CN112205514B - 一种生产多功能白酒糟饲料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种生产多功能白酒糟饲料的方法，主要包括：原料酒糟的预处理，以及，以预处理后的酒糟作为发酵基质，接种微生物菌种进行发酵即得；所述微生物菌种的组成是：酿酒酵母、产朊假丝酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、康宁木霉、黑曲霉CICC 2103、黑曲霉CICC 2041和嗜热毁丝霉。采用多种功能微生物混菌发酵酒糟，可以解决酒糟饲料营养不足和功能单一的问题，具有促进动物生长、提高动物免疫和改善饲料适口性等功能，同时还能丰富动物肠道有益菌群。

Description

一种生产多功能白酒糟饲料的方法
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域，特别涉及一种生产多功能白酒糟饲料的方法。
背景技术
2010-2016年中国白酒年平均产量接近1200万吨，近几年虽有下降，但也是接近千万吨，通常情况下产生1吨白酒的同时会产生3吨副产物-酒糟，所以在中国会有大量酒糟产生。同时白酒糟水分高、酸度高，难以长时间保存，并且酒糟含有大量难以消化的稻壳，增加了其利用难度。
酒糟常通过发酵生产饲料，但酒糟中不仅残留大量纤维素，不利于动物消化吸收，并且多数酒糟饲料仅为蛋白饲料，还需要外源添加许多动物生长所需营养物质，导致酒糟饲料成本较高，不利于其普及推广。蒸汽爆破技术应用于酒糟预处理可以促进酒糟半纤维素和木质素的软化和降解，同时将纤维素结晶结构打破，使其疏松多孔，所以通过蒸汽爆破预处理可以减少酒糟半纤维素和木质素，并提高霉菌产生的纤维素酶的可及性。另外许多功能物质对于动物饲料是有必要的，却只能依赖外源添加，实际上通过有益微生物发酵也能弥补这部分功能物质的缺乏，在这里主要以本发明涉及的烟酸、乙偶姻和短链有机酸为例，烟酸又叫维生素B3，具有促进动物生长与育肥、预防酮病、促进动物消化等作用，谷物等中的烟酸基本不能被动物利用，在饲料生产中一般通过外源添加，可以通过酿酒酵母等产生；乙偶姻是一种具有奶油或黄油香气的物质，有利于提高饲料适口性，一般可由枯草芽孢杆菌产生；短链有机酸主要包括乳酸、乙酸、丙酸和丁酸，不仅能抑制杂菌，同时其中的乳酸还能起到促进动物消化的作用，通常情况下各类乳酸菌均可产生。
发明内容
本发明的目的在于针对现有酒糟发酵饲料存在高纤维、功能单一的问题，提供了一种生产具有促进动物生长、提高动物免疫力、改善饲料适口性的多功能白酒糟饲料的方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种生产多功能白酒糟饲料的方法，主要包括：原料酒糟的预处理，以及，以预处理后的酒糟作为发酵基质，接种微生物菌种进行发酵即得；所述微生物菌种的组成是：酿酒酵母、产朊假丝酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、康宁木霉、黑曲霉CICC 2103、黑曲霉CICC2041和嗜热毁丝霉。
优选地，所述原料酒糟的预处理为蒸汽爆破。
更优选地，所述蒸汽爆破的条件为：压强1.7MP，预处理时间15min。
优选地，所述微生物菌种的组成是：酿酒酵母、产朊假丝酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、康宁木霉、黑曲霉CICC 2103、黑曲霉CICC 2041、嗜热毁丝霉，按照1：1：1：1：1：1：1：1的质量比接种各菌种麸曲，并且总接种量为10％。
更优选地，所述微生物菌种的组成是：酿酒酵母ATCC9080、产朊假丝酵母CICC1767、植物乳杆菌ATCC8014、枯草芽孢杆菌CICC10023、康宁木霉CICC40189、黑曲霉CICC2041、黑曲霉CICC2103、嗜热毁丝霉CICC2441。
优选地，所述酒糟为谷物原料经固体发酵及蒸馏后的剩余废物。
更优选地，所述谷物原料为高粱、稻壳、小麦中的至少一种。
优选地，所述接种微生物菌种进行发酵的条件为30℃发酵5天。
本发明另一目的是提供由上述方法制备的白酒糟发酵饲料。
本发明所述白酒糟发酵饲料可以单独或与其他饲料成分配合用于动物饲喂。
本发明具有如下优点和有益效果：
1)以白酒副产物-酒糟为生产原料，不仅可以实现资源合理利用，同时也能实现传统白酒绿色生产，积极响应国家可持续发展的号召；2)采用多种功能微生物混菌发酵酒糟，可以解决酒糟饲料营养不足和功能单一的问题，具有促进动物生长、提高动物免疫和改善饲料适口性等功能，同时还能丰富动物肠道有益菌群；3)通过优化酒糟蒸汽爆破条件并应用于酒糟处理，可以大大提高酒糟再利用效率；4)饲料生产菌株可获得高产量蛋白质；5)产品饲料含有较高含量的烟酸、乙偶姻、短链有机酸等功能物质，无需外源添加。
附图说明
图1：汽爆时间对还原糖、木质素、半纤维素的影响。
图2：汽爆压强对还原糖、木质素、半纤维素的影响。
图3：不同乳酸菌发酵后酒糟短链有机酸的含量。
图4：不同菌株组合发酵后酒糟粗蛋白的含量。
图5：不同菌株组合发酵后酒糟粗纤维的含量。
图6：不同菌株组合发酵后酒糟烟酸的含量。
图7：不同菌株组合发酵后酒糟乙偶姻的含量。
具体实施方式
下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明，实施方案中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。
以下具体实施方式中所使用的微生物菌种的商业来源为：酿酒酵母ATCC9080、产朊假丝酵母CICC1767、植物乳杆菌ATCC8014、枯草芽孢杆菌CICC10023、康宁木霉CICC40189、黑曲霉CICC2041、黑曲霉CICC2103、嗜热毁丝霉CICC2441；除黑曲霉CICC2103、黑曲霉CICC2041之外，仅为其中一种较佳的实施方式，亦可选择同类别性质相近的菌种来实现相同的目的。
实施例1：
原料酒糟的蒸汽爆破预处理：
首先将鲜酒糟置于汽爆工艺试验台的物料台上进行蒸汽爆破，所述蒸汽爆破压力为1.5MP，汽爆时间分别控制为3分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟。对上述汽爆产物的还原糖、木质素和半纤维素进行测定，含量见图1。
实施例2：
原料酒糟的蒸汽爆破预处理：
首先将鲜酒糟置于汽爆工艺试验台的物料台上进行蒸汽爆破，所述蒸汽爆破时间为10分钟，汽爆压强分别控制为1.3MP、1.5MP、1.7MP、1.9MP、2.1MP。对上述汽爆产物还原糖、木质素和半纤维素进行测定，含量见图2。
实施例3：
酒糟饲料生产乳酸菌的确定。
综合实施例1和2优化蒸汽爆破条件，以最佳蒸汽爆破条件(压强1.7MP，预处理时间15min)下处理得到的酒糟作为发酵基质，将其分装于250mL锥形瓶(每瓶90g)并于121℃灭菌30分钟。通过以下三种菌株组合分别进行发酵实验：①酿酒酵母、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、康宁木霉、德式乳杆菌；②酿酒酵母、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、康宁木霉、植物乳杆菌；③酿酒酵母、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、康宁木霉、乳酸片球菌。每种组合内以等比例接种各菌种麸曲，总接种量控制为10g，接种后置于30℃培养箱发酵5天。取发酵后酒糟测定其短链有机酸含量，结果见图3。
实施例4：
酒糟饲料生产菌株组合的确定。
发酵原料及处理同实施例3，酒糟发酵乳酸菌选用实施例3确定的植物乳杆菌，再通过以下十五种菌种组合进行发酵实验(由于每组中均包含酿酒酵母、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌，故在此省略不写出)：1：空白对照(在1.7MP条件下起爆处理15min的酒糟)；2：康宁木霉；3：黑曲霉(CICC2103)；4：黑曲霉(CICC2041)；5：嗜热毁丝霉；6：康宁木霉+黑曲霉(CICC2103)；7：康宁木霉+黑曲霉(CICC2041)；8：康宁木霉+嗜热毁丝霉；9：黑曲霉(CICC2103)+黑曲霉(CICC2041)；10：黑曲霉(CICC2103)+嗜热毁丝霉；11：黑曲霉(CICC2041)+嗜热毁丝霉；12：康宁木霉+黑曲霉(CICC2103)+黑曲霉(CICC2041)；13：康宁木霉+黑曲霉(CICC2103)+嗜热毁丝霉：14：康宁木霉+黑曲霉(CICC2041)+嗜热毁丝霉：15：黑曲霉(CICC2103)+黑曲霉(CICC2041)+嗜热毁丝霉；16：康宁木霉+黑曲霉(CICC2103)+黑曲霉(CICC2041)+嗜热毁丝霉(其中2-16每组菌株组合中还都包含有相同的酿酒酵母、产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌，在此省略未写出)。每种组合内以等比例接种各菌种麸曲，总接种量控制为10g，接种后置于30℃培养箱发酵5天。取发酵后酒糟测定其中蛋白质、粗纤维、烟酸、乙偶姻的含量，结果分别见图4-7。
所述菌种麸曲可通过如下方法制备：麸皮和水以5:4的质量比混匀，并于121℃灭菌30分钟，以各菌株菌液分别进行接种，接种量分别为2％(其中霉菌接种液为其斜面与生理盐水混匀后液体)，然后将其置于各菌种适宜温度培养5-6天(其中细菌和嗜热毁丝霉最适温度为37℃，酵母和其余霉菌最适温度均为30℃)。
实施例5：
一种多功能酒糟的生产方法，主要包括：
1)原料酒糟的预处理：蒸汽爆破压强1.7MP，预处理15min；
2)以预处理后的酒糟作为发酵基质，接种由实施例4确定的微生物菌种组合：酿酒酵母、产朊假丝酵母、植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、康宁木霉、黑曲霉CICC 2103、黑曲霉CICC2041和嗜热毁丝霉；以等比例接种各菌种麸曲，总接种量控制为10g，接种后置于30℃培养箱发酵5天。取发酵后的酒糟测定其中蛋白质、粗纤维、烟酸、乙偶姻的含量，结果见表1。
表1酒糟饲料成分(蛋白质、粗纤维含量为百分比，烟酸含量单位为mg/g干酒糟，乙偶姻含量单位为mg/g湿酒糟)
成分 蛋白质 粗纤维 烟酸 乙偶姻
空白酒糟 21.07％ 23.16％ 0 21.72
发酵酒糟 24.25％ 19.03％ 0.31 38.31
通过实施例4和5可以看出，与空白酒糟相比，通过本发明混菌发酵生产的功能酒糟饲料的蛋白质含量提高较为明显，由于四种霉菌之间存在一定的协同作用，所以通过本发明菌种组合发酵酒糟的粗蛋白含量远高于其他菌株组合；同时乙偶姻显著提高并且高于大多数菌株组合，它可以丰富饲料香气，改善饲料适口性，进而提高动物食用量；虽然相较于其余菌株组合，该菌株组合发酵酒糟中烟酸含量属于中等水平，但根据研究表明饲料中烟酸含量为250mg/kg左右时能够显著促进动物生长，而饲料中烟酸含量过高时则会对动物产生负面影响，本发明提供的菌株组合发酵产生的烟酸在一个适宜水平，能够较好地促进动物生长；同时蒸汽爆破预处理与微生物发挥协同作用降解了酒糟中较大比例的粗纤维，大大提高了动物的消化率，其中嗜热毁丝霉起到了重要作用，不仅自身降解能力强，同时也可不同程度地改善其它微生物生物降解效果。
虽然本发明已经以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和原理的情况下，可以对这些实施例进行各种形式和细节的变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物所限定。

Claims (4)

1.一种生产多功能白酒糟饲料的方法，其特征在于，所述方法主要包括：原料酒糟进行蒸汽爆破预处理，蒸汽爆破的条件为：压强1.7MPa，预处理时间
15min，以及，以预处理后的酒糟作为发酵基质，接种微生物菌种进行发酵即得；所述微生物菌种的组成是：酿酒酵母ATCC9080、产朊假丝酵母CICC1767、植物乳杆菌ATCC8014、枯草芽孢杆菌CICC10023、康宁木霉CICC40189、黑曲霉CICC2041、黑曲霉CICC2103、嗜热毁丝霉CICC2441；
所述微生物菌种的组成是：酿酒酵母ATCC9080、产朊假丝酵母CICC1767、植物乳杆菌ATCC8014、枯草芽孢杆菌CICC10023、康宁木霉CICC40189、黑曲霉CICC2041、黑曲霉CICC2103、嗜热毁丝霉CICC2441，按照1:1:1:1:1:1:1:1的质量比接种各菌种麸曲，并且总接种量为10%；
所述接种微生物菌种进行发酵的条件为30℃发酵5天。
2.如权利要求1所述的生产多功能白酒糟饲料的方法，其特征在于，所述酒糟为谷物原料经固体发酵及蒸馏后的剩余废物。
3.如权利要求2所述的生产多功能白酒糟饲料的方法，其特征在于，所述谷物原料为高粱、稻壳、小麦中的至少一种。
4.由权利要求1-3任一项所述方法制备的白酒糟发酵饲料。
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