动物试验结果表明：该饲料添加剂可显著提高动物免疫力、较低料肉比、提高肉质品质。本方法生产“地顶孢霉培养物”饲料添加剂具有成本低廉、生产周期短、质量可控和应用效果好等优点。

Description

一种饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法

技术领域

本发明属于饲料添加剂加工技术领域，具体涉及一种饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，更具体地说是用地顶孢霉（Acremonium terricola，保藏号CGMCC0346 ）进行液体菌种发酵和固体发酵所获得的地顶孢霉培养物的制作方法。

背景技术

我国农业部颁发《饲料添加剂品种目录》中大部分饲料添加剂为传统的抗生素、化学合成药物等，长期使用此类添加剂会使动物产生抗药性，并存在动物源性耐药细菌的耐药性向人类的转移，给人类的健康形成巨大影响，甚至威胁到人类的生命安全；而且人体经常从肉质中摄入低剂量的抗生素残留物，会逐步在体内蓄积而导致各种器官发生病变，导致过敏反应、免疫抑制、致畸、致癌、致突变等作用。

因此，绿色饲料添加剂是未来发展方向，我国《十二五规划》也将“发展优质安全高效饲料产品”列为行业主要任务之一。规划指出：十二五期间需加强酶制剂、微生物制剂等新型饲料添加剂研发、生产与应用；综合利用微生物制剂等新型安全饲料添加剂产品，减少抗生素等药物饲料添加剂使用。

“地顶孢霉培养物”是我国农业部《饲料添加剂品种目录》所收录的一种绿色饲料添加剂。“地顶孢霉”是一种真菌，经研究发现对其发酵培养所得产物可提高动物机体免疫力、降低料肉比，因此“地顶孢霉培养物”被列入农业部《饲料添加剂品种目录》。

“地顶孢霉”为中国新纪录种，国外尚无专利报道，国内目前与“地顶孢霉”菌种相关的专利有CN1091150C“地顶孢霉CGMCC0346及分离培养方法和发酵工艺方法”、CN200910008656“一种低胆固醇营养禽蛋的生产方法及其产品”。

其中，专利CN1091150C“地顶孢霉CGMCC0346及分离培养方法和发酵工艺方法”是在地顶孢霉尚未开发成饲料添加剂时申请的，其保护技术包括“地顶孢霉菌种分离方法”和“液体发酵工艺方法”，该专利中的“发酵工艺方法”目的为获得发酵罐培养的菌丝，保护技术包括“一级斜面菌种培养”、“液体揺瓶种子培养”和“发酵罐培养”，只用到一次发酵罐。

专利CN200910008656“一种低胆固醇营养禽蛋的生产方法及其产品”目的在于保护一种低胆固醇禽蛋的生产方法，在其生产过程中用地顶孢霉培养物饲喂了动物，因此介绍了地顶孢霉培养物的获得方法。①该专利中地顶孢霉培养物培养周期为11~15天；②一次液体发酵时间3~4天；③ 采用“20℃~30℃恒温固体发酵”，周期5~7.5天。长期中试试验发现“20℃~30℃恒温固体发酵”恒温固体发酵存在问题：发菌期时间长易污染，对数期生长过快散热不及时易烧盘。即：如低温20℃恒温培养会导致发菌慢，发菌期延长易污染，发菌点少导致后期菌种生长不旺；若高温30℃恒温培养会导致对数期生长散热不及时，温度过高导致烧盘污染、发酵失败；④固体发酵接种量2%~20%。长期中试试验发现低接种量易导致发菌慢、后期长势不旺、终产品有效物质成分含量不达标等问题。

发明内容

本发明提供了一种生产周期短、资源利用率高的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其包括“液体菌种发酵”和“固体发酵”两个步骤。

本发明的一种饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，包括步骤（1）液体菌种发酵和步骤（2）固体发酵两个步骤，所述菌种为地顶孢霉（Acremonium terricola CGMCC0346）；所述液体菌种发酵包括一级种子罐发酵和二级种子罐发酵；所述固体发酵为将灭菌后的固体培养基与步骤（1）所得液体发酵菌种混合培养，干燥，粉碎。

所述一级种子罐发酵是指：在50L气升式发酵罐中装入约35L液体培养基， 121℃～126℃灭菌30分钟；灭菌后，冷却至23℃时接种，培养温度为23℃，通气量为1：1 V/V·min，保压0.05～0.1MPa，经24h通气培养，达到对数生长期后即可；

所述二级种子罐发酵是指：在500L种子罐中装入350L液体培养基，121℃～126℃灭菌30分钟；灭菌后，冷却至23℃，将一级种子罐所得的液体种子全部接入二级种子罐培养，培养温度23℃，通气量为1：1 V/V·min，保压0.05～0.1MPa，经过24h通气培养，达到对数生长期后即可；

所述固体发酵是将固体培养基混合均匀后，加入固体培养基质量40%～60%的水，拌匀后灭菌；将灭菌后的固体培养基于无菌通风室中冷却至25-30℃，以25%～50%（质量）的接种量接入经二级种子罐发酵后的液体菌种；将接种后的物料平铺在带孔浅盘中放入培养室中培养；培养72小时后出料、烘干、粉碎即得成品。

所述一级种子罐发酵和二级种子罐发酵所用液体培养基中包括下述质量配比的原料：黄豆粉1-5%、白砂糖1-5%、玉米粉1-3%、酵母粉0.5-2%、酵母浸出粉0.5-2%、蚕蛹粉0.3-0.8%、M_gSO₄0.02-0.06%、KH₂PO₄0.02-0.06%、消泡剂0.02-0.06%、水余量；优选的，所述液体培养基中包括下述质量配比的原料：黄豆粉3%、白砂糖3%、玉米粉2%、酵母粉1%、酵母浸出粉1%、蚕蛹粉0.5%、M_gSO₄0.05%、KH₂PO₄0.05%、消泡剂0.05%、水余量。

所述液体培养基用碱调pH值为6-7为佳。

所述固体发酵的固体培养基原料重量配比为：玉米粉55-70%、豆粕25-40%、麸皮5-12%；优选的，所述固体培养基原料质量配比为：玉米粉60%、豆粕30%、麸皮10%。

所述固体发酵时，培养72小时出料、烘干、粉碎后，过300目筛为佳。

地顶孢霉作为一种微生物有其生长的四个个阶段：适应期（发菌期）、对数增长期、稳定期、衰亡期。可根据地顶孢霉在固体培养基上生长的不同阶段所需要的最适温度，所述固体发酵在培养室中培养时，培养室内温湿度条件设定为：于0~24小时内保持在28℃，于24~48小时内保持在16℃，于48~72小时内保持在20℃；培养室湿度于0~24小时内保持在100%，于24~48小时内保持在90%，于48~72小时内保持在60%。

本发明通过液体菌种发酵和固体发酵技术培养地顶孢霉制作的功能型饲料添加剂是一类更具潜力的饲料添加剂，它不同于微生物活菌制剂，在本质上可看成是中草药饲料添加剂，但是它克服了中草药的缺点，保留甚至超过其优点。不仅可以提高饲料转化率而节约成本，更快增加肉用动物体重而提高产量，而且可以在不用药或少用药的前提下因增强动物的免疫调节能力提高其成活率而降低成本。

本发明的“液体菌种发酵”目的在于获得固体发酵所用的菌种，且用到了两级发酵罐，分别为“一级种子罐生产”和“二级种子罐生产”；而“地顶孢霉CGMCC0346及分离培养方法和发酵工艺方法”专利中的“发酵工艺方法”目的为获得发酵罐培养的菌丝，保护技术包括“一级斜面菌种培养”、“液体揺瓶种子培养”和“发酵罐培养”，只用到一次发酵罐，因此与本发明保护的“液体菌种培养技术”的目的和过程都有明显区别，发酵工艺参数也完全不同，如培养基、通气量、发酵周期等。

本发明生产工艺与专利CN200910008656介绍的传统地顶孢霉培养物获得方法的区别为：①本发明为改进后的新工艺，整个生产周期仅为5天，而CN200910008656中地顶孢霉培养物传统培养周期为11-15天；②本发明液体菌种发酵工艺中所用培养基、通气量、培养温度、灭菌时间等参数都与CN200910008656中液体发酵工艺有很大区别，其中培养基和通气量的改变是将一次液体发酵时间从3-4天减少到1天的主要原因；③本发明的固体发酵工艺根据地顶孢霉的微生物生长曲线，对不同生长期制定不同的环境温度和湿度，将CN200910008656中的“恒温固体发酵”周期的5-7.5天缩短至3天，同时解决了“发菌期时间长易污染”和“对数期生长过快散热不及时易烧盘”的问题；④固体发酵接种量由2%-20%提高到25%-50%。长期中试试验发现低接种量易导致发菌慢、后期长势不旺、终产品有效物质成分含量不达标等问题；⑤本发明中固体发酵培养基原料减少到3种，且比例明确，降低了固体发酵成本。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明将地顶孢霉培养物生产周期降低了一倍以上，大大降低了生产成本以及水电气等能源损耗，本产品属饲料市场一种高端产品，定价较高，降低成本对推广本产品有很大意义；

（2）本发明固体培养的菌丝及其分泌到剩余培养基质中的活性成分一起被用作添加剂原料，从而最大限度地利用资源，追求更大的经济和社会效益，而无污染。

本发明的生产方法大大降低地顶孢霉培养物传统生产方法的周期和成本，工艺稳定、易调控、成功率高；采用本发明方法生产投资少，占地小、无三废问题，适于大中型企业采用。适合大规模工业化生产，并可根据市场的需求增加或缩减生产规模。其产品是一种功能型的饲料添加剂，在农业部《饲料添加剂品种目录》范围内，可用于饲喂鸡、猪。

具体实施方式

下述实施例是对于本发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。

实施例1

本发明“地顶孢霉培养物”的生产方法，包括下述生产工序：

A、一级种子罐生产

在50L气升式发酵罐中装入约35L液体培养基，121℃～126℃灭菌30分钟；灭菌后，冷却至23℃时接种，培养温度为23℃，通气量为1：1 V/V·min，保压0.05～0.1MPa，经24h通气培养，达到对数生长期后即可；

一级种子罐液体培养基原料质量配比为：黄豆粉3%、白砂糖3%、玉米粉2%、酵母粉1%、酵母浸出粉1%、蚕蛹粉0.5%、M_gSO₄0.05%、KH₂PO₄0.05%、消泡剂0.05%、余量的水，并用饱和NaOH（氢氧化钠）调pH值为6.5。

B、二级种子罐生产

在500L种子罐中装入350L液体培养基，121℃～126℃灭菌30分钟；灭菌后，冷却至23℃，将一级种子罐所得的液体种子全部接入二级种子罐培养，培养温度23℃，通气量为1：1 V/V·min，保压0.05～0.1MPa，经过24h通气培养，达到对数生长期后即可；

二级种子罐液体培养基原料重量配比为：黄豆粉3%、白砂糖3%、玉米粉2%、酵母粉1%、酵母浸出粉1%、蚕蛹粉0.5%、M_gSO₄0.05%、KH₂PO₄0.05%、消泡剂0.05%，余量的水，并用饱和NaOH（氢氧化钠）调pH值为6.5。

C、菌种的固体发酵按如下方法进行:

在1000kg培养基中含玉米粉600kg、豆粕300kg、麦麸100kg。将固体物料混合均匀后，加入适量的水约550kg拌匀装入布袋中灭菌；抽真空式灭菌锅灭菌30分钟。在无菌通风室中冷却至28℃以35%（质量）的接种量接入液体菌种；将接种后的物料平铺在带孔浅盘中放入培养室中培养；通过恒温恒湿空调将培养室内温度0~24小时保持在28℃，24~48小时保持在16℃，48~72小时保持在20℃。培养室湿度0~24小时保持在100%，24~48小时保持在90%，48~72小时保持在60%。培养72小时即可出料；烘干、粉碎、过300目筛后即得成品。

实施例2

A、一级种子罐生产

一级种子罐液体培养基原料质量配比为：黄豆粉5%、白砂糖5%、玉米粉3%、酵母粉2%、酵母浸出粉2%、蚕蛹粉0.8%、M_gSO₄0.06%、KH₂PO₄0.06%、消泡剂0.06%、余量的水，并用饱和NaOH（氢氧化钠）调pH值为6.5。

B、二级种子罐生产

二级种子罐液体培养基原料重量配比为：黄豆粉5%、白砂糖5%、玉米粉3%、酵母粉2%、酵母浸出粉2%、蚕蛹粉0.8%、M_gSO₄0.06%、KH₂PO₄0.06%、消泡剂0.06%、余量的水，并用饱和NaOH（氢氧化钠）调pH值为6.5。

C、菌种的固体发酵按如下方法进行:

在1000kg培养基中含玉米粉550kg、豆粕350kg、麦麸100kg。将固体物料混合均匀后，加入适量的水约600kg拌匀装入布袋中灭菌；抽真空式灭菌锅灭菌30分钟。在无菌通风室中冷却至28℃以25%（质量比）的接种量接入液体菌种；将接种后的物料平铺在带孔浅盘中放入培养室中培养；通过恒温恒湿空调将培养室内温度0~24小时保持在28℃，24~48小时保持在16℃，48~72小时保持在20℃。培养室湿度0~24小时保持在100%，24~48小时保持在90%，48~72小时保持在60%。培养72小时即可出料；烘干、粉碎、过300目筛后即得成品。

实施例3

A、一级种子罐生产

一级种子罐液体培养基原料质量配比为：黄豆粉2%、白砂糖2%、玉米粉2%、酵母粉1%、酵母浸出粉1%、蚕蛹粉0.4%、M_gSO₄0.04%、KH₂PO₄0.04%、消泡剂0.04%、余量的水，并用饱和NaOH（氢氧化钠）调pH值为6.5。

B、二级种子罐生产

二级种子罐液体培养基原料重量配比为：黄豆粉2%、白砂糖2%、玉米粉2%、酵母粉0.8%、酵母浸出粉0.8%、蚕蛹粉0.4%、M_gSO₄0.04%、KH₂PO₄0.04%、消泡剂0.04%、余量的水，并用饱和NaOH（氢氧化钠）调pH值为6.5。

C、菌种的固体发酵按如下方法进行:

在1000kg培养基中含玉米粉700kg、豆粕250kg、麦麸50kg。将固体物料混合均匀后，加入适量的水约400kg拌匀装入布袋中灭菌；抽真空式灭菌锅灭菌30分钟。在无菌通风室中冷却至28℃以50%（质量比）的接种量接入液体菌种；将接种后的物料平铺在带孔浅盘中放入培养室中培养；通过恒温恒湿空调将培养室内温度0~24小时保持在28℃，24~48小时保持在16℃，48~72小时保持在20℃。培养室湿度0~24小时保持在100%，24~48小时保持在90%，48~72小时保持在60%。培养72小时即可出料；烘干、粉碎、过300目筛后即得成品。

Claims

1.一种饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，包括步骤（1）液体菌种发酵和步骤（2）固体发酵两个步骤，所述菌种为地顶孢霉（Acremonium terricola CGMCC0346）；所述液体菌种发酵包括一级种子罐发酵和二级种子罐发酵；所述固体发酵为将灭菌后的固体培养基与步骤（1）所得液体发酵菌种混合培养，干燥，粉碎。

2.根据权利要求1所述的一种饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于，

所述固体发酵是向固体培养基加入固体培养基质量40%～60%的水，拌匀后灭菌；将灭菌后的固体培养基于无菌通风室中冷却至25-30℃，以接种量25%～50%接入经二级种子罐发酵后的液体菌种；将接种后的物料平铺在带孔浅盘中放入培养室中培养；培养72小时后出料、烘干、粉碎即得成品。

3.根据权利要求2所述的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于，所述一级种子罐发酵和二级种子罐发酵所用液体培养基中包括下述质量配比的原料：黄豆粉1-5%、白砂糖1-5%、玉米粉1-3%、酵母粉0.5-2%、酵母浸出粉0.5-2%、蚕蛹粉0.3-0.8%、M_gSO₄0.02-0.06%、KH₂PO₄0.02-0.06%、消泡剂0.02-0.06%、水余量。

4.根据权利要求3所述的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于，所述原料质量配比为：黄豆粉3%、白砂糖3%、玉米粉2%、酵母粉1%、酵母浸出粉1%、蚕蛹粉0.5%、M_gSO₄0.05%、KH₂PO₄0.05%、消泡剂0.05%、水余量。

5.根据权利要求3或4所述的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于，所述液体培养基用碱调pH值为6-7。

6.根据权利要求2所述的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于：所述固体发酵的固体培养基原料重量配比为：玉米粉55-70%、豆粕25-40%、麸皮5-12%。

7.根据权利要求6所述的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于，所述固体培养基原料质量配比为：玉米粉60%、豆粕30%、麸皮10%。

8.根据权利要求2所述的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于，所述固体发酵时，培养72小时出料、烘干、粉碎后，过300目筛。

9.根据权利要求2所述的饲料添加剂“地顶孢霉培养物”的生产方法，其特征在于，所述固体发酵在培养室中培养时，培养室内温湿度条件为：于0~24小时内保持在28℃，于24~48小时内保持在16℃，于48~72小时内保持在20℃；培养室湿度于0~24小时内保持在100%，于24~48小时内保持在90%，于48~72小时内保持在60%。