CN101720853A

CN101720853A - 益生菌两步法酵解蛋白饲料技术

Info

Publication number: CN101720853A
Application number: CN200910229402A
Authority: CN
Inventors: 李军训; 高洁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2010-06-09

Abstract

益生菌两步法酵解蛋白饲料技术，其特征在于：利用好氧发酵物作为蛋白酶进行厌氧条件下的蛋白质酵解，将豆粕、棉粕、菜粕、麸皮等植物蛋白原料经过高温灭菌后进行好氧发酵24～36小时，羽毛粉等动物蛋白原料好氧发酵20～26小时，接种温度保持在60～80℃。发酵物不烘干直接与新鲜原料混合，加或不加玉米浆等营养液，接种乳酸杆菌并补水至含水量40～60％后进行压实密闭厌氧发酵，在20℃以上时厌氧发酵时间为1～3天，在20℃以下时2～5天，酵解结束后烘干。

Description

益生菌两步法酵解蛋白饲料技术

技术领域

本发明涉及一种益生菌两步法酵解蛋白饲料技术，属于益生菌固态发酵蛋白饲料技术领域。

背景技术

我国2008年商品饲料总产量达到1.38亿吨，每年需要大量的蛋白质饲料，但是蛋白质饲料是我国相对匮乏的原料，每年进口国外蛋白饲料近0.4亿吨，已经形成人畜争粮的局面，蛋白原料。另一方面，我国仍沿用美国的玉米-大豆-鱼粉的饲料配方模式，农产品加工副产物等很多丰富资源没有很好利用，如棉粕、菜粕、酒糟、羽毛粉等因为有抗营养因子或者有毒害的成分不能够很好利用。豆粕的利用率虽然较高，但是仍然有提升的空间，也可以通过发酵酶解的技术来进一步提高品质，从而减少用量。进行无害化、营养化处理蛋白饲料原料是目前的发展趋势，而微生物酵解技术已经成为最有效的处理手段。

发酵方式有液体和固体发酵，对于饲料而言，液体发酵成本太高，作为饲料原料无法被接受，而固体发酵因为具有加工成本低、无废渣废液等环境问题，而且在脱除毒素、提高品质的同时还可以赋予产品较多的酶、益生菌、有机酸和维生素等小分子营养素，已经成为发酵蛋白饲料的主要处理手段。

目前的蛋白饲料固体发酵方式又可分为好氧和厌氧发酵，好氧发酵具有微生物代谢旺盛、酵解效果好、时间短的优势，但是也存在得率低(只有80-90％)、成本高、能量损耗、杂菌多的缺点；厌氧发酵的优势在于成本低、产酸多、损耗小、杂菌少的优势，但是对蛋白分解效果差(多数厌氧菌蛋白酶活性极低)、周期长、二次发酵重的缺点。也有报道采用好氧菌、厌氧菌混合堆积发酵的方式，其实质也是厌氧发酵，仅在物料表层实现了好氧发酵，酶解效率低。

我国在发酵蛋白饲料领域已经取得一定的成果，检索可查多项专利，但好氧和厌氧两步法酵解蛋白饲料还没有发现专利申请。已申请专利有微生物好氧发酵农副产品、益生菌好氧发酵和乳酸菌堆积发酵饲料等，这些发酵方式都存在上述成本高、损耗大或者分解效果差的弊端，因此研究一种具有好氧、厌氧发酵的优点而且摒弃各自缺点的益生菌两步法酵解蛋白饲料就成为重要课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的蛋白饲料发酵酶解生产工艺，第一步为好氧发酵过程，产生大量的蛋白酶，第二步为厌氧发酵过程，利用第一步的蛋白酶在厌氧条件下分解蛋白原料，同时厌氧发酵的乳酸菌产酸可减少杂菌数，从而提高蛋白原料的酶解效果、减少能量物质消耗、减少发酵物杂菌、提高有机酸和氨基酸氮含量。动植物蛋白原料经过高温灭菌后进行好氧发酵24～36小时，发酵物不烘干直接与新鲜原料混合，加或不加玉米浆等营养液，接种产酸菌并补水至含水量40～60％后进行压实密闭厌氧发酵，在20℃以上时厌氧发酵时间为1～3天，在20℃以下时2～5天，发酵结束后未开封仍可继续存放。

该技术发酵前期好氧菌生长消耗氧气，后期厌氧的乳酸菌发酵产酸，并且利用好氧发酵物作为蛋白酶进行厌氧条件下的蛋白质酵解。采用产中性蛋白酶的米曲霉或产酸性蛋白酶的黑曲霉作为好氧发酵菌种，发酵酶解植物性蛋白原料如粕类，若发酵动物性蛋白原料如羽毛粉，好氧发酵采用产中性蛋白酶和角蛋白酶的枯草芽孢杆菌作为好氧发酵菌种，与好氧发酵物一起进行厌氧酵解。厌氧发酵过程可不接种，但为了控制杂菌提高发酵料的食用安全性最好接种乳酸菌，可减少成品的杂菌数。羽毛粉等动物性蛋白厌氧发酵前应进行灭菌并补充玉米浆或玉米粉等能量物料。好氧发酵物根据其蛋白酶活性的不同，好氧发酵物的添加比例为10～50％，厌氧酵解后立即采用低温烘干方式进行干燥。采用“好氧发酵+厌氧酶解”的两步法工艺，具有蛋白分解效果好、生产成本低等优点，弥补了好氧发酵成本高、得率低、杂菌多、有机酸少的缺点，也解决了厌氧发酵蛋白质分解效果差的问题，尤其适合于蛋白饲料原料的酵解。

本发明的目的是以如下技术方案实现的：

1、待发酵原料可以是豆粕、棉粕、菜粕，加入10～30％麸皮，加水至含水量35～45％，通过高温灭菌，灭菌条件为100～120℃保持10～30分钟；灭菌后原料风冷至30～50℃后立即接入米曲霉或黑曲霉；转入固体发酵池进行保温发酵，前期8～15小时为保温过程，观察物料升温情况，物料升温至35～40℃时开风机通风降温，发酵过程维持温度在25～40℃，发酵时间保持在24～36小时，黑曲霉和米曲霉在菌丝出现颜色变化但未形成孢子前结束发酵；发酵料与新鲜植物性蛋白原料，如豆粕、棉粕、菜粕等物料，以及玉米浆等营养补充物料进行混合均匀，好氧发酵物占物料干重的15～35％，并接入嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌或乳酸芽孢杆菌等产酸菌，并加水至含水量40～55％，物料搅拌均匀后压实密封，进行厌氧酶解过程，该过程伴随着乳酸菌的发酵，好氧发酵物的蛋白酶也在继续酶解蛋白原料，发酵物氨基酸氮含量可达1.2～2.5％，有机酸含量可达2～4％。

2、若发酵羽毛粉，麸皮添加量为20～40％，接种枯草芽孢杆菌时的温度保持在60～80℃，发酵20～24小时，羽毛粉经过高温灭菌后与玉米浆等营养补充料、枯草芽孢杆菌发酵物混合均匀，枯草芽孢杆菌发酵物占总重量的20～50％，并接入嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌或乳酸芽孢杆菌等产酸菌，并加水至含水量40～70％，其他与技术方案1相同。

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：豆粕90％，麸皮10％，加水至45％，高温灭菌后风冷至35℃，接种米曲霉，保温发酵28小时，13小时开始通风降温，发酵过程保持在30～35℃，发酵结束后立即与豆粕按照干物质1∶3的比例混合，加玉米浆10％并补水至含水量50％，搅拌均匀后压实密封，发酵3天，取出后立即低温干燥，经测定，氨基酸氮含量为2.4％，有机酸为3％。

实施例2：棉粕80％，麸皮20％，加水至50％，高温灭菌后风冷至35℃，接种黑曲霉，保温发酵32小时，16小时开始通风降温，发酵过程保持在30～35℃，发酵结束后立即与豆粕按照干物质1∶4的比例混合，加玉米浆10％并补水至含水量47％，，搅拌均匀后压实密封，发酵4天，取出后立即低温干燥，经测定，氨基酸氮含量为2.1％，有机酸为2.7％。

实施例3：羽毛粉70％，麸皮30％，加水至50％，高温灭菌冷却至75℃，接种枯草芽孢杆菌，保温发酵25小时，10小时开始通风降温，发酵过程保持在33～38℃，发酵结束后立即与高温灭菌后按照干物质1∶4的比例混合，加玉米浆10％并补水至含水量55％，，搅拌均匀后压实密封，发酵4天，取出后立即低温干燥，经测定，氨基酸氮含量为1.8％，有机酸为2.3％。

Claims

1.益生菌两步法酵解蛋白饲料技术，其特征在于：

1、第一步为好氧发酵过程，生产菌种为产生蛋白酶的米曲霉或黑曲霉，第二步为厌氧发酵过程，生产菌种为产酸的乳酸杆菌，利用第一步的蛋白酶在厌氧条件下分解蛋白原料。豆粕、棉粕、菜粕、麸皮等植物蛋白原料经过高温灭菌后进行好氧发酵24～36小时，发酵物不烘干直接与新鲜原料混合，加或不加玉米浆等营养液，接种乳酸杆菌并补水至含水量40～60％后进行压实密闭厌氧发酵，在20℃以上时厌氧发酵时间为1～3天，在20℃以下时2～5天。利用好氧发酵物作为蛋白酶进行厌氧条件下的蛋白质酵解。

2、第一步为好氧发酵过程，生产菌种为产生角蛋白酶的枯草芽孢杆菌，第二步为厌氧发酵过程，生产菌种为产酸的乳酸杆菌，利用第一步的角蛋白酶在厌氧条件下分解蛋白原料。羽毛粉等动物蛋白原料经过高温灭菌后进行好氧发酵20～26小时，接种温度保持在60～80℃，发酵物与灭菌后的羽毛粉、玉米浆营养液，接种产酸菌并补水至含水量40～60％后进行压实密闭厌氧发酵，在20℃以上时厌氧发酵时间为1～3天，在20℃以下时2～5天。利用好氧发酵物作为蛋白酶进行厌氧条件下的蛋白质酵解。