CN110218687A - 一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法 - Google Patents

一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明利用酿酒酵母菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽胞杆菌接力固态发酵红曲霉菌丝体废渣，制备出新型高活菌数的红曲废渣微生态制剂。红曲菌丝体废渣固态培养基的配方红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0 g，硫酸镁6.2 g，蒸馏水2 L，pH自然；发酵工艺为：在红曲菌丝体废渣上接种地衣芽孢杆菌24h后接枯草芽孢杆菌24h，最后接种酿酒酵母菌发酵72h，接种量均为5%，接种活菌数为105CFU/mL。本发明的新型红曲废渣微生态制剂具有高的活菌数和很低的桔霉素含量和粗纤维含量。本发明综合了红曲功能性物质和三种不同的益生菌及其产物，解决红曲废渣残留，实现资源有效利用。

Description

一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法
技术领域
本发明属于微生态制剂制备技术领域，具体涉及一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法。
背景技术
红曲霉菌丝体废渣是一种由红曲霉液态发酵制备红曲色素产生的副产物。将红曲霉菌丝体中的红曲色素提取后的残渣就是红曲霉菌丝体残渣，目前红曲残渣的利用大多是直接作为饲料投喂给牲畜，但是红曲废渣中含有很高的粗纤维以及较高的桔霉素含量，对牲畜有一定的副作用。所以利用益生菌发酵红曲残渣制成微生态制剂既可以利用益生菌代谢物降解部分粗纤维和桔霉素，同时还具有益生功效。单一菌种微生态制剂产品功能单一，而复合菌剂的产品不仅可以满足市场的要求，并且能促进多个微生物之间的协同作用，激发潜在的能力，有效提高了应用功效。混菌发酵分为同时发酵和接力发酵，同时发酵就是在发酵初期同时将几种菌接种，接力发酵利用不同菌种具有不同的底物适应性，在发酵不同的时间段接种不同的菌种。同时由于红曲霉菌丝体废渣中的营养成分失衡和部分营养缺失，不利于益生菌的生长，所以本发明通过添外源营养物质提高红曲废渣的利用率。本发明提供一种混菌接力发酵红曲废渣制备新型微生态制剂的方法，通过优化固态培养基，并根据菌种特点接力发酵，具有在整个发酵周期中都能促进益生菌增殖的优势，具有较高的活菌数。并且还有效的降低了桔霉素和粗纤维的量，直接促进牲畜健康。本发明具有显著的生产应用价值。
发明内容
本发明的目的在于针对红曲残渣处理存在的不足，提供一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法，利用混合益生菌接力固态发酵红曲霉菌丝体废渣制备新型微生态制剂。
上述混合益生菌的种类及种子液的制备为：
（1）酿酒酵母种子液的制备：用接种环将酿酒酵母菌从斜面接种到种子培养基中，30℃，200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL；其种子液培养基为：酵母提取物 10 g/L，胰蛋白胨 20 g/L，葡萄糖20 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0。
（2）枯草芽孢杆菌种子液的制备：用接种环将枯草芽孢杆菌从斜面接种到种子培养基中，30℃，200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL；其种子液培养基为：胰蛋白胨10 g/L，酵母提取物5 g/L，氯化钠10 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0。
（3）地衣芽孢杆菌种子液的制备：用接种环将地衣芽孢杆菌从斜面接种到种子培养基中，30℃，200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL；其种子液培养基为：胰蛋白胨10 g/L，酵母提取物5 g/L，氯化钠10 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0。
上述接力发酵过程：在红曲菌丝体培养基上接种地衣芽孢杆菌静置发酵24h，培养温度37℃；后接枯草芽孢杆菌静置发酵24h，培养温度37℃；最后接种酿酒酵母菌静置发酵72h，培养温度30℃，接种量均为5%（v/v）。
其中，红曲菌丝体培养基为：红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0g，硫酸镁6.2 g，蒸馏水2 L，pH自然。
本发明的有益效果如下： 1、红曲霉菌丝体废渣是生产可食用色素的残渣，安全性高。 2、相较于传统的混菌发酵方式，利用接力发酵生产微生态制剂能显著提高益生菌活菌数。 3、益生菌能够降解桔霉素和粗纤维，提高微生态制剂的质量。
4、综合了红曲功能性物质和三种不同的益生菌及其产物，解决红曲废渣残留，实现资源有效利用。
具体实施方式
相关检测方法如下：
活菌数的测定：参照GB 4789.2-2016 食品安全国家标准 菌落总数测定
桔霉素的测定：参照GB 5009.222-2016 食品安全国家标准 食品中桔青霉素的测定
粗纤维的测定：参照GB/T 6434-2006 饲料中粗纤维的含量测定
在红曲菌丝体废渣中不同时间段接力接入三种菌株，发酵周期为5天。
一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法，利用混合益生菌接力固态发酵红曲霉菌丝体废渣制备新型微生态制剂。
（1）益生菌种子液的制备：
①酿酒酵母种子液的制备：用接种环将酿酒酵母菌从斜面接种到种子培养基中，30℃，200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL。种子液培养基为：酵母提取物 10 g/L，胰蛋白胨20 g/L，葡萄糖20 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0。
②枯草芽孢杆菌种子液的制备：用接种环将枯草芽孢杆菌从斜面接种到种子培养基中，30℃， 200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL。种子液培养基为：胰蛋白胨10 g/L，酵母提取物5 g/L，氯化钠10 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0。
③地衣芽孢杆菌种子液的制备：用接种环将地衣芽孢杆菌从斜面接种到种子培养基中，30℃， 200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL。种子液培养基为：胰蛋白胨10 g/L，酵母提取物5 g/L，氯化钠10 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0。
（2）红曲废渣固态培养基的制备：红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0 g，硫酸镁6.2 g，蒸馏水2 L，pH自然。
（3）接力发酵：先将地衣芽孢杆菌接种到红曲废渣固态培养基中发酵24h，然后接种枯草芽孢杆菌发酵24h，最后接种酿酒酵母菌发酵72h，接种量均为5%（v/v）。
实施例1 改变益生菌的接种量
在红曲菌丝体废渣固态培养基上接种地衣芽孢杆菌24h后接枯草芽孢杆菌24h，最后接种酿酒酵母菌发酵72h，制成红曲废渣微生态制剂。按不同接种量（2.5%（v/v）、5%（v/v）、7.5%（v/v）、10%（v/v））接种益生菌，接种的每种种子液中活菌数为105CFU/mL；红曲菌丝体废渣固态培养基的配方红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0 g，硫酸镁6.2g，蒸馏水2 L，pH自然。不同接种量条件下制备的红曲废渣微生态制剂中活菌数变化见表1。
表1不同接种量与活菌数的关系
表1结果表明，当接种量均为5%时，制备所得红曲废渣微生态制剂中的活菌数最多。
实施例2改变培养基的外源添加剂的配方
在红曲菌丝体废渣固态培养基上接种地衣芽孢杆菌24h后接枯草芽孢杆菌24h，最后接种酿酒酵母菌发酵72h，制成红曲废渣微生态制剂。益生菌接种量均为5%（v/v），接种种子液每种活菌数为105CFU/mL。
红曲菌丝体废渣固态培养基的配方：红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖10.2 g，氯化铵8.0 g，硫酸镁4.2 g，蒸馏水2 L，pH自然。
选择对三种不同外添加物影响显著的麦芽糖（A），氯化铵（B），硫酸镁（C）为自变量，以三种益生菌的总活菌数为响应值，设计了三因素三水平的响应面分析试验，在17个不同试验组合的条件下，分析外源添加剂对红曲废渣微生态制剂的影响。试验设计方案见表2。
表2响应面试验设计及响应值
利用Design Expert软件对表2中三种不同外添加物添加量和总活菌数进行回归拟合，从而获得总活菌数（Y），麦芽糖（A），氯化铵（B），硫酸镁（C）这三个因素之间的二次回归方程：
Y=9.29+0.17A-0.012B+0.13C-0.094AB-0.12AC+0.063BC-0.85A2-1.15B2-0.81C2。
对响应面回归方程进行方差分析，结果见表3。
表3响应面回归方程的方差分析
注：*.P＜0.05 ，表示显著；** .P＜0.01 ，表示极显著。
表3中方差分析显著性检验表明，该回归模型p<0.0001，方程模拟表现极显著，失拟项p=0.0592>0.05，表现不显著，表明所使用的方程和实际拟合中非正常误差所占有的比例比较小，因而使用这个方程模拟的三因素三水平的试验分析是可以的。
模型最优结果见表4。
表4模型最优值
由表4知：麦芽糖取1.62%，硫酸镁0.62%，氯化铵1.00%，三种菌获得较好的活菌数。
红曲废渣固态培养基优化前后益生菌活菌数变化情况见表5。
表5培养基优化前后益生菌活菌数变化情况
用优化后的红曲废渣培养基发酵益生菌得到的活菌数远大于未优化的红曲废渣培养基，各个益生菌都提高了将近4倍。
实施例3改变发酵方式
混菌同时发酵：在红曲菌丝体废渣固态培养基上同时接种地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌，发酵120h，制成红曲废渣微生态制剂；益生菌接种量均为5%（v/v），接种每种种子液活菌数为105CFU/mL。
混菌接力发酵：在红曲菌丝体废渣固态培养基上接种地衣芽孢杆菌发酵24h后接枯草芽孢杆菌发酵24h，最后接种酿酒酵母菌发酵72h，制成红曲废渣微生态制剂。益生菌接种量均为5%（v/v），接种每种种子液活菌数为105CFU/mL。
红曲菌丝体废渣固态培养基的配方：红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0 g，硫酸镁6.2 g，蒸馏水2 L，pH自然。
不同发酵方式对益生菌活菌数的影响结果见表6。
表6 发酵过程相关数据
表6结果表明：接力发酵和混菌发酵相比，接力发酵的接种方式更具有优势，各个菌种在不同的阶段都具有很强的增殖能力。从结果看接力发酵培养益生菌得到的活菌数比混菌同时发酵多50%。
混菌接力发酵前后红曲废渣桔霉素和粗纤维含量的变化见表7。
表7 发酵前后红曲废渣桔霉素和粗纤维含量变化
表7结果表明：混菌接力发酵发酵后的红曲残渣中粗纤维含量和桔霉素含量大幅下降，主要是益生菌的代谢产物发挥着作用。
实施例4 改变益生菌接种顺序
在红曲菌丝体废渣固态培养基上接种枯草芽孢杆菌发酵24h后接酿酒酵母24h，最后接种地衣芽孢杆菌发酵72h，制成红曲废渣微生态制剂。益生菌接种量均为5%，接种每种种子液活菌数为105CFU/mL；红曲菌丝体废渣固态培养基的配方红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0 g，硫酸镁6.2 g，蒸馏水2 L，pH自然。
接种方式1：枯草芽孢杆菌发酵24h后接酿酒酵母发酵24h，最后接种地衣芽孢杆菌发酵72h，
接种方式2：地衣芽孢杆菌发酵24h后接枯草芽胞杆菌发酵24h，最后接种酿酒酵母发酵72h，
接种方式3：酿酒酵母发酵24h后接枯草芽胞杆菌发酵24h，最后接种地衣芽孢杆菌发酵72h。
表8不同接菌顺序对益生菌活菌数变化的影响
表8结果表明：先接种地衣芽孢杆菌发酵24h后接枯草芽胞杆菌发酵24h，最后接种酿酒酵母发酵72h的接菌顺序下，制备的红曲废渣微生态制剂中活菌数最多。
实施例5改变益生菌的种类。
在红曲菌丝体废渣固态培养基上接种不同种类的菌种，制成红曲废渣微生态制剂。益生菌接种量均为5%，接种每种种子液活菌数为105CFU/mL；红曲菌丝体废渣固态培养基的配方红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0 g，硫酸镁6.2 g，蒸馏水2 L，pH自然。
接接种菌的种类1：黑曲霉发酵24h后接干酪乳杆菌发酵24h，最后接种产朊假丝酵母发酵72h，
接种种菌的种类2：地衣芽孢杆菌发酵24h后接枯草芽胞杆菌发酵24h，最后接种酿酒酵母发酵72h，
接接种菌的种类3：干酪乳酸杆菌发酵24h后接枯草芽胞杆菌发酵24h，最后接种酿酒酵母发酵72h。
表9不同接种菌种类对益生菌活菌数变化的影响
表9结果表明：酿酒酵母、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌的组合，制备的红曲废渣微生态制剂中活菌数最多。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法，其特征在于：利用混合益生菌接力固态发酵红曲霉菌丝体废渣制备新型微生态制剂。
2.根据权利要求1所述的一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法，其特征在于：所述混合益生菌的种类及种子液的制备为：
（1）酿酒酵母种子液的制备：用接种环将酿酒酵母菌从斜面接种到种子培养基中，30℃，200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL；其种子液培养基为：酵母提取物 10 g/L，胰蛋白胨 20 g/L，葡萄糖20 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0；
（2）枯草芽孢杆菌种子液的制备：用接种环将枯草芽孢杆菌从斜面接种到种子培养基中，30℃，200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL；其种子液培养基为：胰蛋白胨10 g/L，酵母提取物5 g/L，氯化钠10 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0；
（3）地衣芽孢杆菌种子液的制备：用接种环将地衣芽孢杆菌从斜面接种到种子培养基中，30℃，200r/min，培养12h，随后释至105CFU/mL；其种子液培养基为：胰蛋白胨10 g/L，酵母提取物5 g/L，氯化钠10 g/L，加蒸馏水定容至1 L，pH7.0。
3.根据权利要求1所述的一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法，其特征在于：所述接力发酵过程为：在红曲菌丝体培养基上接种地衣芽孢杆菌发酵24h后接枯草芽孢杆菌发酵24h，最后接种酿酒酵母菌发酵72h，接种量均为5%，接种活菌数为105CFU/mL。
4.根据权利要求3所述的一种新型红曲废渣微生态制剂的制备方法，其特征在于：所述红曲菌丝体培养基为：红曲霉菌丝体废渣1kg，麦芽糖16.2 g，氯化铵10.0 g，硫酸镁6.2 g，蒸馏水2 L，pH自然。
5.一种如权利要求1-4任一项所述方法制备获得的新型红曲废渣微生态制剂。
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CN113100337A (zh) * 2021-05-14 2021-07-13 天津泽优饲料销售有限公司 红曲渣产品在制备饲料方面的应用

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