一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法
【專利摘要】本發明公開了一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，所述方法包括如下步驟：將海藻渣(含水量38％)和飼料酶制劑按一定比例充分混合，在pH值為6.2～7.0，溫度為35～45℃的條件下酶解4～7小時，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；接種復合微生物固體發酵。本發明工藝方法簡單，易操作；通過添加外源降解纖維素酶制劑，酶解產生有利于微生物生長的營養，同時也能彌補復合微生物產酶不足，穩定固體發酵工藝和產品質量，大大降低纖維素含量，提高蛋白質含量，還具有豐富的多種礦物質、生物活性成分和一些未知的促生長因子，可用作畜禽和水產飼料的蛋白原料，為開發新型蛋白資源和緩解飼料蛋白源日益緊張的局面提供技術支持。
【專利說明】一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于飼料蛋白源生產領域，具體涉及一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法。
【背景技術】
[0002]目前優質飼料短缺是眾所周知的客觀現實。我國蛋白飼料資源需求的增加和對外依存度逐年提高，飼料蛋白原料的緊缺使得我國飼料工業和養殖業尤其是水產養殖業的問題日益突出。新型飼料蛋白源和非常規性動、植物蛋白飼料的開發利用無疑是緩解蛋白質飼料資源緊缺和降低成本的良策。因此以微生物發酵和酶解為主要方法的蛋白飼料資源高效轉化利用技術，利用動、植物加工副產品和食品工業糟渣廢液生產優質蛋白源越來越受到人們的重視。
[0003]海藻渣是由海藻加工生產褐藻膠、甘露醇、碘等產品過程中所帶來的副產品(廢棄物)。海藻加工業中按干物質計，利用率僅為30%，約2 / 3的海藻成分尚未得到利用，不但浪費了大量的自然資源，而且還帶來一系列環境污染問題。海藻渣營養分析顯示，按干物質計，分別含粗蛋白約18?20%，粗纖維約40?50%，灰分約25?30%，富含精氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸和多種礦物質，因而有可能成為動物飼料成分。目前就海藻渣資源的利用途徑，主要是經過初級加工生產海藻有機肥和少量動物飼料。但是由于海藻在提取海藻膠時，已經過純堿高溫消化處理，殘留的海藻渣主要成分為海藻纖維素類物質、海藻酸鈣等高分子水不溶物和植物性蛋白，在做飼料蛋白源原料時，高含量的纖維素類物質不易被消化吸收利用，也會影響動物的正常營養成分特別是蛋白的吸收，尤其作為水產動物飼料的原料，其使用量受到限制，一般不超過5%。因此急需利用一種技術降解其中的纖維素類物質，以期將海藻渣轉化為一種優質生物海藻蛋白質飼料。
【發明內容】
[0004]本發明針對目前海藻渣粗纖維含量高及降解率低，提供一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，以解決海藻渣再利用，用于飼料生產尤其是水產飼料生產的營養缺陷，提升海藻渣資源再利用的營養價值。本發明主要內容是利用外源性纖維素酶協同菌種固體發酵海藻渣纖維素，控制堆積固體發酵溫度、濕度、時間，然后干燥粉碎后得到生物海藻蛋白飼料。
[0005]本發明的一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，所述方法包括如下步驟:
[0006](I)將海藻渣(含水量38% )和飼料酶制劑按一定比例充分混合，在pH值為
6.2?7.0，溫度為35?45°C的條件下酶解4?7小時，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；
[0007](2)接種復合微生物固體發酵。
[0008]其中，所述步驟(I)中飼料酶制劑為纖維素酶和果膠酶混合物。
[0009]其中，所述海藻渣、纖維素酶和果膠酶的添加比例為2g:7IU:5IU。[0010]其中，所述步驟(2)的具體步驟為:
[0011]I)液體種子制備:取葡萄糖18?20g、蛋白胨12?15g、牛肉膏0.5?lg、瓊脂16?18g、硫酸鎂5.0?6.0g、磷酸二氫鉀3.0?4.0g、氯化鈉1.0?2.0g和蒸懼水1000ml,混合均勻，培養基PH6.8?7.0，115?120°C滅菌25?30min，配制得到菌種培養基；
[0012]2)菌液的制備:分別將熱帶假絲酵母30?50g和枯草芽孢桿菌40?60g接入上述菌種培養基中，在36°C、150rpm搖床培養24?36h，制得菌液；
[0013]3)發酵底物的制備:取步驟⑴所得的海藻渣-飼料酶制劑混合物93?95%和麩皮4?5%混合均勻，再加入糖蜜I?2%充分混合均勻，制得發酵底物；
[0014]4)取步驟2)中制得的菌液與步驟3)中制得的發酵底物按1:25?50比例混合均勻，調節水分至35?40%，在32?38°C固體發酵48?72h，得生物海藻蛋白飼料初品；
[0015]5)將步驟4)所得生物海藻蛋白飼料初品55°C烘干，粉碎至60目，得生物海藻蛋白詞料成品。
[0016]本發明的一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，優點在于工藝方法簡單，易操作；通過添加外源降解纖維素酶制劑，酶解產生有利于微生物生長的營養，同時也能彌補復合微生物產酶不足，穩定固體發酵工藝和產品質量，大大降低纖維素含量，提高蛋白質含量；增強了纖維素酶解效率，縮短了生產周期，降低了能源消耗，進而減少了生產成本。同時該生物海藻蛋白飼料既大大降低了海藻渣纖維素含量，提高了蛋白質含量，增強了動物對其的消化吸收，提高飼料的轉化利用率，還具有豐富的多種礦物質、生物活性成分和一些未知的促生長因子。可用作畜禽和水產飼料的蛋白原料，為開發新型蛋白資源和緩解飼料蛋白源日益緊張的局面提供技術支持。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0018]實施例一
[0019]制備菌液:取葡萄糖18g、蛋白胨12g、牛肉膏0.5g、瓊脂16g、硫酸鎂5.0g、磷酸二氫鉀3.0g、氯化鈉1.0g和蒸餾水1000ml，混合均勻，培養基pH7.0,120°C滅菌25min，配制得到菌種培養基；分別將熱帶假絲酵母30g和枯草芽孢桿菌40接入上述菌種培養基中，在36 0C、150rpm搖床培養24h，制得菌液，擴繁至2.5L備用。
[0020]制備外源酶-發酵底物:將海藻渣(含水量38% )和飼料酶制劑(纖維素酶:果膠酶)按2g:7IU:5IU比例充分混合，在pH值為6.2，溫度為35°C的條件下酶解7小時，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；再取95%海藻渣-飼料酶制劑混合物加入4%的麩皮和1%糖蜜充分混合均勻，制得外源酶-發酵底物100kg，備用。
[0021]堆積固體發酵:將上述制備的菌液2.5L加入上述制得的外源酶-發酵底物IOOkg混合均勻，調至水分為40%，置入發酵床，堆積高度為50cm，32°C固體發酵72h，然后55°C烘干，粉碎至60目，得到生物海藻蛋白飼料，包裝。
[0022]實施例二
[0023]制備菌液:取葡萄糖20g、蛋白胨15g、牛肉膏lg、瓊脂18g、硫酸鎂6.0g、磷酸二氫鉀4.0g、氯化鈉2.0g和蒸餾水1000ml，混合均勻，培養基pH7.0，115滅菌30min，制得菌液，擴繁至2.5L備用，分別將熱帶假絲酵母50g和枯草芽孢桿菌60g接入上述菌種培養基中，在36°C、150rpm搖床培養36h，制得菌液，制得菌液，擴繁至2.5L備用。
[0024]制備外源酶-發酵底物:將海藻渣(含水量38% )和飼料酶制劑(纖維素酶:果膠酶)按2g:7IU:5IU比例充分混合，在pH值為7.0，溫度為45°C的條件下酶解4小時，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；再取93%海藻渣-飼料酶制劑混合物加入5%的麩皮和2%糖蜜充分混合均勻，制得外源酶-發酵底物100kg，備用。
[0025]堆積固體發酵:將上述制備的菌液2.5L加入上述制得的外源酶-發酵底物IOOkg混合均勻，調至水分為35%，置入發酵床，堆積高度為50cm，38°C固體發酵50h，然后55°C烘干，粉碎至60目，得到生物海藻蛋白飼料，包裝。
[0026]表1:干海藻渣和本發明制得的生物海藻蛋白飼料的營養成分比較
[0027]
【權利要求】
1.一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)將海藻渣(含水量38%)和飼料酶制劑按一定比例充分混合，在pH值為6.2?7.0，溫度為35?45°C的條件下酶解4?7小時，得海藻渣-飼料酶制劑混合物； (2)接種復合微生物固體發酵。
2.根據權利要求1所述的一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述步驟(I)中飼料酶制劑為纖維素酶和果膠酶混合物。
3.根據權利要求1或2所述的一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述海藻渣、纖維素酶和果膠酶的添加比例為2g:7IU:5IU。
4.根據權利要求1所述的一種酶解與發酵協同作用生產生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述步驟(2)的具體步驟為: 1)液體種子制備:取葡萄糖18?20g、蛋白胨12?15g、牛肉膏0.5?lg、瓊脂16?18g、硫酸鎂5.0?6.0g、磷酸二氫鉀3.0?4.0g、氯化鈉1.0?2.0g和蒸懼水1000ml,混合均勻，培養基ρΗ6.8?7.0，115?120°C滅菌25?30min，配制得到菌種培養基； 2)菌液的制備:分別將熱帶假絲酵母30?50g和枯草芽孢桿菌40?60g接入上述菌種培養基中，在36°C、150rpm搖床培養24?36h，制得菌液； 3)發酵底物的制備:取步驟(I)所得的海藻渣-飼料酶制劑混合物93?95%和麩皮4?5%混合均勻，再加入糖蜜I?2%充分混合均勻，制得發酵底物； 4)取步驟2)中制得的菌液與步驟3)中制得的發酵底物按1:25?50比例混合均勻，調節水分至35?40%，在32?38°C固體發酵48?72h，得生物海藻蛋白飼料初品； 5)將步驟4)所得生物海藻蛋白飼料初品55°C烘干，粉碎至60目，得生物海藻蛋白飼料成品。
【文檔編號】A23K1/165GK103549130SQ201310502898
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】牛化欣, 常杰, 于建華 申請人:內蒙古民族大學