CN106561996A

CN106561996A - 一种酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法

Info

Publication number: CN106561996A
Application number: CN201610831434.5A
Authority: CN
Inventors: 毛玲; 陶敏; 周樱; 詹志春
Original assignee: HUBEI HUAYANG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd; HUBEI SHENZHOU CHEMICAL CO Ltd; WUHAN SUNHY BIOLOGY CO Ltd
Current assignee: HUBEI HUAYANG TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd; HUBEI SHENZHOU CHEMICAL CO Ltd; WUHAN SUNHY BIOLOGY CO Ltd
Priority date: 2016-09-19
Filing date: 2016-09-19
Publication date: 2017-04-19

Abstract

本发明公开了一种酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，包括两步：(1)初期发酵：将鲜的酒糟烘干至含水率10％～25％，添加麦麸和粕类成分，混合制成发酵原料，接种工作液，并加入益生复合酶混匀，置于单孔呼吸袋中发酵，酶解发酵后的成品即为生物饲料；(2)半保留连续发酵：取部分生物饲料替代步骤(1)中的工作液，重复前步过程，持续获得生物饲料。该方法遴选出适当的动物益生菌种和以及复合酶，采用半保留连续发酵的方式，既可以补充养分和前体，又能稀释代谢有害物质，从而有利于产物的继续合成和抗营养因子的进一步降解，大幅度提高酒糟的营养价值，增加其附加值，而且便于贮藏和远途运输，具有良好的社会经济效益和环保意义。

Description

一种酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法

技术领域

本发明涉及酒糟回收利用技术领域，具体涉及一种酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法。

背景技术

我国作为一个酿酒大国，酒糟资源十分丰富。据统计，酒糟年产量在700万吨左右(以干物质计)。目前酒糟的利用率不高，限制白酒糟资源充分利用的制约因素有两个：一是鲜糟酸度大(pH约为4)，水分高(60％～65％)，易腐败变质，不利于保存和远途运输，只能在当地使用；二是由于白酒在制酒过程中酒醅里加入了大量的稻壳，用作饲料难消化。经测定，在风干物中稻壳的总量占30％左右，体积占50％左右，粗纤维的含量达18.6％以上，用作饲料消化率低，适口性差，难于吸收利用，影响饲养效果。传统上，酒糟主要由酒厂附近农民和养殖户直接用作饲料填充物，这种粗放利用的方式，效率很低，在很大程度上是一种资源浪费。也有将酒糟烘干后去稻壳粉碎作饲料的，但这种方法产品附加值低，且作为饲料营养价值较低。

中国专利CN103947830A公开了一种利用白酒糟生物发酵生产饲料的方法，该方法采用酶解与发酵相结合的方式对白酒糟进行生物发酵处理后制备成饲料。虽然实现了提高白酒糟营养成分含量，提高利用率的目的，但由于该方法采用箱式发酵，产量小，发酵时间长，很难实现规模化、机械化的生产需求。

发明内容

本发明的目的是为解决酒糟固态发酵过程中纤维素难降解、活性微生物少、适口性差等作为饲料利用率低等问题，提供一种酶联微生态固态发酵白酒糟的新方法，提高酒糟利用率，增加其附加值，降低生产成本，获得高营养的生物饲料。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：

总体来说，本发明科学地利用酒糟作为饲料的资源，利用微生物发酵技术遴选出适当的动物益生菌种和以及复合酶，采用半保留连续发酵的方式，通过放掉部分发酵料再补充新鲜料，不仅可以补充养分和前体，而且代谢有害物质被稀释，从而有利于产物的继续合成和抗营养因子的进一步降解，这样能大幅度提高酒糟的营养价值，增加其附加值，而且便于贮藏和远途运输，具有良好的社会经济效益和环保意义。

具体地，本发明提供了一种酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，包括以下步骤：

(1)初期发酵

将鲜的酒糟烘干至含水率10％～25％，添加麦麸和粕类成分，混合制成发酵原料，接种工作液，并加入益生复合酶混匀，置于单孔呼吸袋中发酵，酶解发酵后的成品即为生物饲料；

(2)半保留连续发酵

取部分生物饲料替代步骤(1)中的工作液，重复步骤(1)的过程，持续获得生物饲料；

所述工作液包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌和糖蜜；所述益生复合酶至少包括酸性纤维素酶和酸性蛋白酶。工作液还可以包括地衣芽孢杆菌、康氏木霉等，单菌或多菌混合发酵。

其中，单孔呼吸袋是利用水分子结构和氧气分子结构的差异，以一种特殊的塑料材质制作而成的塑料袋，使塑料袋允许氧气从周围的空气直接透过塑料袋进入水里，而二氧化碳排出袋子以外，使袋子犹如会呼吸一样，但是水却不会渗出。

上述方法中，酒糟与辅料、动物益生微生物、复合酶混匀后进行初期发酵，再以初期发酵料为种子料接种新鲜烘干的预混原料进行半保留连续发酵，发酵成品不需要烘干，可直接装袋，简单方便。

上述方法遴选出适当的动物益生菌种和以及复合酶，采用半保留连续发酵的方式，通过放掉部分发酵料再补充新鲜料，不仅可以补充养分和前体，而且代谢有害物质被稀释，从而有利于产物的继续合成和抗营养因子的进一步降解，这样能大幅度提高酒糟的营养价值，增加其附加值，而且便于贮藏和远途运输，具有良好的社会经济效益和环保意义。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，所述麦麸和粕类的添加量为烘干后酒糟重量的2％～15％。

由于酒糟为酿酒副产物，还原糖含量降低，即微生物易利用的碳源较少。所以在预处理脱水的糟料中添加适量麦麸和粕类作为补充碳源，能够显著提高菌群的生物活力。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，所述酒糟为啤酒糟或白酒糟；所述粕类为豆粕、棉粕或菜籽粕。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，所述工作液中酵母菌、枯草芽孢杆菌和乳酸菌的用量比为1～5：0.5～3.0：0.1～2.0。工作液中以好氧的酵母菌为主，厌氧的枯草芽孢杆菌和乳酸菌为辅，酶解发酵同时进行，一定程度上提高了生物饲料的营养价值；另外一些抗营养因子如酸性洗涤纤维降解至10％以下，效果明显。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，所述工作液中枯草芽孢杆菌、酵母菌及乳酸菌的总菌数为1×10⁸～5×10¹⁰个/mL。总菌数达到一定数量，才能更好地维持发酵过程中体液环境的微生态结构，持续进行高效率发酵。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，所述发酵原料、工作液和益生复合酶的重量份配比为：发酵原料1000份，工作液10～100份，益生复合酶0.1～10份。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，所述酸性纤维素酶和酸性蛋白酶的质量比为0.8～2.5:1；所述益生复合酶的添加量为发酵原料和工作液重量总和的1/10000～1/1000。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，步骤(2)中取出的生物饲料量为步骤(1)全部生物饲料量的一半。

优选地，上述酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，所述初期发酵的条件为40～45℃发酵36～48h；所述半保留连续发酵的条件为40～45℃发酵12～24h。

采用半保留的方式连续发酵，明显缩短了生产周期，有效降低了生产成本，成品不需要干燥处理，保质期可在一年以上。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明的固态发酵酒糟生产饲料的方法，采用以动物益生微生物为主的混合菌群，添加以纤维素酶为主的复合益生酶，酶解与生物发酵相结合的方式进行白酒糟的生物转化，固体原料不需要高温灭菌，发酵过程操作简单，其初期发酵料即为成品，明显缩短了生产周期。

2.本发明将混合菌按比例配伍，发挥了其协同效应，提高了微生物饲料的菌种效果。

3.本发明采用半保留连续发酵法，增大了菌种的繁殖量，提高了菌种的繁殖效果，在酶解与生物发酵转化过程中可分泌与合成大量的有益菌、氨基酸、生化酶、促生长因子等营养类物质，粗蛋白和小肽含量增加，粗纤维显著降低，活性菌数大大提高。其中活性益生菌数如酵母达到9.3×10⁹CFU/g，枯草芽孢杆菌3.2×10⁹CFU/g；酶解发酵同时进行，粗蛋白达到28.87％，酸溶蛋白9.86％，一定程度上提高了其营养价值；另外一些抗营养因子如酸性洗涤纤维降解至10％以下，效果明显。

4.本发明采用半保留连续发酵进行酶解与生物发酵，生物转化率高，成品不需要干燥处理，产品出厂快，发酵周期短，损耗少，成本低，而且保质期一年以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

一、初期发酵

1.鲜酒糟脱水预处理

将含水率为20％～90％左右的鲜糟烘干至含水率约10％～25％，待营养配比和发酵培养用。

2.酒糟培养料发酵前预活化

由于酒糟为酿酒副产物，还原糖含量降低，即微生物易利用的碳源较少。故在预处理脱水的糟料中添加约为2％-15％的麦麸和粕类作为补充碳源，混合制成发酵原料，最终发酵原料的蛋白质含量在20％～35％。水分5％～60％。

3.工作液的制备

将枯草芽孢杆菌、酵母菌及乳酸菌与添加一定比例的糖蜜混合成工作液。重量份配比为：糖蜜1～20份，酵母菌1～5份，枯草芽孢杆菌0.5～3.0份，乳酸菌0.1～2.0份。工作液中的枯草芽孢杆菌、酵母菌及乳酸菌混合菌群总菌数为1×10⁸～5×10¹⁰个/ml。

4.接种

将发酵原料与工作液混合，并加入以酸性纤维素酶和酸性蛋白酶为主的益生复合酶，混匀，混合好的物料含水率为45％～75％。发酵原料与工作液以及益生复合酶混合的重量份配比为：发酵料1000份，工作液10～100份，益生复合酶0.1～10份。

5.酶解和发酵

将混合好的物料置于单孔呼吸袋中发酵，酶解发酵后的成品即为初期成品(可直接作为生物饲料)。

二、半保留连续发酵料的制备

1)种子料的制备

取部分上述酶解发酵好的初期成品为种子料，待用；

2)二期发酵料原料制备

采用上述同样的方法，在预处理脱水的糟料中添加约为2％～15％的麦麸和粕类作为补充碳源，混合制成二期发酵原料，待用；

3)酶联微生态固态发酵

将种子料与二期发酵原料按一定比例混合，添加一定量的益生复合酶，混匀，其重量份配比为：

种子料 45～55kg；

二期发酵原料 40～45kg；

益生复合酶(干基) 0.01％～5％。

糟类可以是啤酒糟、白酒糟；粕类可以是豆粕、棉粕或菜籽粕。益生复合酶的添加量为发酵原料和工作液重量总和的1/10000～1/1000。酸性纤维素酶和酸性蛋白酶的质量比为0.8～2.5:1。

检测初期发酵成品中酵母菌数达到0.25×10⁸～1.5×10¹⁰CFU/g，酸溶蛋白(干基)5.0～15％的范围，粗蛋白在26％左右；后期发酵成品中酵母菌数为1.0×10⁸～2×10¹⁰CFU/g，枯草芽孢杆菌菌数为0.5×10⁸～1.0×10¹⁰CFU/g，酸溶蛋白在5.0～20％之间，粗蛋白(干基)25％～33％,发酵后的pH在3.5～4.5之间，酸性洗涤纤维将至2％～10％，中性洗涤纤维维持在40％～50％范围。

实施例2

取鲜白酒糟(含水为70％左右)1000g，粕类10g，麦麸10g，菌酶混合物6g，微生物混菌经28～37℃发酵24h，与初期发酵原料混匀，含水量约为40％～52％，置于单孔呼吸袋40～45℃酶解发酵36～48h，即为初期发酵成品；取部分初期发酵成品，等比例混入预混发酵原料中，补入0.1～0.5％的益生复合酶，混匀置于单孔呼吸袋40～45℃继续酶解发酵12～24h，发酵结束后，直接湿料装袋。

检测最终发酵成品中活性益生菌数如酵母达到8.5×10⁹CFU/g，枯草芽孢杆菌2.2×10⁹CFU/g，酸溶蛋白达到9.24％，粗蛋白(占干基)28.37％，另外一些抗营养因子如酸性洗涤纤维降解至10％以下，中性洗涤纤维为45％左右。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)初期发酵

(2)半保留连续发酵

所述工作液包括枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌和糖蜜；所述益生复合酶至少包括酸性纤维素酶和酸性蛋白酶。

2.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，所述麦麸和粕类的添加量为烘干后酒糟重量的2％～15％。

3.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，所述酒糟为啤酒糟或白酒糟；所述粕类为豆粕、棉粕或菜籽粕。

4.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，所述工作液中酵母菌、枯草芽孢杆菌和乳酸菌的用量比为1～5：0.5～3.0：0.1～2.0。

5.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，所述工作液中枯草芽孢杆菌、酵母菌及乳酸菌的总菌数为1×10⁸～5×10¹⁰个/mL。

6.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，所述发酵原料、工作液和益生复合酶的重量份配比为：发酵原料1000份，工作液10～100份，益生复合酶0.1～10份。

7.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，所述酸性纤维素酶和酸性蛋白酶的质量比为0.8～2.5:1；所述益生复合酶的添加量为发酵原料和工作液重量总和的1/10000～1/1000。

8.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，步骤(2)中取出的生物饲料量为步骤(1)全部生物饲料量的一半。

9.根据权利要求1所述的酶联微生态固态发酵酒糟生产饲料的方法，其特征在于，所述初期发酵的条件为40～45℃发酵36～48h；所述半保留连续发酵的条件为40～45℃发酵12～24h。