CN107439793A

CN107439793A - 饲用生物酵素钙的生产方法

Info

Publication number: CN107439793A
Application number: CN201710606421.2A
Authority: CN
Inventors: 陈雷; 王光玉; 张博淞
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2017-12-08

Abstract

本发明公开了一种采用微生物发酵方法生产乳酸钙和有益微生物的混合液的生产方法，本发明在复合菌液培养基中添加微粉的牡蛎壳，依靠微生物代谢产生乳酸来生成饲用生物酵素钙溶液。首先将牡蛎壳清洗干净，经粗粉和微粉将牡蛎壳粉碎到50‑100目。微粉的牡蛎壳做为发酵的培养基添加到复合微生物的培养基中，接种微生物后在合适的温度下发酵3‑5天，就可生产乳酸钙和有益微生物的液体菌剂。本发明生产的生物酵素钙含有大量的提高养殖生物消化能力的有益微生物和高浓度乳酸钙。本法生产的产品可饲喂水生和陆生动物，提高动物消化能力和生长量，增强动物的骨骼发育，同时提高动物的免疫能力，减少病害发生，具有较为广阔的市场前景和推广价值。

Description

饲用生物酵素钙的生产方法

技术领域

本发明涉及一种微生物发酵生成饲用乳酸钙的生物技术，提供了一种同时含有微生物和乳酸钙畜禽养殖用的饲用生物酵素钙的生产方法。。

背景技术

乳酸钙是一种重要的化工原料，具有溶解度高、溶解速度快、生物利用率高、口感好的特点，主要应用于食品、医药和饲料行业。在食品工业中，乳酸钙作为安全的食品添加剂，可用作固化剂、风味增强剂、调味剂、配料、食品松软剂、稳定剂和增稠剂；在医药行业是人和动物的主要补钙剂；在轻工行业作为抗菌剂和除垢剂用于牙膏中。

目前，生产食品级乳酸钙的途径主要有高温煅烧法、直接中和法和微生物发酵法三种。

高温锻烧法是将经过预处理的蛋壳或其他钙源物质置于800～1100℃的高温电炉中锻烧得到蛋壳灰分，然后将其加蒸馏水配制成石灰乳，再经过加入乳酸、过滤、浓缩、结晶、无水乙醇洗涤、烘干脱水等程序后得到乳酸钙晶体，将其粉碎包装即得乳酸钙产品。高温锻烧法所转化制取蛋壳乳酸钙的产率和含量都比较高，所以目前国内研究中采用该方法的较多，但是这种方法在前期需要对蛋壳进行高温锻烧，破坏了蛋壳的生物活性，而且耗能大，成本高，锻烧产生大量的二氧化碳和粉尘，对环境造成了严重的污染。如利用牡蛎壳做为碳酸钙来源的最佳条件为牡蛎壳在900℃下灰化120 min，2.00 g 灰分加水40.0 mL制成石灰乳，石灰乳中加入12.00 mL 80%的L-乳酸，在60℃发生中和反应，经过滤、结晶、洗涤后在55℃下干燥制得白色粉末产品。在此工艺条件下产率为92.45%，L-乳酸钙含量为89.41%。

中和法是在乳酸溶液或乳酸菌发酵液中加入碳酸钙进行中和反应。中和法所用的钙质主要有鸡蛋壳、牡蛎壳等碳酸钙含量高的天然钙质。如将经漂白粉处理的蛋壳经乳酸和乙醇处理后得到乳酸钙晶体，粉碎包装即得蛋壳乳酸钙产品，这种方法避免了锻烧对环境造成的影响，但产率偏低。该方法只适合制取一些水溶性较好的有机酸钙，如乳酸钙、乙酸钙和丙酸钙等。对于水溶性较差的有机酸钙，反应后期生成物与反应物不易分离提纯，造成有机酸钙产品产率和含量降低。直接中和法成本较高，且反应的废弃液含有大量的酸，对环境污染严重。

微生物转化法是利用微生物的生物发酵作用产生的乳酸与蛋壳粉混合，经过一系列的生化反应获得乳酸钙溶液，再进行浓缩提纯得到乳酸钙的方法。微生物发酵分解法存在周期长和产率低的问题。但是相对而言，微生物发酵分解法具有绿色无污染且成本低的优势，符合我国的可持续发展方向。因此，通过对微生物发酵分解法进行进一步改良，使其尽可能地缩短周期，提高产率，达到大规模工业化生产的标准。在众多微生物中，保加利亚乳酸杆菌和醋酸杆菌具有易提取、易增殖和产酸效率高等特点，目前国内发酵法生产乳酸钙基本上采用微生物发酵法。比如以乳酸菌为菌种，用淀粉质原料（大米粉或玉米粉）糖化后，发酵生成D型及DL型乳酸，加碳酸钙中和，进而合成乳酸钙。淀粉质原料可以是米粉，也可以是小麦、玉米或其它淀粉质废水。所用的菌种有嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳酸杆菌、德氏乳杆菌、醋酸杆菌、米根霉（Rhizopus oryzae）As 3.3462。如用德氏乳杆菌对废水淀粉水解糖进行乳酸钙发酵的最佳工艺条件为初糖浓度7%，玉米浆3%，温度50℃，接种量8%，采用两次结晶工艺，乳酸钙收得率对总淀粉计可达78.9%。

相对而言由于目前乳酸钙的制备成本相对偏高，有效地降低乳酸钙生产成本对其市场应用具有积极的推动作用。如加大对废弃蛋壳的资源利用率，提高从蛋壳中提取乳酸钙的产能，将定量的蛋壳粉加入保加利亚乳酸杆菌和醋酸杆菌的复合乳酸菌发酵液中。对微生物发酵分解法菌种的选育、复合菌比例、添加糖的种类及初始pH值、菌液浓度都能够影响微生物对蛋壳粉的发酵分解率。进行进一步改良，使其尽可能地缩短周期，提高产率，达到大规模工业化生产的标准。

发明内容

本发明提供了一种利用复合微生物发酵糖类物质产酸，然后与牡蛎壳粉作用生产饲用酵素钙的生产方法，本产品可以为饲养的生物同时补充有益微生物和乳酸钙，增强畜禽肠道微生物的同时并补充生物易于吸收的乳酸钙，可显著提高蓄养生物的摄食量和消化能力，并提高生产率；同时改善养殖生物的体质，减少病害发生；用于养殖水体可改善水体的微生态平衡，改善养殖水水质，具有广泛的应用推广价值，显著提高养殖生物的质量和养殖效益。

本发明解决上述生产中存在问题的技术方案是：饲用生物酵素钙的生产方法，其特征在于：其包括以下步骤：

（1）牡蛎壳粉的清洗与粉碎：挑选优质的牡蛎壳，然后清洗表面的泥土、灰尘、残留的贝肉等，然后研磨粉碎，最后经粗粉、微粉，形成50-100目的乳白色粉末状固体。

（2）复合微生物培养基的配制和接种：红糖10-20 g/L、糖蜜5-10 g/L、蛋白粉1-2g/L、尿素3-5 g/L、氯化钠5 g/L、贝壳粉20-25 g/L、接种量5-10%、水1 L。

（3）培养和发酵：所述液体发酵过程中，液体发酵的温度在30-35℃之间，发酵的时间为3-5天，受温度和发酵时间的影响，牡蛎壳转化为乳酸钙的含量为75-95%，微生物在12亿/毫升左右，酸碱度在3.8-4.0之间。

本发明采用微生物发酵方法生产乳酸钙和有益微生物的混合液，对养殖的生物起到调节肠道微生物并补充动物易于吸收的乳酸钙的作用。首先将牡蛎壳清洗干净，然后经粗粉和微粉两道工序将牡蛎壳粉碎到50-100目。粉碎的牡蛎壳做为发酵的培养基添加到微生物的培养基中，接种微生物后在合适的温度下发酵3-5天，就可利用微生物发酵糖类产生乳酸，乳酸与牡蛎壳粉不断生成乳酸钙，形成乳酸钙和有益微生物的液体菌剂。对照现有技术，本发明生产的酵素钙含有大量的提高养殖生物消化能力的有益微生物，同时含有较高浓度，生物易于吸收的乳酸钙。该生产方法工艺简单，工序合理，饲喂后可显著提高养殖生物，如海洋中鱼、虾、蟹、参和鲍鱼或陆生动物猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅的消化能力和生长量，增强动物的骨骼发育。同时提高动物的免疫能力，减少病害发生，具有较为广阔的市场前景和推广价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

本发明一种饲用生物酵素钙的生产方法，其包括以下步骤：

（1）牡蛎壳粉的清洗与粉碎：挑选优质的牡蛎壳，然后清洗表面的泥土、灰尘、残留的贝肉等，然后研磨粉碎，最后经粗粉、微粉，形成50-100目的乳白色粉末状固体备用。

实施例1：

一种饲用生物酵素钙的生产方法，其包括以下步骤：

（2）复合微生物培养基的配制和接种：红糖10 g/L、糖蜜10 g/L、蛋白粉1 g/L、尿素3 g/L、氯化钠5 g/L、贝壳粉20 g/L、接种量5%、水1 L。

（3）培养和发酵：所述液体发酵过程中，液体发酵的温度在30-33℃之间，发酵的时间为5天，受温度和发酵时间的影响，牡蛎壳转化为乳酸钙的含量为75.45%，微生物在10.8亿/毫升左右，酸碱度在3.95。

实施例2：

（2）复合微生物培养基的配制和接种：红糖20 g/L、糖蜜5 g/L、蛋白粉2 g/L、尿素5 g/L、氯化钠5 g/L、贝壳粉25 g/L、接种量10%、水25 L。

（3）培养和发酵：所述液体发酵过程中，液体发酵的温度在33-35℃之间，发酵的时间为3天，受温度和发酵时间的影响，牡蛎壳转化为乳酸钙的含量为90.5%，微生物在12亿/毫升左右，酸碱度在3.88。

实施例3：

牡蛎壳粉的清洗与粉碎：挑选优质的牡蛎壳，然后清洗表面的泥土、灰尘、残留的贝肉等，然后研磨粉碎，最后经粗粉、微粉，形成50-100的乳白色粉末状固体。

（2）复合微生物培养基的配制和接种：红糖15 g/L、糖蜜8 g/L、蛋白粉1.5 g/L、尿素3 g/L、氯化钠5 g/L、贝壳粉25 g/L、接种量10%、水500 L。

（3）培养和发酵：所述液体发酵过程中，液体发酵的温度在30-35℃之间，发酵的时间为5天，受温度和发酵时间的影响，牡蛎壳转化为乳酸钙的含量为95%，微生物在12.5亿/毫升左右，酸碱度在3.81。

Claims

1.本发明的方法是通过以下步骤实现的：

一种利用微生物发酵牡蛎壳粉生产饲用酵素钙的生产方法，其特征在于：以两种嗜酸微生物为混合菌种，接种以蔗糖为主要糖分的液体培养基，并添加粉碎的牡蛎壳粉，在30-35℃发酵3-5天后即形成富含有混合有益微生物和乳酸钙的饲用酵素钙产品。

2.根据权利要求1所述，其特征1在于：所述两种嗜酸微生物，指嗜酸椭圆酵母菌和嗜酸乳杆菌混合物，嗜酸椭圆酵母菌和嗜酸乳杆菌以1:90-95比例接入适合的培养基中，两种微生物可以在适合的培养基中发酵各种糖类使发酵液的酸碱度降低到3.2左右，同时乳酸的含量占到总酸的78-87%。

3.根据权利要求1所述，其特征2在于：所述的适合培养基是含有蔗糖为主的合成培养基，配置好的培养基中蔗糖的含量在2.3-3%并添加0.1-0.2%的蛋白质和少量的有机酸和维生素。

4.根据权利要求1所述，其特征3在于：所述的牡蛎壳粉经过微粉，粒径大小在50-100目之间，根据最终产品的酸碱度要求，牡蛎壳的添加量为10-25 g/L。

5.根据权利要求1所述，其特征4在于：所述液体发酵过程中，液体发酵的温度在30-35℃之间，发酵的时间为3-5天，受温度和发酵时间的影响，牡蛎壳转化为乳酸钙的含量为75-95%，微生物在12亿/毫升左右，酸碱度在3.8-4.0之间。