CN104719627B

CN104719627B - 一种可直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法

Info

Publication number: CN104719627B
Application number: CN201510172722.XA
Authority: CN
Inventors: 赵玉斌; 王德友; 牛纪超; 葛建亭
Original assignee: LUZHOU FOOD PRODUCT GROUP CORP Ltd SHANDONG PROV
Current assignee: LUZHOU FOOD PRODUCT GROUP CORP Ltd SHANDONG PROV
Priority date: 2015-04-13
Filing date: 2015-04-13
Publication date: 2018-01-19
Anticipated expiration: 2035-04-13
Also published as: CN104719627A

Abstract

本发明涉及一种可直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法。该方法包括：将玉米浆经SO₂去除，植酸酶和木聚糖酶降解抗营养因子植酸及木聚糖，枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌混合作用清除曲霉毒素等步骤得到可直接饲喂畜禽的玉米浆。所得玉米浆SO₂、抗营养因子和曲霉毒素等均得到大幅度降解或清除；同时玉米浆中真蛋白、溶磷、总氨基酸和总必需氨基酸含量提高，大分子木聚糖含量及玉米浆粘度显著降低，综合营养价值显著提高。处理后的玉米浆可添加到饲料中，使得玉米浆原料利用率大大提高。本发明所得玉米浆可直接喷雾干燥制玉米浆干粉，降低包装、储运费用，延长产品储存期限，提高使用方便性。

Description

一种可直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法

技术领域

本发明涉及一种可直接饲喂畜禽玉米浆/干粉的处理方法，属于玉米淀粉副产物高值化利用技术领域。

背景技术

玉米浆是玉米深加工得到的主要副产物。玉米浆富含多种化学营养物质。受生产原料种类、工艺控制和生产季节等因素的影响，玉米浆成分变化比较大。玉米浆的pH值通常为3.7～4.1，密度为1.25mg/mL。大多数玉米浆总氮含量在3.8％～4.1％之间，少数玉米浆总氮含量低于或高于这个范围，大部分玉米浆氨基氮含量在1.45％～1.65％之间，挥发性氮主要以氨为主。CN102660595A公开了一种玉米浆的制备方法。本发明所述制备方法将玉米粒经亚硫酸浸泡，浓缩后得到玉米浸泡液，玉米浸泡液用孔径为0.05-0.1μm的滤膜微滤，至浓缩倍数为10-12倍时停止，得到滤清液和截留液，滤清液浓缩至波美度为8-24后即得玉米浆。

现有技术中用加工玉米总量45％的水浸泡玉米，所得玉米浸泡水经浓缩后就可以得到固形物含量为40～50％，蛋白质含量为16～30％，氨基酸含量为8～12％，还原糖含量为5～7％，维生素含量为0.7～1mg/L，总酸含量为8～13％，乳酸含量为7～12％，磷含量为4～4.5％，钾含量为2～2.5％的玉米浆。相关企业将玉米浸泡水浓缩成固形物含量为20％左右的玉米浆，与玉米皮混合加工成加浆玉米皮，作为饲料原料出售。例如CN102067956A鸭饲料中记载的喷浆玉米皮。但是，玉米浆含有二氧化硫、曲霉毒素、植酸(盐)、木聚糖等有毒或抗营养因子，且很难干燥，不能大量添加进饲料中。因此绝大多数玉米浸泡水被直接排放至污水处理厂进行处理。玉米浸泡水含有丰富的可溶性氨基酸、蛋白质和糖类，直接排放不但造成资源浪费，而且有机物对环境造成较大污染。玉米浸泡水的处理问题一直以来困扰整个玉米加工行业。

发明内容

针对当前玉米浆处理及利用现状中的问题，本发明提供一种可直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法。通过对玉米浆中的有害、抗营养因子的有效去除，使之能够直接用于饲喂畜禽。

术语说明：

二氧化硫清除剂是一种无毒无气味的白色结晶粉末，能安全、高效地清除食品中SO₂的残留，有效地控制食品中SO₂残留量，使之达到国家有关卫生标准。二氧化硫清除剂市场有售。例如广州市品尼高食品添加剂有限公司，临朐县冠隆化工有限公司。

本发明的技术方案如下：

一种可直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，包括步骤如下：

(1)将浆浓40～50wt％的玉米浆泵入处理罐中，加入二氧化硫清除剂去除玉米浆中含有的二氧化硫；

(2)向去除二氧化硫后的玉米浆中同时加入酶活4000-8000U/mL液体植酸酶和酶活50000～200000U/mL的液体木聚糖酶，温度35～45℃，转速10～20r/min搅拌反应1.5～2.5h；

植酸酶，以酶活5000U/mL计，添加量为1.5～2.5L/m³玉米浆；

液体木聚糖酶，以酶活200000U/mL计，添加量为1.8～3L/m³玉米浆；

(3)向步骤(2)所得酶解后的玉米浆中接入培养好的枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌(LGG)，接种菌的顺序及时间为：先接种枯草芽孢杆菌，搅拌转速100～150r/min好氧发酵8～12h；然后再接种鼠李糖乳杆菌厌氧发酵；总接种量为0.28～0.32％质量比，其中枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌质量比为1:2～3.5，培养温度为30～35℃，总发酵时间16～24h；制得玉米浆；

或者继续进行以下步骤制备玉米浆干粉：

(4)经上述步骤处理的玉米浆进行喷雾干燥，控制进风温度控制在85～95℃，出风温度控制在65～75℃；制得玉米浆干粉。

根据本发明优选的，步骤(1)中的玉米浆经流量计计量后泵入处理罐。步骤(1)中添加的二氧化硫清除剂为二氧化硫清除剂的稀释液，稀释比例为二氧化硫清除剂：清水(V/V)＝1:10～15。二氧化硫清除剂稀释液：玉米浆(V/V)＝1:200～300。

所述二氧化硫清除剂优选东沂牌二氧化硫清除剂，临朐县冠隆化工有限公司有售。

根据本发明优选的，步骤(1)中添加二氧化硫清除剂后在搅拌条件下反应10～30min，搅拌转速15～25r/min。以彻底清除二氧化硫。

根据本发明优选的，步骤(2)中所用植酸酶和木聚糖酶均购自济宁和信生物技术有限公司，酶活分别为5000U/mL和200000U/mL。所用液体植酸酶添加量为1.8L/m³玉米浆，液体木聚糖酶添加量为2.2L/m³玉米浆，或者液体植酸酶添加量为2.2L/m³玉米浆，液体木聚糖酶添加量为2.5L/m³玉米浆。植酸酶和木聚糖酶同时添加，以降解植酸(盐)及木聚糖。植酸酶和木聚糖酶作用时玉米浆pH值自然；优选温度40～45℃，转速15r/min搅拌反应2～2.5h。

根据本发明步骤(3)中所述枯草芽孢杆菌为农业部《关于微生物饲料生物安全通用技术准则》附录中所规定允许使用的生产菌种。优选的，枯草芽孢杆菌菌种编号CICC20872，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，。

根据本发明优选的，步骤(3)中鼠李糖乳杆菌(LGG)为菌种编号CGMCC 1.2466，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心。

根据本发明步骤(3)所述的培养好的枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌，是按现有的菌种活化及培养方法进行的：例如，在超净台内，取一定量的无菌水分别迅速加入打开的枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌冻干管，轻轻将菌粉混匀溶解，然后将菌液分别转接入试管营养肉汤培养基和试管MRS液体培养基中，37℃100r/min振荡培养18～24h，达到活菌数>l0⁷CFU/mL时完成菌种活化；再分别将枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌试管活化菌液按5％(V/V)接种于三角瓶营养肉汤培养基和三角瓶MRS肉汤培养基中，37℃100r/min振荡培养，测得24h内达到活菌数>l0⁷CFU/mL，得到种子液，4℃冷藏备用。

上述营养肉汤培养基(NB)编号CM106、MRS肉汤培养基编号CM187，是生化试剂，均购于北京陆桥技术股份有限公司。

根据本发明优选的，步骤(3)中枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌(LGG)总接种量为0.31％(W/W)，两种菌的混合比为1:2～2.5。pH值自然。

根据本发明优选的，步骤(3)中枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌(LGG)的发酵温度为30～32℃，pH值自然。

根据本发明优选的，步骤(4)中玉米浆喷雾干燥采用高速离心喷雾干燥装置，制成玉米浆干粉方便存储与运输。

经检测，玉米浆经过本发明所述方法处理后其SO₂、抗营养因子和曲霉毒素等均得到大幅度降解或清除：SO₂去除率达100％，抗营养因子植酸及其盐类去除率达98.3％以上，大分子木聚糖含量显著降低，黄曲霉毒素B1(AFB1)去除率超过80％、单端孢霉烯族毒素去除率在55％左右、玉米赤霉烯酮(ZEN)及其代谢物α-玉米赤霉烯醇去除率在40％以上、赭曲霉毒素A(OTA)去除率在50％以上。因此可直接饲喂畜禽；或按任意比例添加到饲料当中。

本发明的有益效果在于：

1、在饲料生产中，消除植酸、曲霉毒素等抗营养因子和有害物质是提高玉米浆使用量和利用率的关键。本发明将玉米浆经SO₂去除、植酸酶和木聚糖酶降解抗营养因子植酸(盐)及大分子木聚糖、枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌(LGG)混合作用清除曲霉毒素等步骤得到可直接饲喂畜禽的玉米浆。同时玉米浆中真蛋白、溶磷、总氨基酸和总必需氨基酸含量提高，大分子木聚糖含量显著降低，适口性明显改善，综合营养价值显著提高。处理后的玉米浆也可按任意比例添加到饲料当中，使得玉米浆原料利用率大大提高。

2、本发明所述处理方法仅需增加玉米浆处理罐及配套搅拌等少量设备，投资很少。

3、本发明所得玉米浆粘度较处理前显著降低，因此可直接使用离心喷雾干燥装置生产玉米浆干粉，从而大大降低运输费用，延长产品储存期限，提高使用方便性。

4、经本发明方法处理的玉米浆/粉，消除植酸、曲霉毒素等有害物质，从而大大提高其在养殖行业使用量，彻底解决玉米浆出路难题，并缓解我国饲料蛋白质原料短缺的局面，实现玉米蛋白资源利用最大化。

具体实施方式

以下结合具体的实施例来进一步说明本发明，但不限于此。实施例中所用原料、装置均为现有市售产品和常规设备。

实施例中所用的二氧化硫清除剂均为东沂牌二氧化硫清除剂，临朐县冠隆化工有限公司有售。

实施例中所用植酸酶和木聚糖酶均购自济宁和信生物技术有限公司，酶活分别为5000U/mL和200000U/mL。

实施例中所用枯草芽孢杆菌，购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：CICC 20872。和鼠李糖乳杆菌，购自中国普通微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：CGMCC1.2466。

术语解释：pH自然，是指在体系自身pH值条件下，无需特别调节体系的pH值。

实施例1：一种可直接饲喂畜禽的玉米浆的处理方法，包括步骤如下：

(1)去除SO₂

二氧化硫清除剂加水稀释比例为1:15体积比配成二氧化硫清除剂稀释液。

将浆浓45wt％的玉米浆经流量计计量后泵入处理罐中，待处理罐中玉米浆体积为10m³时停止进料。加入东沂牌二氧化硫清除剂稀释液50L，二氧化硫清除剂稀释液：玉米浆(V/V)＝1:200，转速20r/min搅拌反应30min。

(2)降解植酸(盐)及木聚糖

向步骤(1)中去除SO₂后的玉米浆中同时加入酶活5000U/mL的液体植酸酶和酶活200000U/mL的液体木聚糖酶，植酸酶添加量为1.8L/m³玉米浆，木聚糖酶添加量为2.2L/m³玉米浆，玉米浆pH自然，温度42℃，转速15r/min搅拌反应2.5h。

(3)清除曲霉毒素

向步骤(2)所得玉米浆中接入预先培养好的枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌(LGG)混合作用清除曲霉毒素，接菌顺序及时间为：先接枯草芽孢杆菌，搅拌转速100r/min好氧发酵10h后再接鼠李糖乳杆菌(LGG)厌氧发酵，综合接种量为0.31％(W/W)，菌体混合比为1:2.5，培养温度为32℃，pH值自然，总发酵22h。

经检测，处理后玉米浆中SO₂去除率达100％，抗营养因子植酸及其盐类去除率为98.7％，大分子木聚糖含量显著降低，黄曲霉毒素B1(AFB1)去除率81.1％、单端孢霉烯族毒素去除率55.4％、玉米赤霉烯酮(ZEN)及其代谢物α-玉米赤霉烯醇去除率41.6％、赭曲霉毒素A(OTA)去除率50.7％。

实施例2：一种可直接饲喂畜禽的玉米浆干粉的处理方法，包括步骤如下：

(1)去除SO₂

二氧化硫清除剂加水稀释比例为1:10体积比配成二氧化硫清除剂稀释液。

将浆浓50wt％的玉米浆经流量计计量后泵入处理罐中，待处理罐中玉米浆体积为15m³时停止进料。加入东沂牌二氧化硫清除剂稀释液60L，二氧化硫清除剂稀释液：玉米浆(V/V)＝1:250，转速15r/min搅拌反应25min。

(2)降解植酸(盐)及木聚糖

向步骤(1)中去除SO₂后的玉米浆中同时加入酶活5000U/mL的液体植酸酶和酶活200000U/mL的液体木聚糖酶，植酸酶添加量为2.2L/m³玉米浆，木聚糖酶添加量为2.5L/m³玉米浆，玉米浆pH自然，温度45℃，转速20r/min搅拌反应2.0h。

(3)清除曲霉毒素

向步骤(2)所得玉米浆中接入预先培养好的枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌(LGG)混合作用清除曲霉毒素，接菌顺序及时间为：先接枯草芽孢杆菌，搅拌转速130r/min好氧发酵8h后再接鼠李糖乳杆菌(LGG)厌氧发酵，总接种量为0.31％(W/W)，菌体混合比为1:2，培养温度为30℃，pH值自然，总发酵20h。

(4)将步骤(3)所得玉米浆离心喷雾干燥得到玉米浆干粉。进风温度控制在88～92℃，出风温度控制在65～70℃。

经检测，处理后玉米浆中SO₂去除率达100％，抗营养因子植酸及其盐类去除率为98.2％，大分子木聚糖含量显著降低，黄曲霉毒素B1(AFB1)去除率80.9％、单端孢霉烯族毒素去除率56.0％、玉米赤霉烯酮(ZEN)及其代谢物α-玉米赤霉烯醇去除率42.9％、赭曲霉毒素A(OTA)去除率50.4％。

Claims

1.一种直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，包括步骤如下：

（1）将浆浓40~50wt%的玉米浆泵入处理罐中，加入二氧化硫清除剂去除玉米浆中含有的二氧化硫；

（2）向去除二氧化硫后的玉米浆中同时加入酶活4000-8000U/mL液体植酸酶和酶活50000~200000U/mL的液体木聚糖酶，温度35~45℃，转速10~20r/min搅拌反应1.5~2.5h；

液体植酸酶，以酶活5000U/mL计，添加量为1.5~2.5L/m³玉米浆；

液体木聚糖酶，以酶活200000U/mL计，添加量为1.8~3L/m³玉米浆；

（3）向步骤（2）所得酶解后的玉米浆中接入培养好的枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌（LGG），接种菌的顺序及时间为：先接种枯草芽孢杆菌，搅拌转速100~150r/min好氧发酵8~12h；然后再接种鼠李糖乳杆菌厌氧发酵；总接种量为0.28~0.32%质量比，其中枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌质量比为1:2~3.5，培养温度为30~35℃，总发酵时间16~24h；制得玉米浆；

或者继续进行以下步骤制备玉米浆干粉：

(4) 经上述步骤处理的玉米浆进行喷雾干燥，控制进风温度控制在85~95℃，出风温度控制在65~75℃；制得玉米浆干粉。

2.如权利要求1所述的直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，其特征在于步骤（1）中的玉米浆经流量计计量后泵入处理罐。

3.如权利要求1所述的直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，其特征在于步骤（1）中添加的二氧化硫清除剂为二氧化硫清除剂的稀释液，稀释比例为二氧化硫清除剂：清水（V/V）=1:10~15，二氧化硫清除剂稀释液：玉米浆（V/V）=1:200~300。

4.如权利要求1所述的直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，其特征在于步骤（2）中，所用植酸酶和木聚糖酶均购自济宁和信生物技术有限公司，酶活分别为5000U/mL和200000U/mL；所用液体植酸酶添加量为1.8 L/m³玉米浆，液体木聚糖酶添加量为2.2 L/m³玉米浆，或者，

液体植酸酶添加量为2.2 L/m³玉米浆，液体木聚糖酶添加量为2.5 L/m³玉米浆。

5.如权利要求1所述的直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，其特征在于步骤（1）中添加二氧化硫清除剂后需在搅拌条件下反应15~30min，搅拌转速15~25r/min。

6.如权利要求1所述的直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，其特征在于步骤（3）中枯草芽孢杆菌和鼠李糖乳杆菌（LGG）总接种量为0.31 %(W/W)，两种菌的混合比为1:2~2.5。

7.如权利要求1所述的直接饲喂畜禽的玉米浆/干粉的处理方法，其特征在于步骤（4）中玉米浆喷雾干燥采用高速离心喷雾干燥装置，制成玉米浆干粉。