CN104472856A

CN104472856A - 利用银杏叶提取物生产中废液发酵制备蛋白饲料的方法

Info

Publication number: CN104472856A
Application number: CN201410847599.2A
Authority: CN
Inventors: 张奎昌; 张志年
Original assignee: Jiangsu Qianyaotang Traditional Chinese Medicine Research Institute Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Qianyaotang Traditional Chinese Medicine Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-04-01

Abstract

本发明具体公开了一种利用银杏叶提取物生产中废液发酵制备蛋白饲料的方法，其特征在于是利用银杏叶提取物生产中，经过大孔吸附树脂吸附银杏黄酮后流出的废液，浓缩至含水量在60-62%，加入浓缩物重量2.5-3.5%红砂糖、1.5-2.5%麦芽浸膏、0.25-0.5%酵母提取物，经热压灭菌后，冷却至40℃以下再加入8-12%复合微生物菌发酵剂于30-34℃、通风量0.8m³/min，固态发酵培养60-72h后，温度为50-65℃、真空度为-0.07—-0.1MPa条件下真空干燥至含水量为4-6%，即得发酵蛋白饲料产品。本发明的实施为银杏叶提取物加工后的废液开发利用提供了新的方法和工艺、技术路线，为废弃物的有效利用提供可行性，且加工简行易行、利用率高、成本低廉、经济效益高，具有极大的推广应用价值。

Description

利用银杏叶提取物生产中废液发酵制备蛋白饲料的方法

技术领域

本发明属于饲料加工领域，涉及生物饲料加工领域，具体涉及一种利用银杏叶提取物生产中废液发酵制备蛋白饲料的方法。

背景技术

银杏叶提取物是由银杏叶经粉碎，用乙醇加热回流提取，合并提取液，回收乙醇并浓缩至适量，加在已处理好的大孔吸附树脂柱上，依次用水及不同浓度的乙醇洗脱，收集相应的洗脱液，回收乙醇，喷雾干燥；或回收乙醇，浓缩成稠膏，真空干燥，粉碎，制得（国家药典委员会·中华人民共和国药典，2010年版，一部，392页）。然而，现行银杏叶提取物的生产厂家均对银杏叶的提取工艺进行了优化，其工艺多采用干银杏叶直接或粉碎后加水煎煮，提取，合并提取液，加在已处理好的大孔树脂柱上，进行吸附，然后依次用水及不同浓度的乙醇进行洗脱。无论采用《药典》的方法工艺还是企业的优化工艺，银杏叶总黄铜提取物的提取量仅在0.2-0.425%（干品计）之间，《药典》虽然规定了银杏叶按干燥品计算，含总黄酮醇苷不得少于0.40%，含萜类内酯不得少0.25%，但就银杏叶的采收季节不同，生长环境不同和加工贮藏条件的不同，其银杏酮的含量差异也较大，但无论是提取物的提取量多大，其最大含量提取量均在0.50%以下。然而，在银杏叶提取物的加工企业中，在提取黄酮醇苷的过程中，大量的提取液均被作为废液排放，目前没有哪一家企业对其银杏叶提取物的加工过程中对其废液进行回收加工利用。目前银杏叶提取加工企业的废液处理途径有二，一是直接排放，给周边土地、水资源造成污染是无疑的，二是有条件的单位采用污水处理系统进行处理后排放，增加了经济负担，提升了生产成本也是无疑的。

银杏叶具有很高的营养价值，含有46种黄酮类化合物和萜类、酚类、微量元素及氨基酸等有效成分，银杏叶中营养成分含量十分丰富，以干基计，银杏叶中蛋白质10.9%～15.5%，总糖7.38%～8.69%，还原糖4.64%～5.63%，维生素C66.78～129.20mg/100g，维生素E6.17～8.05 mg/100g，维生素B₁0.06～0.09 mg/100g，维生素B₂0.30～0.45 mg/100g，胡萝卜素14.52～18.80 mg/100g，胆碱28.00～39.50 mg/100g。各种氨基酸含量：天冬氨酸1.26～1.73g/100g，苏氨酸0.50～0.72 g/100g，丝氨酸0.55～0.72 g/100g，谷氨酸1.16～1.79 g/100g，甘氨酸0.7～0.92 g/100g，丙氨酸0.71～1.09 g/100g，缬氨酸0.64～0.99 g/100g，蛋氨酸0.18～0.24 g/100g，异亮氨酸0.44～0.63 g/100g，亮氨酸0.83～1.10 g/100g，酪氨酸0.37～0.56 g/100g，苯丙氨酸0.60～0.83 g/100g，γ－氨基丁酸0.18～0.34 g/100g，组氨酸0.23～0.34 g/100g，赖氨酸0.80～1.01 g/100g，色氨酸0.21～0.23 g/100g，精氨酸0.60～0.91 g/100g，脯氨酸0.69～1.28 g/100g，总氨基酸10.73～15.43 g/100g，必需氨基酸4.45～6.04 g/100g，其中必需氨基酸/总氨基酸39.14～41.47%；必需氨基酸/非必需氨基酸64.46～70.86%；各种矿质元素含量：钙1860～2360mg/100g，磷298.10～407.10mg/100g，铁22.85～63.56 mg/100g，氟6.00～13.00 mg/100g，铜0.56～0.73 mg/100g，锰2.94～6.10 mg/100g，锌1.43～1.80 mg/100g，铬<0.12 mg/100g，钴<0.12 mg/100g，硼30.67～55.54 μg/100g，硒5.45～15.44μg/100g。就银杏叶（干基）中必需氨基酸与优质蛋白、WHO模式比较（如下表）其银杏叶中的必需氨基酸无论从含量和价值均不低于大豆蛋白、鸡蛋蛋白和WHO模式，证明其银杏叶具有很高的营养价值。

表：银杏叶中必需氨基酸与优质蛋白、WHO模式比较

单位：g/100g(蛋白质)

氨基酸名称	银杏中蛋白	大豆蛋白	鸡蛋蛋白	WHO
					苏氨酸	44.5～50.5	37.0	47.0	9.0
缬氨酸	55.8～64.1	48.0	66.0	13.0
					蛋氨酸	14.5～17.0	11.0	57.0	17.0
异亮氨酸	36.4～40.8	49.0	54.0	13.0
					亮氨酸	71.2～76.1	77.0	86.0	19.0
苯丙氨酸+酪氨酸	84.1～90.1	91.0	93.0	19.0
					组氨酸	21.0～22.0	25.0	22.0	16.0
赖氨酸	65.4～73.4	61.0	70.0	16.0
					色氨酸	13.6～21.1	14.0	17.0	5.0

然而，在银杏叶提取物（GBE）生产的过程中，仅就提取0.2-0.425%的总黄酮成分被大孔树脂吸附提取，而其他的有机、无机的有益的营养成分均被留在水溶液中作为废液排放，这不仅会给环境造成污染，很多的具有较高营养价值的有益成分被废弃，造成资源的极大浪费。

银杏产业是江苏邳州富民强县的支柱性产业，银杏的栽培面积领先全国，银杏叶的资源十分丰富，每年收获干银杏叶达4.6万余吨，邳州当地银杏酮提取加工企业自用约3.1万吨，目前，邳州生产加工银杏叶提取物的企业有8家，就邳州鑫源生物制品有限公司每年消耗干银杏叶达1万吨，徐州天力生物科技有限公司消耗干银杏叶0.5万吨，徐州贝斯特生物制品有限公司消耗干银杏叶0.6万吨，其他企业年总消耗干银杏叶约1万吨。可见每年的银杏叶提取过程中的废液量是惊人的，利用这一资源寻找并开发新的蛋白质资源成为饲料工业看好的前景课题，充分利用现有资源，特别是废弃资源，变废为宝，开发全新的蛋白饲料，不仅是一种新途径，更有益于无毒害性保护环境，利用废弃的蛋白资源，开发高蛋白新型饲料，无论是对环境的保护，还是节约动植蛋白质资源，还是对动物的健康养殖都是有益的。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用银杏叶生产加工提取银杏黄酮过程中产生的废液，制备发酵蛋白饲料的方法。银杏叶加工提取银杏叶提取物（GBE）即银杏黄酮，其提取方法是将银杏叶的整叶或粉碎后加水分次煮提或回流提取，将提取液合并、过滤后，加在已经处理好的大孔吸附树脂标上，吸附提取黄酮醇苷、萜类内酯，而经过大孔树脂吸附流出的溶液则为银杏叶提取物加工后的废液，利用该废液经浓缩加入碳水化合物等营养物质与复合微生物菌经过发酵、干燥、粉碎制备成发酵蛋白饲是本发明的主要目的。

本发明是按照以下技术方案实现的：

一种利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征是包括如下工艺步骤：

（1）取银杏叶提取物生产中经过大孔吸附树脂吸附银杏黄酮后流出的废液，将废液在温度为75-90℃、真空度为-0.05～-0.1MPa条件下，进行真空减压浓缩至浓缩物含水量在60-62%；

（2）取步骤（1）得到的浓缩物加入重量比2.5-3.5%红砂糖、1.5-2.5%麦芽浸膏、0.25-0.5%酵母提取物搅拌均匀，经热压0.7kg/m²115℃灭菌30min，获得生产发酵培养基；

（3）将步骤（2）灭菌后的发酵培养基冷却至40℃以下时，加入发酵培养基重量比为8-12%的复合微生物菌发酵剂，搅拌混合均匀，将发酵物料堆成4-6cm厚的料层，置于厚层通风生物反应器中，控制培养温度为30-34℃，通风量为0.8m³/min，固态通风培养发酵60-72h；

（4）将发酵好的物料在温度为50-65℃、真空度为-0.07～-0.1MPa条件下，真空干燥至含水量在4-6%，即可。

下面是对上述技术方案的进一步优化和/或选择。

上述步骤（1）中优选的浓缩条件为温度80-90℃，真空度-0.065～-0.1MPa。

上述步骤（1）所述的浓缩选用真空旋转蒸发器或板式蒸发浓缩器。

上述步骤（4）所述的真空干燥，优选的干燥条件为温度55-60℃，真空度-0.085～-0.1MPa。

上述所述的复合微生物菌发酵剂为酵母菌（Candida）、芽孢杆菌（Bacillus）、乳酸菌（Lactobacillus）按比例混合而成，其组成比例为酵母菌：芽孢杆菌：乳酸菌的重量配比为2：1：1的比例。

所述的酵母菌为热带假丝酵母、产朊假丝酵母、酿造酵母、啤酒酵母和饲料酵母中的任意一种。

所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌中的任意一种。

所述的乳酸菌为乳酸链球菌、嗜热乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌和双歧杆菌中的任意一种。

上述所述的酵母菌、芽孢杆菌和乳酸菌可选择市场有售的所有用作食品添加剂或饲料添加剂每克含活菌浓度不少于100个亿的菌体干粉制品。

上述所述的酵母菌、芽孢杆菌和乳酸菌的活菌浓度不少于每克100个亿的菌体干粉制品，在现有技术中通过了解菌种的生长性质是不难获得的，也可以采用现有方法制备，例如可以通过相应优化的培养基采用液体培养发酵设备培养，然后用高速离心将发酵液中的菌体分离出来，置于干燥室内用冷风干燥或真空冷冻干燥方式将菌泥干燥而制得，获得活菌浓度不少于每克100个亿的菌体干粉制品。

本发明中所述的麦芽浸膏可选择使用市场有售的麦芽浸膏产品，也采用现有方法制备，其制备方法是：取麦芽1kg加水5公斤，在55℃保温1小时后，再提升温度至62℃保温5-6小时，然后再加热煮沸后，用碘液检验糖化程度，至达到12°Be＇糖度以上，pH5.1以上时，停止加热，过滤得麦芽汁液，再将麦芽汁液于58-62℃低温浓缩至含水量小于70%的稠膏，再置于烘箱中于60℃热风干燥至含水量小于12%得麦芽浸膏。

利用上述工艺方法获得到发酵蛋白饲料产品。

本发明除另有说明外，所述的“%”比为重量百分比。

本发明的有益特点是：

1、通过本发明解决了银杏叶提取物生产加工中大量废弃液的转化利用，其应用的特点是将银杏叶提取后的废弃液体能够全部得到利用，实现零排放，彻底隔除环境污染源，同时将银杏叶经煮提吸附黄酮物质后留于水中的蛋白质、糖类、氨基酸类、矿物质元素、多种维生素、微量元素等物质，经过浓缩、生物发酵后均能得到转化和利用，获得一种多营养功效的发酵蛋白饲料，具有突出的经济效益和社会效益。

2、银杏叶提取物加工后的废液中含有大量的蛋白质、氨基酸、膳食纤维等，经过浓缩加工，其含量较高，是动物饲料的良好营养资源，用多种微生物混合发酵，降解蛋白质转变为必需氨基酸；氨基酸成为多肽或短肽，淀粉质和膳食纤维降解成低聚糖或单糖；糖类物质降解为转化糖；在发酵过程中微生物的繁殖，产生大量利于动物吸收利用的菌体蛋白，提升了本发明发酵蛋白饲料的高度营养性，本发明获得的产品经检测，蛋白质含量在38-45%之间，为银杏叶提取加工中的废液综合利用找到一种更为有益的利用方法。

3、本发明发酵蛋白饲料可以替代粮食蛋白资源，作为猪、羊、牛、鸡、鸭以及鱼、虾等动物蛋白饲料的替代产品，可有效节约粮食资源，本发明的方法有助于推动“资源节约型、环境友好型”社会发展。

4、本发明的实施为银杏叶提取物加工后的废液的开发应用提供了新的方法和工艺、技术路线，为废弃物的有效利用提供可行性，且加工方法简单易行，利用率高，生产成本低廉，经济效益高，具有极大的推广应用价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明具体实施方式作出进一步说明，通过利用实施例对本发明方案作出说明，而就本发明的范围无限制，对以下优选实施方式对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明方案技术原理的前提下，进行的改进和润饰应视为本发明的保护范围。

实施例1

（1）取银杏叶提取物生产中经过大孔吸附树脂吸附银杏黄酮后流出的废液，将废液在温度为80℃、真空度为-0.1MPa条件下进行浓缩，浓缩至浓缩物含水量在60-62%；

（2）取步骤（1）得到的浓缩物82.28公斤，加入3.08公斤红砂糖、2.2公斤麦芽浸膏、0.44公斤酵母提取物搅拌均匀，经热压0.7kg/m²115℃灭菌30min，获得生产发酵培养基；

（3）将步骤（2）灭菌后的发酵培养基冷却至40℃以下时，加入发由假丝酵母6公斤、枯草芽孢杆菌3公斤和乳酸链球菌3公斤组成的复合微生物菌发酵剂，搅拌均匀，将发酵物料堆成4-6cm厚的料层，置于厚层通风生物反应器中，控制培养温度为34℃，通风量为0.8m³/min，固态通风培养发酵60h；

（4）将发酵好的物料在温度为55℃、真空度为-0.1MPa条件下，真空干燥至含水量在4-6%，即可。

实施例2

（1）取银杏叶提取物生产中经过大孔吸附树脂吸附银杏黄酮后流出的废液，将废液在温度为90℃、真空度为-0.065MPa条件下进行浓缩，浓缩至浓缩物含水量在60-62%；

（2）取步骤（1）得到的浓缩物87.17公斤，加入2.3公斤红砂糖、2.3公斤麦芽浸膏、0.23公斤酵母提取物搅拌均匀，经热压0.7kg/m²115℃灭菌30min，获得生产发酵培养基；

（3）将步骤（2）灭菌后的发酵培养基冷却至40℃以下时，加入发由假丝酵母4公斤、地衣芽孢杆菌2公斤和乳酸乳杆菌2公斤组成的复合微生物菌发酵剂，搅拌均匀，将发酵物料堆成4-6cm厚的料层，置于厚层通风生物反应器中，控制培养温度为30℃，通风量为0.8m³/min，固态通风培养发酵72h；

（4）将发酵好的物料在温度为60℃、真空度为-0.085MPa条件下真空干燥至含水量在4%，即得产品。

实施例3

（1）取银杏叶提取物生产中经过大孔吸附树脂吸附银杏黄酮后流出的废液，将废液在温度为85℃、真空度为-0.08MPa条件下进行浓缩，浓缩至浓缩物含水量在60-62%；

（2）取步骤（1）得到的浓缩物84.25公斤，加入2.67公斤红砂糖、1.78公斤麦芽浸膏、0.3公斤酵母提取物搅拌均匀，经热压0.7kg/m²115℃灭菌30min，获得生产发酵培养基；

（3）将步骤（2）灭菌后的发酵培养基冷却至40℃以下时，加入发由啤酒酵母5.5公斤、蜡样芽孢杆菌2.75公斤和保加利亚乳杆菌2.75公斤组成的复合微生物菌发酵剂，搅拌均匀，将发酵物料堆成4-6cm厚的料层，置于厚层通风生物反应器中，控制培养温度为33℃，通风量为0.8m³/min，固态通风培养发酵65h；

（4）将发酵好的物料在温度为58℃、真空度为-0.088MPa条件下，真空干燥至含水量在5%，即得产品。

实施例4

根据产朊假丝酵母的生长性质，使用相应优化的培养基通过液体分别培养产朊假丝酵母，然后用高速离心机将发酵液中的菌体分离出来，用真空冷冻干燥方式将离心出来的菌泥干燥，得到活菌含量为100亿/克的产朊假丝酵母干粉制剂。

实施例5

根据枯草芽孢杆菌的生长性质，使用相应优化的培养基通过液体分别培养枯草芽孢杆菌，然后用高速离心机将发酵液中的菌体分离出来，用真空冷冻干燥方式将离心出来的菌泥干燥，得到活菌含量为100亿/克的枯草芽孢杆菌干粉制剂。

实施例6

根据双歧杆菌的生长性质，使用相应优化的培养基通过液体分别培养双歧杆菌，然后用高速离心机将发酵液中的菌体分离出来，用真空冷冻干燥方式将离心出来的菌泥干燥，得到活菌含量为100亿/克的双歧杆菌干粉制剂。

实施例7

（1）取银杏叶提取物生产中经过大孔吸附树脂吸附银杏黄酮后流出的废液，将废液在温度为82℃、真空度为-0.09MPa条件下进行浓缩，浓缩至浓缩物含水量在60-62%；

（2）取步骤（1）得到的浓缩物85.1公斤加入2.5公斤红砂糖、2公斤麦芽浸膏、0.4公斤酵母提取物搅拌均匀，经热压0.7kg/m²115℃灭菌30min，获得生产发酵培养基；

（3）将步骤（2）灭菌后的发酵培养基冷却至40℃以下时，加入实施例4得到的产朊假丝酵母5公斤、实施例5得到的枯草芽孢杆菌2.5公斤和实施例6得到的双歧杆菌2.5公斤组成的复合微生物菌发酵剂，搅拌均匀，将发酵物料堆成4-6cm厚的料层，置于厚层通风生物反应器中，控制培养温度为31℃，通风量为0.8m³/min，固态通风培养发酵62h；

（4）将发酵好的物料在温度为56℃、真空度为-0.08MPa条件下，真空干燥至含水量在5%，即得产品。

Claims

1.一种利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于：所述步骤（1）中优选的浓度条件为温度80-90℃、真空度为-0.065～-0.1MPa；优选使用真空旋转蒸发器或板式蒸发浓缩器。

3.如权利要求1所述的利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于：所述的复合微生物菌发酵剂为酵母菌（Candida）、芽孢杆菌（Bacillus）、乳酸菌（Lactobacillus）按比例混合而成，其组成比例为酵母菌：芽孢杆菌：乳酸菌的重量配比为2：1：1的比例。

4.如权利要求3所述的利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于：所述的酵母菌为热带假丝酵母、产朊假丝酵母、酿造酵母、啤酒酵母和饲料酵母中的任意一种。

5.如权利要求3所述的利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于：所述的芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、迟缓芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌中的任意一种。

6.如权利要求3所述的利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于：所述的乳酸菌为乳酸链球菌、嗜热乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌和双歧杆菌中的任意一种。

7.如权利要求3-6任一项所述的利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于：所述的酵母菌为、芽孢杆菌和乳酸菌采用市售食用或饲用每克活菌浓度为100亿的菌体干粉制品。

8.如权利要求1所述的利用银杏叶提取物生产中废液制备发酵蛋白饲料的方法，其特征在于：所述步骤（4）所述的真空干燥，优选的干燥条件为温度55-60℃、真空度为-0.085～-0.1MPa。

9.一种权利要求1-8所述的方法获得的发酵蛋白饲料产品。