CN105941839A - 利用粉丝生产过程中产生的副产物制备益生菌饲料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明利用粉丝生产过程中产生的副产物制备益生菌饲料的方法，尤其是利用粉丝生产产生的含高蛋白、膳食纤维、矿物质等营养物质的副产物浆液、粉渣制备益生菌饲料的方。工艺为：将粉丝生产过程产生的副产物的收集、预处理、配料、灭菌、接种、发酵、干燥、粉碎、包装。利用微生物处理粉丝生产过程中产生的副产品，进一步利用原料的营养成分，提高了资源的综合利用率，减少了环境污染，产品是一种绿色环保的产品，富含蛋白、膳食纤维等营养物质。同时益生菌饲料含生理活性物质，能在肠道增殖，调整肠道菌群，提高畜禽水产的机体免疫力，提高畜禽水产养殖的肉品质量，降低养殖的成本，也提高粉丝生产企业的经济效益，具有良好的经济和社会效益。

Description

利用粉丝生产过程中产生的副产物制备益生菌饲料的方法

技术领域

本发明属于资源综合利用环境保护以及农副产品深加工技术领域，尤其涉及一种粉丝生产的副产品综合利用的方法，尤其是利用粉丝生产过程中产生的副产物制备益生菌饲料的方法。

技术背景

粉丝生产作为我国的一个传统产业，历史悠久，其产品品种丰富，生产企业众多。既包括机械化程度很高的现代化加工企业，也存在手工操作制作粉丝的作坊式加工点。但无论规模大小，大多粉丝生产企业只是利用生产原料中的淀粉制造粉丝，而原料中的其他营养物质并没有被充分利用，大多被随着废水、废渣排放。部分生产企业经过简单处理用做肥料、饲料，被廉价销售。

粉丝生产的原料中含有大量的营养物质。尤其是豆类原料的淀粉、纤维素、蛋白质、矿物质和维生素含量充足，营养价值较高，其中蛋白质含量往往大于20％，脂肪含量较低，一般在0.5％‐2.0％，粗纤维含量8％‐10％。传统粉丝生产工艺废水废渣中含有大量的蛋白质等营养物质，目前大部分厂家将蛋白质废水(其中含有原料中90％左右的蛋白质)直接排掉。由于在粉丝的生产过程中，平均每吨原料要产15‐30吨蛋白废水，因此这造成了极大的资源浪费。蛋白质废水里面营养丰富，除了蛋白质之外，还有一部分的淀粉，纤维素等物质，是一种偏酸性的有机废水，直接排放既浪费了宝贵的蛋白质等资源，又造成了水和土壤的污染，其污染物主要是有机物质，污染负荷高，增加了后续环境处理的成本和难度。近年来，出现了从豆类粉丝废水废渣中提取蛋白的应用技术，大大提高了经济效益和利用价值。但投资大，场地规模要求高，只有少数的大型企业在使用。目前大多数的中小型粉丝生产企业依然采用粗放的方法，没有充分利用。这不仅造成了环境的污染，也影响到企业的经济效益。

我国经济经过几十年快速粗放式发展，资源消耗、环境破坏非常严重，灰霾、地下水污染、土壤污染等问题已经开始影响国民生活，受到国家政府高度重视，所以国家组织制定了大气、水、土壤等方面治理计划，加大环境治理的力度，实行最严格的环境保护制度和法律法规。政府计划将转变经济发展方式，由粗放型发展向绿色、环境节约型转变，这是未来中国经济发展的必然趋势。发展绿色经济作为经济转型的一个重要方向，提高资源的综合利用率，减少污染物的排放，发展绿色环保产业自然成为转型中优先受益的行业。

我国养殖业规模巨大，各种抗生素药物大量使用，对人类的健康影响日益严重。随着人们健康意识的增强以及世界上许多国家和政府对抗生素使用的限制，抗生素在动植物饲料中被大量使用的行为将被禁止。益生菌具有改善饲养动物的消化系统生态环境、抵抗病原菌的作用。微生物饲料可以平衡饲料所含的营养成分和提高饲料的喂养效果，是目前替代抗生素药物的理想选择。目前市场上的活性微生物饲料多以糠渣、草粉等粗纤维物质为载体，饲料营养物质含量低，并且生产成本高、价格昂贵，大大限制了微生物饲料的应用。

而粉丝生产加工中主要利用的是原料中的淀粉，而植物的种子、果实、根、茎中含有的化学成分并不是单一的。从粉丝的加工工艺来看，其生产过程中产生了浆液和粉渣等副产物，其中含有大量的纤维素、蛋白质、矿物质和维生素等营养物质。如果将它们弃掉或者直接排放到环境中去，不仅造成了资源的浪费，还能造成环境污染。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种工艺简单、综合利用的方法，通过微生物处理粉丝生产过程中产生的副产品，制备益生菌饲料，进一步利用原料的营养成分，提高了资源的综合利用率的利用粉丝生产过程中产生的副产物制备益生菌饲料的方法。

本发明的技术方案是：利用粉丝生产过程中产生的副产物制备益生菌饲料的方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤一、将粉丝生产过程产生的副产物的收集和预处理，备用；

步骤二、将经过步骤预处理后的物料中加入一定量的辅料，混合均匀并灭菌；

步骤三、将经过步骤二处理的混合物料加入益生菌发酵剂发酵、接种；

步骤四、将经步骤三处理得到的物料干燥、粉碎、包装，即得益生菌饲料，益生菌饲料菌株浓度为10⁶～10¹²cfu/mL。

进一步，所述步骤一中副产物是在使用绿豆、豌豆、蚕豆、黄豆、红薯、白薯、紫薯、山药、马铃薯、甘薯、木薯、玉米、蕨根、洋芋、魔芋中的一种或者几种生产粉丝过程中产生的副产物，

所述副产物包括：头合(和)浆、二合(和)浆、三合(和)浆、黑粉、黄浆水和粉渣中的一种或者几种的混合物。

利用本方法所制备的益生菌饲料，可以根据微生物种类和饲料的配料比用于猪、鸡、鸭、鹅、牛、羊、鱼、虾、水产养殖。

将粉丝生产过程中产生的副产物收集到玻璃或者陶瓷容器中，将所收集浆液浓缩到固含量为30％‐70％的物料，备用；或者将粉丝生产过程中产生的浆液、黑粉和粉渣的按照一定的比例混合，调整得到含水量30％‐70％的物料，备用。在上述得到的物料中添加0.5‐10wt％的辅料，辅料为磷酸盐、食盐、微量元素添加剂、氨基酸添加剂、维生素添加剂、抗氧化剂、豆饼、骨粉、玉米粉、小苏打、明胶的一种或多种混合。

进一步，所述步骤二中的灭菌工艺采用巴氏灭菌法、高温灭菌法、湿热蒸汽灭菌法、辐照灭菌法、高压高温灭菌、膜过滤除菌法中的一种或多种灭菌。

进一步，所述步骤三中的益生菌发酵剂包括黑曲霉、米曲霉、凝固芽孢杆菌、粘连芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、厌氧性拟杆菌、发酵乳杆菌、纤维二糖乳杆菌、弯曲乳杆菌、载耳布吕克氏乳杆菌、乳酸乳杆菌、胚牙乳杆菌、罗特氏乳杆菌、肠系膜明串球菌、乳酸片球菌、毛状拟杆菌、瘤胃拟杆菌、猪拟杆菌、青春双歧杆菌、动物双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳酸杆菌、嗜热性双歧杆菌、短乳杆菌、保加利亚乳杆菌、干酪乳杆菌、啤酒片球菌、戊糖片球菌、费氏丙酸菌、谢曼氏丙酸杆菌、酿酒酵母、乳酸链球菌、二乙酰乳酸链球菌、粪链球菌、中(间)链球菌、乳链球菌、嗜热链球菌中的一种或多种。

进一步，所述步骤三中的益生菌发酵剂的进入量为混合物料总重量(接种量)的0.5％～20％，开启搅拌，保持50～200转/分钟的转速搅拌5～15分钟，使发酵剂充分混匀在浆液中。保持发酵温度为20℃～60℃，发酵时间20‐160小时。

一种采用上述方法制备得到益生菌饲料可以应用于猪、鸡、鸭、鹅、牛、羊、鱼、虾、水产养殖领域。

本发明原料的粉丝废料浆液(包括头合浆、二合浆、三合浆、黄浆水和黑粉)主要由水、蛋白质、粗纤维、淀粉、及乳酸、多肽、氨基酸、低聚糖、单糖、灰分等组成。不同的浆液其成分含量不同。由于富含丰富的营养物质，有利于大量微生物的生长繁殖，因此浆液的产生实际上存在一个微生物自然发酵的过程，其中极易产生乳酸菌和酵母菌以及霉菌、放线菌等。但这种自然发酵过程可能产生一些人们所不期望的菌，因此去除杂菌并利用本发明的发酵方法其繁殖有益细菌具有极大优势。

本发明与现有技术相比，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.采用综合利用技术，可以充分利用粉丝生产过程产生的副产物中的蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等有价值资源；

2.减少了粉丝生产过程中的有机污染物的排放，并且益生菌饲料生产过程绿色环保，降低了环境污染；

3.所制得的益生菌饲料营养价值高，消化吸收率高，可以提高畜禽水产的生长速度、改善肉质、增强免疫力；

4.综合利用，场地要求低，设备要求简单，投资小，降低企业的成本，提高综合效益。

附图说明

图1为本发明利用利用粉丝生产过程中产生的副产物制备益生菌饲料的流程图。

具体实施方案

下面结合具体是实施例对本发明的技术方案进一步说明。

实施例1：

利用粉丝生产过程中产生的副产物制备猪用益生菌饲料的方法，包括以下步骤：

将粉丝生产过程中产生的混合浆液、粉渣的混合物20升收集到容器中，浆液和粉渣各占总重量的50％，常温减压真空浓缩到含水量50％。在上述混合物中添加辅料，加入骨粉250克，贝粉250克，食盐250克，草粉500克，鱼粉250克，碳酸氢钙100.0克，磷酸钠150.0克，石粉100.0克，玉米粉1.5公斤，混合均匀，加热到110℃高温灭菌6分钟，所得到的混合物料转移到发酵罐中。在发酵罐中加入益生菌发酵剂(接种量5％)，所加发酵剂为：黑曲霉2.5×10⁷cfu/g、米曲霉2.5×10⁷cfu/g、枯草芽孢杆菌2.5×10⁷cfu/g、假丝酵母菌2.5×10⁷cfu/g。将发酵剂混合到灭菌后的物料混合物中，在35℃条件下发酵72小时，冷却到20℃，通风干燥至含水量少于10％，用粉碎机粉碎至粒径小于0.2mm，包装即得。所得益生菌饲料含水量≤10％，含有益活菌数大于1×10⁸cfu/g。

表一喂养实验对比(组一普通饲料1，组二普通饲料2，组三实施例1制得的微生物饲料)

由表一可知，本发明利用粉丝生产过程中产生的副产物制备的益生菌饲料可使猪的活力增强，免疫力增强，在不使用兽药的情况下，可以大大降低猪的发病率；同时，本发明利用粉丝生产过程中产生的副产物制备的益生菌饲料营养丰富，转化率高，使猪的生长更快，可以节省出栏时间。

实施例2：

利用粉丝生产过程中产生的副产物制备鸡用益生菌饲料的方法，包括以下步骤：

将粉丝生产过程中产生的混合浆液、黑粉和粉渣的混合物20升收集到容器中，浆液、黑粉和粉渣的比例为1:2.5：1，常温减压真空浓缩到含水量50％。在上述混合物中添加辅料，加入玉米粉1.8公斤，骨粉300克，贝粉250克，食盐250克，草粉250克，磷酸钠120克，磷酸二氢钾200克，鱼粉250克，骨粉0.25公斤，碳酸氢钙95.0克，石粉92.0克，甜菜碱盐酸盐350克，混合均匀，加热到115℃水蒸气高温灭菌5分钟，所得到的混合物料转移到发酵罐中。在发酵罐中加入已提前制备好的益生菌发酵剂(接种量8％)，所加发酵剂数量为：黑曲霉1.0×10⁸cfu/g、米曲霉1.0×10⁸cfu/g、绳状青霉2.5×10⁷cfu/g、假丝酵母菌2.5×10⁷cfu/g、乳酸乳杆菌3.0×10⁷cfu/g。将发酵剂混合到灭菌后的物料混合物中，在30℃条件下发酵120小时，冷却到20℃，通风干燥至含水量少于10％，用粉碎机粉碎至粒径小于0.2mm，包装即得。所得益生菌饲料含水量≤10％，含有益活菌数大于1×10⁸cfu/g。

实施例3：

利用粉丝生产过程中产生的副产物制备鱼用益生菌饲料的方法，包括以下步骤：

将粉丝生产过程中产生的混合浆液和粉渣的混合物20升收集到容器中，常温减压真空浓缩到含水量50％。在上述混合物中添加辅料，加入骨粉300克，贝粉250克，石粉180克，混合均匀，加热到110℃高温灭菌8分钟，所得到的混合物料转移到发酵罐中。在发酵罐中加入益生菌发酵剂(接种量6.5％)，所加发酵剂数量为：光合细菌2.5×10⁷cfu/g、地衣芽孢杆菌1.5×10⁷cfu/g、植物乳酸杆菌2.5×10⁷cfu/g、粪链球菌2.5×10⁷cfu/g、嗜酸乳杆菌2.5×10⁷cfu/g。将发酵剂混合到灭菌后的物料混合物中，在32℃条件下发酵110小时，冷却到20℃，通风干燥至含水量少于10％，用粉碎机粉碎至粒径小于0.2mm，包装即得。所得益生菌饲料含水量≤10％，含有益活菌数大于2.3×10⁸cfu/g。

实施例4：

利用粉丝生产过程中产生的副产物制备鸽用益生菌饲料的方法，包括以下步骤：

将粉丝生产过程中产生的浆液和粉渣的混合物20升收集到容器中，浆液、黑粉和粉渣各占总重量的50％、20％和30％，低温真空浓缩到含水量60％。在上述混合物中添加辅料，加入玉米粉1.5公斤，贝粉300克，骨粉400克，食盐250克，草粉500克，磷酸钠120克，磷酸二氢钾200克，仙人掌干粉400g、芦荟干粉350g、大蒜干粉130g、蜂蜜400g，碳酸氢钙100克，混合均匀，121℃水蒸气高温灭菌30分钟，所得到的混合物料转移到发酵罐中。在发酵罐中加入已提前制备好的益生菌种子培养液，接种量6％，混合菌种数目比例为：乳酸菌20％，枯草芽孢杆菌10％，绳状青霉15％，假丝酵母菌25％，啤酒酵母菌15％，植物乳杆菌15％。将发酵剂混合到灭菌后的物料混合物中，在30℃条件下发酵120小时，冷却到20℃，然后将发酵完成的发酵液雾化干燥，包装即得鸽用益生菌饲料。所得益生菌饲料含水量≤10％，含有益活菌数约为9.8×10⁹cfu/g。

实施例5：

利用粉丝生产过程中产生的副产物制备牛用益生菌饲料的方法，包括以下步骤：

将粉丝生产过程中产生的浆液和粉渣的混合物20升收集到容器中，浆液、黑粉和粉渣各占总重量的20％、30％和50％，常温减压真空浓缩到含水量35％。在上述混合物中添加辅料，加入玉米粉1000克，骨250克，贝粉250克，食盐250克，草粉500克，鱼粉250克，枸杞150.0克，党参120.0克，碳酸氢钙110.0克，磷酸钠150.0克，黄答100.0克，海藻155.0g，混合均匀，高温高压蒸汽灭菌20分钟，所得到的混合物料转移到发酵罐中。在发酵罐中加入7％接种量的微生物种子培养液，所加微生物数量比例为：黑曲霉15％、米曲霉20％、枯草芽孢杆菌10％、乳酸杆菌20％，假丝酵母菌10％，啤酒酵母菌25％。将发酵剂混合到灭菌后的物料混合物中，在35℃条件下发酵72小时，冷却到20℃，最后发酵液进行冷冻干燥，粉碎后过60目筛，包装即得牛用益生菌饲料。所得益生菌饲料含水量≤10％，含有益活菌数大于4.5×10⁹cfu/g。

本发明利用粉丝生产过程中产生的副产物为原料，经过微生物发酵实现资源的综合利用，生产过程绿色环保，不仅可以减少排放降低污染，还可以得到益生菌饲料。用于畜禽水产饲养可以提其生长速度、改善肉质、增强免疫力，应用价值大，市场前景广阔。

Claims (10)

1.一种利用粉丝生产过程中产生的副产物制备微生物肥料的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤一.将粉丝生产过程产生的副产物进行收集和预处理，得到一定含水量的浆液和固体副产物；

步骤二.将步骤一制备的浆液中添加一定量的辅料，灭菌后加入微生物菌剂，培养得到微生物种子液，活菌数量≥0.5亿/g；

步骤三. 步骤二制备得到微生物种子液与步骤一所得的固体副产物混合后发酵得到粉丝副产物以质量比例1：6～15混合，进行发酵，最终得到微生物肥料,所述微生物肥料的活菌数量≥0.2亿/g。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中采用的微生物种子液还可以为合成培养基培养的微生物种子液。

3.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述粉丝生产过程中排放的副产物包括：头合浆、二合浆、三合浆、黄浆水、黑粉和粉渣中的至少一种或者几种的混合物。

4.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤一中预处理的方法是对粉丝生产过程产生的副产物分离处理，得到含水量75～90%的浆液和含水量15～30%的固体副产物。

5.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述制备方法步骤二中微生物菌剂添加量为0.5～3wt %。

6.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤二中的辅料为K₂HPO₄，0.01～0.1 wt %；KH₂PO₄，0.01～0.15 wt %；MgSO₄，0.01～0.12 wt %；NaCl，0.02～0.17 wt %；KCl ，0.05～0.2 wt %；FeSO₄，0.05～0.25 wt %；小苏打，0.02～0.5 wt %；葡萄糖，0.1～0.8 wt %；或蔗糖，0.1～0.8 wt %中的一种或多种混合。

7.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤二中灭菌过程采用巴氏灭菌法、高温灭菌法、湿热蒸汽灭菌法、辐照灭菌法、高压高温灭菌或膜过滤除菌法中的至少一种或多种灭菌。

8.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤二中的微生物菌剂为枯草芽孢杆菌、花生根瘤菌、大豆根瘤菌、紫云英根瘤菌、圆褐固氮菌、拜氏固氮菌、巴西固氮螺菌、粪产碱菌、有机磷细菌、无机磷细菌、巨大芽孢杆菌、氧化硫硫杆菌、青霉菌、黑曲菌、米曲霉、菌根、胶质芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、醋杆菌、柠檬节杆菌、自生固氮菌、多粘类芽孢杆菌、阴沟肠杆菌、荧光假单胞菌、黄褐假单胞菌、嗜热脂肪地热芽胞杆菌、多是鞘氨醇杆菌、戊糖片球菌、地衣芽孢杆菌、凝固芽孢杆菌、粘连芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳杆菌、解淀粉芽孢杆菌、施氏假单胞菌、放线菌、霉菌、粉状毕赤酵母、酿酒酵母、热带假丝酵母、扣囊拟内孢霉或乳酸可鲁维酵母等的中的一种或多种。

9.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤二中培养条件为：温度为 20℃～ 60℃，100～350转/分振荡培养20～160小时，得到微生物种子液，活菌数量>0.2亿/mL。

10.根据权利要求 1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤一中得到的固体副产物由黑粉和粉渣按1:3～10的质量比组成。