專利名稱:一種用于蘋果渣飼料蛋白發酵的脫水固態復合發酵劑及其制作方法
技術領域：
本發明屬于發酵飼料生產技術領域：
。主要涉及一種用于蘋果渣固態發酵生產飼料蛋白的復合發酵劑及其制作方法。
背景技術：
蘋果渣是蘋果汁生產中的固態廢棄物。我國年產蘋果約2000萬噸，蘋果加工每年排出蘋果渣約100萬噸。目前，除少量蘋果渣被用作飼料外，絕大部分未得到有效利用。蘋果渣含水量高(70％～80％)，含有大量可溶性營養物質，為微生物滋生提供了有利條件，故鮮蘋果渣廢棄時極易腐爛發臭，嚴重污染環境，且造成資源浪費。蘋果渣的主要成分是不溶性碳水化合物(包括果膠、纖維素、半纖維素)、可溶性糖及脂肪酸以外的有機酸和無氮浸出物等，可供微生物生長的碳源及能源充足。向蘋果渣中添加合適的氮源，經微生物發酵可將部分無機氮轉化為單細胞蛋白質，同時產生大量B族維生素和多種酶類，提高蘋果渣的營養價值。以蘋果渣為原料，利用微生物發酵生產單細胞蛋白飼料，對解決我國蛋白飼料資源短缺、提高蘋果種植及加工業效益，減少環境污染均有重要意義及應用價值。
中國專利“一種利用蘋果渣雙菌發酵生產蛋白質飼料的方法”(公開號CN1470181A；
公開日2004.1.28；專利公報2004年20卷4期)公開了一種利用蘋果渣通過雙菌發酵生產富含單細胞蛋白質、B族維生素和一定活性纖維素酶、糖化酶、果膠酶、植酸酶及蛋白酶等多種酶的發酵飼料的方法。該發明的不足之處該發明的發酵劑制作工藝較為復雜，僅適合于生產規模大、發酵劑生產設備齊全及技術力量較強的企業。對于不具備制作合格發酵劑條件的小型企業，該發明在實施中有一定困難發酵劑生產設備投資較大；不合格的發酵劑可能導致發酵產品質量不穩定，甚至生產出雜菌污染的產品。
本發明提出了一種專用于蘋果渣飼料蛋白發酵生產的含兩種或兩種以上微生物的固態復合發酵劑及其生產方法，目的在于簡化蘋果渣飼料蛋白發酵工藝，解決小型企業發酵劑制作設備及從事發酵劑生產技術力量不足的困難。即由技術力量強、有專門發酵設備的企業將蘋果渣飼料蛋白發酵生產所需的發酵劑通過特定工藝制成一種含有多種微生物的脫水固態復合發酵劑成品，供蘋果渣蛋白發酵飼料企業使用。
發明內容
本發明是對公開號為CN1470181A的專利中發酵劑的生產工藝的進一步改進主要改進如下將原來直接使用、不能遠距離運輸的酵母菌液體發酵劑和濕的黑曲霉固態發酵劑脫水(混合后脫水或分別脫水后混合)混合，制成可以遠距離運輸和長時間保存的脫水復合發酵劑。即將按CN1470181A專利培養所得酵母菌的液體發酵劑或酵母菌液體發酵劑離心分離所得固態酵母菌體與黑曲霉的固態培養物按一定比例混合均勻，低溫脫水干燥，形成一種含有足量活性酵母菌細胞和黑曲霉孢子的固態復合發酵劑。蘋果渣蛋白飼料發酵生產企業直接購買該產品，按4％～8％的用量將該產品與新鮮蘋果渣及所需滅菌配料均勻混合，采用固態厚層發酵法保溫發酵即可得到合格的發酵產品。該脫水復合發酵劑的制備過程如下1.酵母菌液體發酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行酵母菌液體培養基(g/L)食用紅糖30克，K2HPO41.0克，MgSO4·7H2O 0.5克，(NH4)2SO4，2.0克，加鮮蘋果渣浸汁(制法鮮蘋果渣300克加水至1L充分攪拌混勻，除渣即可；進行工業生產時按此比例擴大)至1L，按常規滅菌(120℃×20分鐘)及常規液體深層通氣發酵工藝(28℃培養72小時)制備酵母菌液體發酵劑，其酵母菌菌數為(2.0～6.0)×109cfu/ml；2.黑曲霉固態發酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行培養基，小麥麩皮∶自來水＝1∶1，充分混勻后常壓滅菌30分鐘，冷卻至30℃接種黑曲霉固態菌劑0.5％，置于有假底的發酵床上，料層厚度5～10cm，28℃培養72小時即可。
3.蘋果渣飼料蛋白生產固態復合發酵劑制備方法1將按CN1470181A專利工藝制備的酵母菌液體發酵劑與黑曲霉固態發酵劑按1∶2混合均勻，35～40℃減壓脫水干燥，產品粉碎裝袋即可。
方法2分別制備酵母菌粉狀發酵劑及黑曲霉固態發酵劑，將干燥粉碎后的酵母菌粉狀發酵劑與黑曲霉固態發酵劑按一定比例充分混勻即可。具體方法如下將按CN1470181A專利工藝制備的酵母菌液體發酵劑采用離心法或沉淀法分離菌體細胞；將分離所得濕菌體細胞與淀粉按1∶4～5的比例混勻，35～40℃減壓脫水干燥，產品粉碎；黑曲霉固態發酵劑單獨在35～40℃減壓脫水干燥，產品粉碎；將干燥粉碎后的酵母菌粉狀發酵劑與黑曲霉固態發酵劑按1∶5～10充分混勻即可。
方法1、2比較在方法1中，酵母菌液體發酵劑未離心脫水，酵母菌液體發酵劑與含水量很低的黑曲霉固態發酵產物混勻后低溫減壓干燥需脫掉大量的水分，需要較長的時間及較多的能源消耗。該法適用于無脫水設備的情況下使用。方法2中，酵母菌液體發酵劑先離心脫水，得到少量酵母菌細胞，濕酵母菌體與少量淀粉混勻后進行減壓干燥，需脫掉的水量少；黑曲霉固態發酵產物含水量低，采用二者單獨脫水工藝可節約大量的時間及能源。在有酵母細胞分離條件的企業中，方法2的效果更好。
4.固態復合發酵劑的使用將新鮮蘋果渣、油渣粉及尿素或硫酸銨等原料按一定比例配合并充分混勻，再按4％～10％的用量將本發明制備的固態復合發酵劑均勻接入蘋果渣發酵原料中，移至帶假底的發酵床上攤開，厚度約25～30cm，保溫至25℃～28℃，培養48～72小時烘干粉碎即可。
具體實施方式
固態復合發酵劑制備例1酵母菌液體發酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行酵母菌液體培養基(g/L)；食用紅糖30克，K2HPO41.0克，MgSO4·7H2O 0.5克，(NH4)2SO4，2.0克，加鮮蘋果渣浸汁(制法鮮蘋果渣300克加水至1L充分攪拌混勻，除渣即可；進行工業生產時按此比例擴大)至1L，按常規滅菌(120℃×20分鐘)及常規液體深層通氣發酵工藝(28℃培養72小時)制備酵母菌液體發酵劑，其酵母菌菌數為(2.0～6.0)×109cfu/mL；黑曲霉固態發酵劑制備按CN1470181A專利工藝進行培養基，小麥麩皮∶自來水＝1∶0.9～1，充分混勻后常壓滅菌30分鐘，冷卻至30℃接種黑曲霉固態菌劑0.5％，置于有假底的發酵床上，料層厚度5～10cm，28℃培養72小時即可，黑曲霉孢子數(6.0～10.0)×109cfu/g。
蘋果渣飼料蛋白生產固態復合發酵劑制備將按CN1470181A專利工藝制備的酵母菌液體發酵劑與黑曲霉固態發酵劑按1∶2混合均勻，35～40℃減壓脫水干燥，產品粉碎裝袋即可。
固態復合發酵劑制備例2酵母菌液體發酵劑制備酵母菌液體培養按前文“固態復合發酵劑制備例1”工藝進行；酵母菌體制備將酵母菌液體發酵劑在4000轉/min離心10min，濕菌體得率約為23g/L。將酵母菌濕菌體與淀粉按1∶4充分混勻，攤至薄盤中，厚度約為1～3cm，35℃低溫減壓干燥，粉碎后即得干燥酵母菌粉；黑曲霉固態發酵劑制備；按前文“固態復合發酵劑制備例1”工藝進行；黑曲霉固態發酵產物在40℃低溫減壓干燥，即得黑曲霉孢子粉。
將干燥酵母菌粉與黑曲霉孢子粉按1∶5比例充分混勻即得本發明提出的蘋果渣飼料蛋白生產固態復合發酵劑。
本復合發酵劑的使用效果鮮蘋果渣300克，油菜籽餅粉40克，加入尿素至2％，120℃滅菌30min，按5％的用量接入本發酵劑，28℃培養48小時，發酵產物純蛋白的含量為240g/kg。
本復合發酵劑的主要優點使用方便，小型企業不需投資購買發酵劑生產設備，不需配備發酵劑生產的專門技術人員，只需按蘋果渣飼料蛋白發酵技術要求配比原料，按本發酵劑的用量要求均勻接入該復合發酵劑，再進行保溫培養即可完成發酵過程。
鮮蘋果渣含水量高達80％，糖分含量高，極易腐敗變質，不能長途運輸。在果渣產地就地加工是一種降低生產成本的有效方法。但由于蘋果渣蛋白飼料發酵劑制備需要專門的設備和技術人員，一般的小型企業難以具備所需條件，直接影響了蘋果渣的發酵深加工和資源化。本發酵劑的研制和生產將為小型企業蘋果渣蛋白飼料的發酵生產和質量保證提供有效的支持。
權利要求
1.一種用于蘋果渣飼料蛋白發酵的脫水固態復合發酵劑及其制作方法，其特征在于脫水固態復合發酵劑中含有酵母菌和黑曲霉兩種或兩種以上的活菌；復合發酵劑通過低溫脫水；發酵劑為固態，可在較長時間(40～60天)保存及遠距離運輸；可直接加入到蘋果渣飼料蛋白發酵原料中進行固態發酵；發酵劑中的兩種或兩種以上微生物均要進行單獨培養，然后分別或混勻后進行低溫脫水。
2.根據權利要求
1所述脫水固態復合發酵劑，其特征在于發酵劑由酵母菌和黑曲霉兩種微生物活菌組成，其中的酵母菌為常見的假絲酵母，黑曲霉為食品釀造中常用的黑曲霉As3.4309；兩種接入菌在蘋果渣發酵生產單細胞蛋白質過程中具有互生作用。
3.根據權利要求
1所述脫水固態復合發酵劑，其特征在于發酵劑中的酵母菌接種劑通過液體培養制備。液體培養基(g/L)食用紅糖30克，K2HPO41.0克，MgSO4·7H2O 0.5克，(NH4)2SO4，2.0克，加鮮蘋果渣浸汁(制法鮮蘋果渣300克加水至1L充分攪拌混勻，除渣即可；進行工業發酵時按此比例擴大即可)至1L，按常規方法滅菌(120℃×20分鐘)及常規液體深層通氣發酵工藝(28℃培養72小時)制備酵母菌液體發酵劑，酵母菌菌數為(2.0～6.0)×109cfu/mL；黑曲霉固態發酵劑用常規固態培養技術制備培養基，小麥麩皮∶自來水＝1∶0.9～1，充分混勻后常壓滅菌30分鐘，冷卻至30℃接種黑曲霉固態菌劑0.5％，28℃培養72小時即可。
4.根據權利要求
1所述脫水固態復合發酵劑，其特征在于脫水固態復合發酵劑可通過下列兩種途徑制備將酵母菌液體發酵劑直接與黑曲霉固態發酵產物按1∶2混合均勻，35～40℃減壓脫水干燥；也可先對酵母菌液體發酵劑采用離心或沉淀法脫水，再將所得濕的酵母菌細胞體與淀粉按1∶4～5混合均勻，在35～40℃下減壓脫水干燥；黑曲霉固態發酵劑單獨在35～40℃減壓脫水干燥，產品粉碎；將干燥粉碎后的酵母菌粉狀發酵劑與黑曲霉固態發酵劑按1∶5～10充分混勻即可。
5.根據權利要求
1所述脫水固態復合發酵劑，其特征在于復合發酵劑為顆粒態，可直接接入蘋果渣發酵原料中進行固態發酵，接入量為4％～8％。
專利摘要
本發明屬于發酵飼料生產技術領域：
。主要涉及一種用于蘋果渣固態發酵生產飼料蛋白的脫水固態復合發酵劑及其制作方法。本發明提出了一種專用于蘋果渣飼料蛋白發酵生產的含兩種或兩種以上微生物的脫水固態復合發酵劑及其生產方法。技術要點將酵母菌液體發酵劑(或酵母菌液體發酵劑離心或沉淀分離所得濕酵母菌體)與黑曲霉的固態培養物按一定比例混合均勻，低溫脫水干燥，形成一種含有足量活性酵母菌細胞和黑曲霉孢子的脫水固態復合發酵劑。本發酵劑的主要優點使用方便，小型企業不需投資配備發酵劑生產設備及發酵劑生產專業技術人員，只需按蘋果渣飼料蛋白發酵技術要求配比原料，按本發酵劑的用量要求接入該復合發酵劑，再進行保溫培養即可得到合格發酵產品。
文檔編號A23K1/00GKCN1640291SQ200410097236
公開日2005年7月20日 申請日期2004年11月17日
發明者薛泉宏, 賀克勇, 來航線 申請人:楊凌科瑞微生物工程研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan