CN105815574A - 一种利用复合菌种对酵母生产废水和菜粕混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用复合菌种对酵母生产废水和菜粕混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法。包括下列步骤：以菜粕为原料，酵母废水为辅料；将菜粕和酵母废水进行混合，调节混合后物料含水量为35%‑45%；按照混合后物料质量的0.2%‑0.5%加入复合菌种进行发酵，发酵温度为20℃‑55℃，发酵时间为40‑75小时；将发酵后的物料于50‑75℃流化床中干燥，粉碎包装，得到生物蛋白饲料。本发明首次利用酵母废水和菜粕进行发酵，属于国内首创。本发明方法工艺简单，操作容易，生产周期短，生产成本低，产品质量好。本发明将酵母生产副产物发酵浓水变废为宝，解决了我国的糖源浪费情况，同时也有利于推动我国的环保事业。

Description

一种利用复合菌种对酵母生产废水和菜粕混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法

技术领域

本发明具体涉及一种利用复合菌种对酵母生产废水和菜粕混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法。

背景技术

酵母生产主要以糖蜜为原料，其中以甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜为主，酵母生产产生的清液主要来源于糖蜜本身。糖蜜是糖厂制糖后的副产物，其中含有丰富的糖分，糖蜜中的可利用糖被酵母发酵利用后，剩余不被酵母利用的物质以及酵母新陈代谢产生的代谢产物最终会随发酵分离液排放。 因此，酵母废水中含有丰富的氮、磷、钾、钙、铁等无机微量元素，单糖、酵母蛋白、丰富的蛋白酶及焦糖、腐植酸、黄腐酸等大分子有机物。

陈培金等公开了一种用糖蜜作为主要原料生产酵母，利用一级废水和二级废水循环利用，流加到酵母发酵罐中，作为进行连续发酵的稀释用水 ( 陈培金, 邱济怀, 吴南君. 酵母废水循环利用的研究[J]. 环境污染与防治, 1993(5):12-14.)。 在该文的技术中，采用酵母分离废水直接回用流加的方式，由于现在酵母生产要求高浓度发酵，产生高活力的酵母，这种方式很难得到高浓度发酵要求，同时酵母活力不会很高。

以糖蜜为原料的酵母废水属于高浓度有机废水，其可生化处理性能较差，单一的处理技术并不能将酵母废水处理后达标排放。 由于酵母发酵废水中含有丰富的有机质以及多种微量元素。 因此，对于酵母废水的处理必须在实现资源化综合利用的基础上采用多种处理技术相结合，最终实现废水的达标排放。如何实现酵母废水的变废为宝是具有重大意义的课题。

菜粕（菜籽饼）是一种利用价值极大的高蛋白饲料，含蛋白质35%-40%、消化能10.46-12.55kj/kg、钙0.61%、磷0.95%，还含有铁、铜、锰、硒等微量元素和多种维生素，但因含有芥子甙、芥酸、植酸和单宁等抗营养因子，使其用途、用量大打折扣。芥子甙遇芥子酶或在消化道内能产生多种有毒物质，使猪甲状腺肿大、消化道和肝、肾损坏；芥酸可以使动物生长受阻；植酸能与钙、镁、锌结合，影响肌体发育；单宁除了味苦，还妨碍蛋白质的消化。所以，菜粕都要经脱毒处理才能作饲料用。

发明内容

本发明的目的在于充分利用酵母废水生产蛋白饲料原料，一方面处理了酵母废水，降低了环保成本，另外一方面针对酵母废水能产生一定经济效益。

本发明所采取的技术方案是：

一种对酵母废水和菜粕混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法，包括下列步骤：

1)以菜粕为原料，酵母废水为辅料；将菜粕和酵母废水进行混合，其中混合物料中酵母废水的质量百分比为30%-50%，余量为菜粕；调节混合后物料含水量为35%-45%；

2)按照混合后物料质量的0.2%-0.5%加入复合菌种，其中复合菌种为枯草芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌的混合菌种，芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌质量比为(1.6-2.4)：(1.6-2.4)：(0.8-1.2)；

3)将混合物料进行发酵，发酵温度为20℃-55℃，发酵时间为40-75小时；将发酵后的物料于50-75℃流化床中干燥至水分含量不高于12%，然后粉碎包装。

优选的，混合物料中酵母废水的质量百分比为35%-45%，余量为菜粕。

优选的，原料用菜粕中，菜粕蛋白控制在36%-40%，水分控制在10%-12%，按质量百分比计。

优选的，辅料用酵母废水中，蛋白质量控制在15%-20%，无机氮控制在1.5%以内，按质量百分比计。

优选的，复合菌种中芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌质量比为2：2：1。

优选的，复合菌种中枯草芽孢杆菌活菌数不低于200亿/g，产朊假丝酵母活菌数不低于200亿/g，保加利亚乳酸菌活菌数不低于100亿/g。

优选的，复合菌种先利用质量百分比为1%-2%的葡萄糖水进行复苏后加入混合物料中。

优选的，发酵温度为30-45℃，原料水分控制在35%-45%，发酵时间为70-75小时，。

优选的，烘干后的物料水分控制在10%-12%，粉碎后过40-80目。

本发明的有益效果是：

本发明首次利用酵母生产废水和菜粕进行发酵，属于国内首创。本发明利用混合菌种发酵方法对酵母生产废水和菜粕混合发酵生产改性肽蛋白的方法，该方法工艺简单，操作容易，生产周期短，生产成本低，产品质量好。

本发明是以酵母发酵浓水（即酵母废水）作为辅料，利用浓水中的丰富的单糖和无机氮，为菌株发酵提供好的能量和氮源，有利于菌株生长代谢，有效降解菜粕中的抗营养因子（硫甙、芥酸、单宁、植酸）和分解小分子肽蛋白，产生丰富的氨基酸，同时又可以作为营养平衡剂，来调整水产配方中的氨基酸和单糖平衡。本发明获得的发酵后有机蛋白原料中可吸收性蛋白明显提高，含大量活性物质多肽、小肽和单糖等，还有丰富的酵母蛋白，生物利用率高，有利于水产动物的消化吸收。

本发明发酵方法采用的复合菌种及其配比，能促进动物体肠道微生态平衡的益菌群，综合产酶产酸能力强：不但可以将菜粕中的大量大分子蛋白降解成小分子蛋白质、多肽和游离氨基酸；也可将大分子糖类及纤维素分解成单糖和寡糖，大大提高原料利用率。发酵品营养均衡，产品外观黄褐色，具有发酵产品的特殊芳香和醇香味。

本发明产品经过流化床低温干燥后，益生菌基本能保持活性，对水产动物的肠道微生态平衡有一定的促进作用，可促使肠道中的淀粉酶和蛋白酶活性，有利于水产动物的生长和消化性能，增强动物机体免疫力。另外在改善水品质方面也有很大的帮助，活性菌种和酵母代谢产物可以降解和转化水中的有机物，减少或者消除氨氮、硫化氢、亚硝酸盐等有害物质，抑制病原微生物的生长，改善水质。

本发明将酵母生产副产物发酵浓水变废为宝，解决了我国的糖源浪费情况，同时也有利于推动我国的环保事业。

具体实施方式

本发明使用的术语 “酵母废水”指生产酵母的过程中产生的废水，包括酵母分离后的上清液及酵母洗涤用水，也称为酵母清液，含有较高的黑色素、酚类以及焦糖等物质，颜色较深，呈棕黑色 ；酵母废水中含约0.5％的干物质，主要成分为酵母蛋白质、纤维素、胶体物质以及未被充分利用的废糖蜜中的营养成分如残糖等。

本发明所选用的原料菜粕，菜粕蛋白控制在36%-40%之间，水分控制在10%-12%。

本发明所选用的辅料为酵母废水，是本公司生产酵母后的废水，进行蒸发浓缩后，控制废水中固体物质的含量为45%-50%，其中蛋白质量控制15%-20%之间，无机氮控制在1.5%以内。

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

实施例 1

（1）原辅料混合与接种

准备原料菜粕1200kg，其含水量为10%，菜粕蛋白控制在36%-40%之间，辅料为酵母废水，也就是酵母生产中分离出酵母后的发酵废水，含水量60-65%，重量为800kg，其中酵母废水中蛋白质量在15%-20%之间，无机氮控制在1.5%以内。将菜粕与酵母废水进行充分混合，调节混合后物料含水量为35%-40%，物料混合均匀度小于10%；

称取4公斤枯草芽孢杆菌（活菌数不低于200亿/g）、4公斤产朊假丝酵母（活菌数不低于200亿/g）和2公斤乳酸菌（活菌数不低于100亿/g）；然后利用1%-2%的葡萄糖水进行活化培养半小时，采用水流加方式均匀加入混合物料中。

（2）发酵

采用箱式通风发酵方式，蒸汽热源采用热风炉，发酵环境温度控制在30-45度，水分控制35%-40%，发酵72小时。当温度降到50度左右时候，进入烘干程序。

（3）干燥

发酵结束后将物料于50-75℃流化床中干燥至水分为10%-12%的物料，干燥后物料经过锤片式粉碎机粉碎后过60目筛后包装即得成品。

成品内控标准结果如下，见表1。

表1

实施例 2

（1）原辅料混合与接种

准备原料菜粕1100kg，其含水量为12%，辅料为酵母浓水，含水量65%，重量为900kg，将菜粕与酵母废水进行充分混合，调节混合后物料含水量为35%-40%，物料混合均匀度小于10%；

称取3.6公斤枯草芽孢杆菌（活菌数不低于200亿/g）、3.6公斤产朊假丝酵母（活菌数不低于200亿/g）和2.0公斤乳酸菌（活菌数不低于100亿/g）；然后利用1%-2%的葡萄糖水进行活化培养半小时，采用水流加方式均匀加入混合物料中。

（2）发酵

采用箱式发酵，堆高1米，每发酵箱装物料1.5-2吨，发酵温度30-55度，原料水分控制在35%-45%，发酵时间72小时。当温度降到50度左右时候，进入烘干程序。

（3）干燥

发酵结束后将物料于50-75℃流化床中干燥成水分为10%-12%的物料，干燥后物料经过锤片式粉碎机粉碎后过60目筛后包装即得成品。

实施例 3

（1）原辅料混合与接种

准备原料菜粕1300kg，其含水量为10%，菜粕蛋白控制在36%-40%之间，辅料为酵母废水，也就是酵母生产中分离出酵母后的发酵废水，含水量60-65%，重量为700kg，其中酵母废水中蛋白质量在15%-20%之间，无机氮控制在1.5%以内。将菜粕与酵母废水进行充分混合，调节混合后物料含水量为35%-40%，物料混合均匀度小于10%；

称取3.8公斤枯草芽孢杆菌（活菌数不低于200亿/g）、4.2公斤产朊假丝酵母（活菌数不低于200亿/g）和2公斤乳酸菌（活菌数不低于100亿/g）；然后利用1%-2%的葡萄糖水进行活化培养半小时，采用水流加方式均匀加入混合物料中。

（2）发酵

采用箱式通风发酵方式，蒸汽热源采用热风炉，发酵环境温度控制在20-45度，水分控制35%-40%，发酵70-75小时。当温度降到50度左右时候，进入烘干程序。

（3）干燥

发酵结束后将物料于50-75℃流化床中干燥至水分为10%-12%的物料，干燥后物料经过锤片式粉碎机粉碎后过60目筛后包装即得成品。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种对酵母废水和菜粕混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法，其特征在于：包括下列步骤：

1）以菜粕为原料，酵母废水为辅料；将菜粕和酵母废水进行混合，其中混合物料中酵母废水的质量百分比为30%-50%，余量为菜粕；调节混合后物料含水量为35%-45%；

2）按照混合后物料质量的0.2%-0.5%加入复合菌种，其中复合菌种为枯草芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌的混合菌种，芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌质量比为(1.6-2.4)：(1.6-2.4)：(0.8-1.2)；

3）将混合物料进行发酵，发酵温度为20℃-55℃，发酵时间为40-75小时；将发酵后的物料于50-75℃流化床中干燥至水分含量不高于12%，然后粉碎包装。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：混合物料中酵母废水的质量百分比为35%-45%，余量为菜粕。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：原料用菜粕中，菜粕蛋白控制在36%-40%，水分控制在10%-12%，按质量百分比计。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：辅料用酵母废水中，蛋白质量控制在15%-20%，无机氮控制在1.5%以内，按质量百分比计。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：复合菌种中芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌质量比为2：2：1。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：复合菌种中枯草芽孢杆菌活菌数不低于200亿/g，产朊假丝酵母活菌数不低于200亿/g，保加利亚乳酸菌活菌数不低于100亿/g。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：复合菌种先利用质量百分比为1%-2%的葡萄糖水进行复苏后加入混合物料中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：发酵温度为30-45℃，原料水分控制在35%-45%，发酵时间为70-75小时。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：烘干后的物料水分控制在10%-12%，粉碎后过40-80目。