CN1299591C - 一种利用苹果渣双菌发酵生产蛋白质饲料的方法 - Google Patents

一种利用苹果渣双菌发酵生产蛋白质饲料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用苹果渣通过双菌发酵生产蛋白质饲料的方法。该发酵饲料的原料包括:鲜或干苹果渣、油菜饼粉、尿素及发酵剂。其生产方法是:将鲜或干苹果渣、油菜饼粉、尿素、水和发酵剂按一定比例混匀,在25℃~28℃下进行固态好气发酵,48~72小时后将发酵产物烘干粉碎即可。发酵产物的纯蛋白含量为260~280g/kg,较单接酵母菌发酵提高25%~35%,较未发酵对照提高了55%~58%;氨基酸总量为230.3g/kg,较未发酵对照增加了74%,8种动物必需氨基酸含量较未发酵对照提高了80.4%,其中对动物生长有重要作用的赖氨酸、酪氨酸及蛋氨酸含量较未发酵对照增加了92%~118%。本发明的发酵产品营养价值高,生产原料充足,价格低廉,生产设备投资少,能有效解决苹果渣大量排放造成的环境污染和资源浪费。

Description

一种利用苹果渣双菌发酵生产蛋白质饲料的方法
                            技术领域
本发明属于发酵饲料生产技术领域。主要涉及一种将鲜(干)苹果渣、油菜饼粉、尿素或硫酸铵和发酵剂按一定比例混匀进行固态发酵生产蛋白质饲料的方法。
                            背景技术
苹果渣是苹果汁生产中的固态废弃物。我国年产苹果约2000万吨,苹果加工每年排出苹果渣约100万吨。目前,除少量苹果渣被用作饲料外,绝大部分被遗弃。苹果渣含水量高(70%~82%),含有大量可溶性营养物质,为微生物滋生提供了有利条件,故鲜苹果渣废弃时极易腐烂发臭,严重污染环境,且造成资源浪费。苹果渣的主要成分是不溶性碳水化合物、果胶、半纤维素及脂肪酸以外的有机酸和无氮浸出物,通过添加合适的氮源,经微生物发酵可将部分无机氮转化为单细胞蛋白质,同时产生大量B族维生素和多种酶类,以提高其营养价值。以苹果渣为原料,利用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料,对解决我国蛋白饲料资源短缺、提高水果种植及加工业效益,减少环境污染均有重要的应用价值。
                          发明内容
本发明的主要目的是提供一种利用苹果渣通过双菌发酵生产富含单细胞蛋白质、B族维生素和一定活性纤维素酶、糖化酶、果胶酶、植酸酶及蛋白酶等多种酶的发酵饲料的方法。
利用苹果渣生产发酵饲料虽有报道,但所使用的发酵剂为酵母菌单一菌种。酵母菌只能利用苹果渣中的小分子糖类形成单细胞蛋白质,不能利用苹果渣中的大量纤维素、半纤维素及果胶质等大分子碳水化合物,因而所形成的单细胞蛋白质较少;酵母菌不能合成胞外纤维素酶、糖化酶、果胶酶、植酸酶及蛋白酶等多种酶,故发酵产物中不含有能促进饲料消化率提高的多种酶类。本发明的主要创新之处是双菌发酵:将能产生纤维素酶、糖化酶、果胶酶、植酸酶及蛋白酶的黑曲霉接入以苹果渣为主料的发酵基质,通过黑曲霉分泌纤维素酶、糖化酶、果胶酶及植酸酶等将苹果渣中的大分子碳水化合物水解为小分子糖类,作为酵母菌生长的碳源和能源,以提高发酵产物中单细胞蛋白含量;通过黑曲霉产酸降低发酵基质酸度,以防止杂菌污染;产生一定量的纤维素酶、糖化酶、果胶酶、植酸酶及蛋白酶,以提高饲料的消化利用率。
本发明提供了一种利用苹果渣通过双菌发酵生产蛋白质饲料的方法,其特征在于,生产原料主要包括鲜苹果渣、尿素、油菜饼粉以及发酵剂,进行固态发酵;所述发酵剂由酵母菌和黑曲霉两种微生物组成,所述酵母菌为假丝酵母,所述黑曲霉为黑曲霉As 3.4309。
该发酵饲料的原料包括:苹果渣、油菜饼粉、尿素或硫酸铵和发酵剂。其特征在于由下述质量百分比的原料组成:①鲜苹果渣80%~82%,油菜饼粉16%~18%:尿素1.5%~2.0%(或硫酸铵3%~4%);或②干苹果渣50%~60%,油菜饼粉40%~50%,尿素3.0%~4.5%或硫酸铵9.5%。酵母菌液体发酵剂(2.0×109~6.0×109cfu/mL)用量为3.0%~5.0%,黑曲霉固体发酵剂用量为1%。
发酵剂制备:本发明的发酵剂由酵母菌和黑曲霉两种微生物组成。酵母菌发酵剂通过液体培养制备:酵母菌液体培养基(g/L):食用红糖30克,K2HPO4 1.0克,MgSO4.7H2O0.5克,(NH4)2SO4,2.0克,加鲜苹果渣浸汁(制法:鲜苹果渣300克加水至1L充分搅拌混匀,除渣即可)至1L(进行工业生产时按此比例扩大),按常规灭菌(120℃×20分钟)及常规液体深层通气发酵工艺(28℃培养72小时)制备酵母菌液体发酵剂,其酵母菌菌数为(2.0~6.0)×109cfu/mL;黑曲霉固态发酵剂用常规固态培养技术制备:培养基,小麦麸皮∶自来水=1∶1,充分混匀后常压灭菌30分钟,冷却至30℃接种黑曲霉固态菌剂0.5%,置于有假底的发酵床上,料层厚度5~10cm,28℃培养72小时即可。
利用苹果渣通过双菌发酵生产富含单细胞蛋白质、B族维生素和一定活性纤维素酶、糖化酶、果胶酶、植酸酶及蛋白酶等多种酶的发酵饲料的方法。
利用苹果渣双菌发酵生产单细胞蛋白质饲料的方法如下:将鲜(干)苹果渣、油菜饼粉按一定比例混匀,调节基质含水量至60%~70%,按要求比例加入尿素或硫酸铵混匀,再分别按上述湿混合物料3%~5%的用量接入液体酵母菌发酵剂和1%的用量接入固体黑曲霉发酵剂,充分搅拌混匀,在25℃~28℃下进行好气发酵,48~72小时后将发酵产物烘干粉碎即可。
                          具体实施方式
下面通过实施例对本发明的方法进行详述:
实施例1:按以下比例将两种发酵主原料充分混匀:鲜苹果渣80%~82%,油菜饼粉16%~18%;再加入尿素1.5%~2.0%(或硫酸铵3%~4%),分别加液体酵母菌发酵剂(菌数为2.0×109~6.0×109cfu/mL)及黑曲霉固体发酵剂至上述湿混合物的3%~5%及1%,充分混匀,移至带假底的发酵床上摊开,厚度约25~30cm,保温至25℃~28℃,培养48~72小时烘干粉碎即可。该发酵产物的纯蛋白含量约280g/kg~300g/kg。
               表1,苹果渣发酵饲料氨基酸含量(g/100g)
   氨基酸 对照(未接菌)     发酵产物     氨基酸增量 氨基酸增率(%)
   天冬氨酸 1.165     2.085     0.92 79.0
   苏氨酸 0.672     1.220     0.548 81.5
   丝氨酸 0.664     1.198     0.534 80.4
   谷氨酸 2.646     4.184     1.538 58.1
   脯氨酸 0.919     1.430     0.511 55.6
   甘氨酸 0.708     1.186     0.478 67.5
   丙氨酸 0.728     1.273     0.545 74.9
   胱氨酸 0.145     0.231     0.086 59.3
   ※缬氨酸 0.774     1.283     0.509 65.8
   ※蛋氨酸 0.252     0.482     0.23 92.0
   ※异亮氨酸 0.655     1.111     0.456 69.6
   ※亮氨酸 1.121     1.959     0.838 74.8
   ※酪氨酸 0.386     0.841     0.455 117.9
   ※苯丙氨酸 0.662     1.164     0.502 75.8
   ※赖氨酸 0.543     1.117     0.574 105.7
   ※组氨酸 0.410     0.709     0.299 72.9
   精氨酸 0.777     1.556     0.779 100.2
   氨酸总量 13.227     23.029     9.802 74.1
   8种必需氨基酸 4.803     8.666     3.863 80.4
注:※为动物必需氨基酸
实施例2:按以下比例将两种发酵原料充分混匀:干苹果渣50%~60%,油菜饼粉40%~50%,加水至基质含水量60%~70%,再加入尿素3.0%~4.5%(或硫酸铵9.5%),再分别加液体酵母发酵剂(菌数为2.0×109~6.0×109cfu/mL)及黑曲霉固体发酵剂至上述湿混合物的3%~5%及1%,充分混匀,移至带假底的发酵床上摊开,厚度约25~30cm,保温至25℃~28℃,培养48~72小时烘干粉碎即可。该产物的纯蛋白含量约260~280g/kg,较单接酵母菌发酵提高25%~35%,较未发酵对照提高了55%~58%;发酵产物中的17种氨基酸总量为230.3g/kg,较未发酵对照增加了74%,8种动物必需氨基酸含量较未发酵对照提高了80.4%,其中对动物生长有重要作用的赖氨酸、酪氨酸及蛋氨酸含量较对照增加了92%~118%(表1)。

Claims (4)

1.一种利用苹果渣通过双菌发酵生产蛋白质饲料的方法,其特征在于,生产原料主要包括鲜苹果渣、尿素、油菜饼粉以及发酵剂,进行固态发酵;所述发酵剂由酵母菌和黑曲霉两种微生物组成,所述酵母菌为假丝酵母,所述黑曲霉为黑曲霉As3.4309。
2.根据权利要求1所述的利用苹果渣通过双菌发酵生产蛋白质饲料的方法,其特征在于鲜苹果渣80%-82%,油菜饼粉16%-18%,再加入尿素1.5%-2.0%,上述各百分比为质量百分比;分别加液体酵母菌发酵剂及黑曲霉固体发酵剂至上述湿混合物的3%-5%及1%,其中液体酵母菌发酵剂为菌数为2.0×109-6.0×109cfu/ml的液体酵母菌。
3.根据权利要求1所述的利用苹果渣通过双菌发酵生产蛋白质饲料的方法,其特征在于,所述发酵方式为固态厚层好气发酵,发酵料层25-30cm,发酵床有假底,用于料层内通气。
4.根据权利要求2所述的利用苹果渣通过双菌发酵生产蛋白质饲料的方法,其特征在于将上述发酵剂和上述湿混合物充分混匀,移至带假底的发酵床上摊开,厚度为25-30cm,保温至25℃-28℃,培养48-72小时烘干粉碎即可。
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