本發明屬于飼料防霉劑技術領域,具體地,涉及一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法及用途。
背景技術:
丙酸及其鹽如丙酸鈣、丙酸鋅、丙酸鉀能有效地抑制霉菌、嗜氧芽孢桿菌,而且對人體基本無害,廣泛應用在谷物、飼料和食品中。作為一種食品添加劑,是世界衛生組織(who)和聯合國糧農組織(fao)批準使用的安全可靠的食品與飼料用防霉劑,在食品工業和畜牧養殖業中使用極為普遍,其對霉菌、酵母菌及細菌等具有廣泛的抗菌作用。
目前丙酸鈣和丙酸銨的生產方法多為多用化學方法,但該方法有明顯的缺點,如工藝流程復雜、設備繁多,對設備和管道材質的要求較高;反應條件苛刻,能耗高,對環境沖擊大。
乳品源丙酸桿菌可以產生丙酸。通過微生物發酵可以生產很多的有機酸,如乳酸、檸檬酸等,且已工業化大生產。此類方法具有生產條件溫和,能耗低、環境沖擊小的特點。而能生產丙酸及其鹽的微生物主要包括乳品源的丙酸桿菌,它們能夠利用糖類物質在缺氧的條件下生產大量的丙酸或丙酸鹽。另外,利用廉價的糖類物質生產丙酸或其鹽,其成本將大大低于由丙醛為原料的化學合成法。
技術實現要素:
針對現有技術中的缺陷,本發明的目的提供一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,所述方法需要的設備少,工藝流程簡單,以替代化學合成法。
根據本發明一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,利用丙酸桿菌通過液態發酵生產丙酸鹽,所述方法包括如下步驟:
(1)對丙酸桿菌進行種子擴大培養;
(2)制備丙酸桿菌的液體種;
(3)接液體種于液體培養基進行發酵,生產丙酸;
(4)發酵過程流加堿溶液,丙酸與堿反應得到丙酸鹽;
(5)當丙酸鹽含量達到18-25克每升或每千克時,發酵結束;
(6)將發酵液經過壓濾機過濾、取濾液,送入噴霧塔進行噴霧干燥,干燥后的粉劑即為丙酸鹽制品。
優選地,所述丙酸桿菌為產丙酸丙酸桿菌(propionibacteriumacidipropionici)dsm25845。
優選地,所述步驟(1)中對丙酸桿菌進行種子擴大培養方法:
(1)將菌種室制備的丙酸桿菌搖瓶種子接入到種子罐中培養,得到種子液,取樣做無菌檢測,其結果不含雜菌時,用冷卻水使其降溫,備用;
(2)將步驟(1)中制備的種子液分別移入到二級種子罐中,接種量為30-38l,經培養11h,得到od=0.4-0.6的二級種子液,取樣做無菌檢測;
(3)各個不含雜菌的二級種子液接入到其相對應的50m3三級種子罐中培養12-14h,得到od=0.4-0.6的三級種子液,取樣做無菌檢測;
(4)步驟(3)中得到不含雜菌的三級種子液分別接入相對應的500m3發酵罐中進行發酵生產,即可。
優選地,所述步驟(1)擴大培養每l培養基含有:氯化鈣0.5-0.7g、磷酸二氫鉀0.5-1.0g、氯化銨0.5-1.0g、氯化鈉1.5-2.0g、丁二酸鈉0.5-1.0g、酵母粉0.1-0.4g、蛋白胨0.1-0.2g、維生素b10.003g、維生素b30.006g、硫酸錳1.0-2.0mg、硝酸銅0.02-0.04mg、硫酸鋅0.1-0.3mg。
優選地,所述步驟(2)液體培養基配方按重量百分比包括:5-15%白糖、5-8%甘油、1-3%玉米粉、2-5%氯化鈣、0.1-0.3%磷酸二氫鈉,其他為水,初始ph6.1-6.4。
優選地,所述步驟(3)堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液或氨水中的一種或多種。
優選地,所述步驟(3)流加的速度為12-18ml/min。
一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用途,所述微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用于谷物、飼料和食品的防霉。
與現有技術相比,本發明具有如下的有益效果:
(1)本發明提供一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,通過對丙酸桿菌進行種子擴大培養;制備丙酸桿菌的液體種;接液體種于液體培養基進行發酵,生產丙酸;發酵過程流加堿溶液,丙酸與堿反應得到丙酸鹽;當丙酸鹽含量達到18-25克每升或每千克時,發酵結束;將發酵液經過壓濾機過濾、取濾液,送入噴霧塔進行噴霧干燥,干燥后的粉劑即為丙酸鹽制品。本方法只需要很少設備,工藝流程簡單,方便易行。同時能耗低、原料來源廣、價格低廉,因而大大降低生產成本;
(2)本發明在發酵丙酸的過程中直接添加堿液,生成丙酸鹽,不需要以化學合成的丙酸進行二次加工,脫離化學合成方法所產生的負面影響,節省了工藝流程,節省了成本。
具體實施方式
下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
本發明的目的提供一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,所述方法需要的設備少,工藝流程簡單,以替代化學合成法。
根據本發明一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,利用丙酸桿菌通過液態發酵生產丙酸鹽,所述方法包括如下步驟:
(1)對丙酸桿菌進行種子擴大培養;
(2)制備丙酸桿菌的液體種;
(3)接液體種于液體培養基進行發酵,生產丙酸;
(4)發酵過程流加堿溶液,丙酸與堿反應得到丙酸鹽;
(5)當丙酸鹽含量達到18-25克每升或每千克時,發酵結束;
(6)將發酵液經過壓濾機過濾、取濾液,送入噴霧塔進行噴霧干燥,干燥后的粉劑即為丙酸鹽制品。
優選地,所述丙酸桿菌為產丙酸丙酸桿菌(propionibacteriumacidipropionici)dsm25845。
優選地,所述步驟(1)中對丙酸桿菌進行種子擴大培養方法:
(1)將菌種室制備的丙酸桿菌搖瓶種子接入到種子罐中培養,得到種子液,取樣做無菌檢測,其結果不含雜菌時,用冷卻水使其降溫,備用;
(2)將步驟(1)中制備的種子液分別移入到二級種子罐中,接種量為30-38l,經培養11h,得到od=0.4-0.6的二級種子液,取樣做無菌檢測;
(3)各個不含雜菌的二級種子液接入到其相對應的50m3三級種子罐中培養12-14h,得到od=0.4-0.6的三級種子液,取樣做無菌檢測;
(4)步驟(3)中得到不含雜菌的三級種子液分別接入相對應的500m3發酵罐中進行發酵生產,即可。
優選地,所述步驟(1)擴大培養每l培養基含有:氯化鈣0.5-0.7g、磷酸二氫鉀0.5-1.0g、氯化銨0.5-1.0g、氯化鈉1.5-2.0g、丁二酸鈉0.5-1.0g、酵母粉0.1-0.4g、蛋白胨0.1-0.2g、維生素b10.003g、維生素b30.006g、硫酸錳1.0-2.0mg、硝酸銅0.02-0.04mg、硫酸鋅0.1-0.3mg。
優選地,所述步驟(2)液體培養基配方按重量百分比包括:5-15%白糖、5-8%甘油、1-3%玉米粉、2-5%氯化鈣、0.1-0.3%磷酸二氫鈉,其他為水,初始ph6.1-6.4。
優選地,所述步驟(3)堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液或氨水中的一種或多種。
優選地,所述步驟(3)流加的速度為12-18ml/min。
一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用途,所述微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用于谷物、飼料和食品的防霉。
與現有技術相比,本發明具有如下的有益效果:
(1)本發明提供一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,通過對丙酸桿菌進行種子擴大培養;制備丙酸桿菌的液體種;接液體種于液體培養基進行發酵,生產丙酸;發酵過程流加堿溶液,丙酸與堿反應得到丙酸鹽;當丙酸鹽含量達到18-25克每升或每千克時,發酵結束;將發酵液經過壓濾機過濾、取濾液,送入噴霧塔進行噴霧干燥,干燥后的粉劑即為丙酸鹽制品。本方法只需要很少設備,工藝流程簡單,方便易行。同時能耗低、原料來源廣、價格低廉,因而大大降低生產成本;
(2)本發明在發酵丙酸的過程中直接添加堿液,生成丙酸鹽,不需要以化學合成的丙酸進行二次加工,脫離化學合成方法所產生的負面影響,節省了工藝流程,節省了成本。
實施例1
本實施例一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,利用丙酸桿菌通過液態發酵生產丙酸鹽,所述方法包括如下步驟:
(1)對丙酸桿菌進行種子擴大培養;
(2)制備丙酸桿菌的液體種;
(3)接液體種于液體培養基進行發酵,生產丙酸;
(4)發酵過程流加堿溶液,丙酸與堿反應得到丙酸鹽;
(5)當丙酸鹽含量達到18-25克每升或每千克時,發酵結束;
(6)將發酵液經過壓濾機過濾、取濾液,送入噴霧塔進行噴霧干燥,干燥后的粉劑即為丙酸鹽制品。
所述丙酸桿菌為產丙酸丙酸桿菌(propionibacteriumacidipropionici)dsm25845。
所述步驟(1)中對丙酸桿菌進行種子擴大培養方法:
(1)將菌種室制備的丙酸桿菌搖瓶種子接入到種子罐中培養,得到種子液,取樣做無菌檢測,其結果不含雜菌時,用冷卻水使其降溫,備用;
(2)將步驟(1)中制備的種子液分別移入到二級種子罐中,接種量為38l,經培養11h,得到od=0.4的二級種子液,取樣做無菌檢測;
(3)各個不含雜菌的二級種子液接入到其相對應的50m3三級種子罐中培養14h,得到od=0.4的三級種子液,取樣做無菌檢測;
(4)步驟(3)中得到不含雜菌的三級種子液分別接入相對應的500m3發酵罐中進行發酵生產,即可。
所述步驟(1)擴大培養每l培養基含有:氯化鈣0.7g、磷酸二氫鉀0.5g、氯化銨1.0g、氯化鈉1.5g、丁二酸鈉1.0g、酵母粉0.1g、蛋白胨0.2g、維生素b10.003g、維生素b30.006g、硫酸錳1.0-2.0mg、硝酸銅0.02-0.04mg、硫酸鋅0.1-0.3mg。
所述步驟(2)液體培養基配方按重量百分比包括:15%白糖、5%甘油、3%玉米粉、2%氯化鈣、0.3%磷酸二氫鈉,其他為水,初始ph6.1-6.4。
所述步驟(3)堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液或氨水中的一種或多種。
所述步驟(3)流加的速度為18ml/min。
一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用途,所述微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用于谷物、飼料和食品的防霉。
實施例2
本實施例一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,利用丙酸桿菌通過液態發酵生產丙酸鹽,所述方法包括如下步驟:
(1)對丙酸桿菌進行種子擴大培養;
(2)制備丙酸桿菌的液體種;
(3)接液體種于液體培養基進行發酵,生產丙酸;
(4)發酵過程流加堿溶液,丙酸與堿反應得到丙酸鹽;
(5)當丙酸鹽含量達到18-25克每升或每千克時,發酵結束;
(6)將發酵液經過壓濾機過濾、取濾液,送入噴霧塔進行噴霧干燥,干燥后的粉劑即為丙酸鹽制品。
所述丙酸桿菌為產丙酸丙酸桿菌(propionibacteriumacidipropionici)dsm25845。
所述步驟(1)中對丙酸桿菌進行種子擴大培養方法:
(1)將菌種室制備的丙酸桿菌搖瓶種子接入到種子罐中培養,得到種子液,取樣做無菌檢測,其結果不含雜菌時,用冷卻水使其降溫,備用;
(2)將步驟(1)中制備的種子液分別移入到二級種子罐中,接種量為30l,經培養11h,得到od=0.6的二級種子液,取樣做無菌檢測;
(3)各個不含雜菌的二級種子液接入到其相對應的50m3三級種子罐中培養12h,得到od=0.6的三級種子液,取樣做無菌檢測;
(4)步驟(3)中得到不含雜菌的三級種子液分別接入相對應的500m3發酵罐中進行發酵生產,即可。
所述步驟(1)擴大培養每l培養基含有:氯化鈣0.5g、磷酸二氫鉀1.0g、氯化銨0.5g、氯化鈉2.0g、丁二酸鈉0.5g、酵母粉0.4g、蛋白胨0.1g、維生素b10.003g、維生素b30.006g、硫酸錳1.0-2.0mg、硝酸銅0.02-0.04mg、硫酸鋅0.1-0.3mg。
所述步驟(2)液體培養基配方按重量百分比包括:5%白糖、8%甘油、1%玉米粉、5%氯化鈣、0.1%磷酸二氫鈉,其他為水,初始ph6.1-6.4。
所述步驟(3)堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液或氨水中的一種或多種。
所述步驟(3)流加的速度為12ml/min。
一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用途,所述微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用于谷物、飼料和食品的防霉。
實施例3
本實施例一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑生產方法,利用丙酸桿菌通過液態發酵生產丙酸鹽,所述方法包括如下步驟:
(1)對丙酸桿菌進行種子擴大培養;
(2)制備丙酸桿菌的液體種;
(3)接液體種于液體培養基進行發酵,生產丙酸;
(4)發酵過程流加堿溶液,丙酸與堿反應得到丙酸鹽;
(5)當丙酸鹽含量達到22克每升或每千克時,發酵結束;
(6)將發酵液經過壓濾機過濾、取濾液,送入噴霧塔進行噴霧干燥,干燥后的粉劑即為丙酸鹽制品。
所述丙酸桿菌為產丙酸丙酸桿菌(propionibacteriumacidipropionici)dsm25845。
所述步驟(1)中對丙酸桿菌進行種子擴大培養方法:
(1)將菌種室制備的丙酸桿菌搖瓶種子接入到種子罐中培養,得到種子液,取樣做無菌檢測,其結果不含雜菌時,用冷卻水使其降溫,備用;
(2)將步驟(1)中制備的種子液分別移入到二級種子罐中,接種量為35l,經培養11h,得到od=0.5的二級種子液,取樣做無菌檢測;
(3)各個不含雜菌的二級種子液接入到其相對應的50m3三級種子罐中培養13h,得到od=0.5的三級種子液,取樣做無菌檢測;
(4)步驟(3)中得到不含雜菌的三級種子液分別接入相對應的500m3發酵罐中進行發酵生產,即可。
所述步驟(1)擴大培養每l培養基含有:氯化鈣0.6g、磷酸二氫鉀0.8g、氯化銨0.9g、氯化鈉1.7g、丁二酸鈉0.9g、酵母粉0.3g、蛋白胨0.1g、維生素b10.003g、維生素b30.006g、硫酸錳1.0-2.0mg、硝酸銅0.02-0.04mg、硫酸鋅0.1-0.3mg。
所述步驟(2)液體培養基配方按重量百分比包括:12%白糖、6%甘油、2%玉米粉、3%氯化鈣、0.2%磷酸二氫鈉,其他為水,初始ph6.1-6.4。
所述步驟(3)堿溶液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液或氨水中的一種或多種。
所述步驟(3)流加的速度為17ml/min。
一方面提供的一種微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用途,所述微生物發酵法生產丙酸鹽防霉劑用于谷物、飼料和食品的防霉。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是,本發明并不局限于上述特定實施方式,本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改,這并不影響本發明的實質內容。