CN103355477A - 一种利用酱油渣发酵生产饲料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法，包括从斜面PDA固体培养基斜面上取黑曲霉菌种接种到PDA液体培养基中，摇匀后置于28℃，湿度为70%的霉菌培养箱中培养24h，获得一级黑曲霉种子后以5%的接种量接种到PDA液体培养基中，29℃，180r/min培养36h，获得二级黑曲霉种子；然后将含水量80%的酱油渣按5%拌入接种量黑曲霉二级种子液中，25-30℃培养72小时后制成饲料。本发明采用黑曲霉固态发酵酱油渣，使粗蛋白含量增加了56.8%，粗纤维的含量下降68%，所制成的饲料易被畜禽吸收，其适口性和利用率得到提高。

Description

一种利用酱油渣发酵生产饲料的方法

技术领域

本发明属于微生物固态发酵技术领域，特别是涉及一种黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法。 

背景技术

酱油渣是酿造酱油的副产品。酱油渣营养丰富，在发酵过程中，除了原料中的蛋白质、淀粉被部分利用以外，其它营养成分，如油脂、纤维、磷脂等大多留在酱油渣中。以大豆为蛋白原料酿造酱油产生的酱油渣油脂含量达20%~28%（干基，下同），接近油菜籽的含油量。粗蛋白含量在10%以上，甚至高达30%。另外还含有丰富的纤维、糖和磷脂等，以豆粕为蛋白原料酿造酱油产生的酱油渣粗脂肪含量为7.4%~8.6%，粗蛋白含量19.5%~25.8%，还原糖10.7%~12.3%。我国每年约有270万吨以上的酱油渣。酱渣含水量大，鲜渣含水70％左右，酱油渣含盐量约2-7％，极易霉变，不宜贮藏。目前仅有小部分酱渣***作饲料，但饲用生物利用率低且难销滞销。大部分没有被利用，浪费了可再生利用资源的同时，有时还会因为处理不及时发生腐败变质，污染环境。因此如何综合利用酱渣也就受到越来越多的关注。 

目前关于酱油渣微生物饲料化的研究工作主要集中在筛选和构建合适的菌株，采用单菌种或混合菌种发酵方式，探索一步或多步发酵工艺。谢韩等较早进行了酱油渣单独发酵生产微生物饲料的研究，他们以曲霉与酵母混合菌种发酵酱油渣24h，发酵产物水分下降，粗蛋白提高。张西宁采用酵母菌和曲霉，邱宏端等利用耐盐红螺菌，何佳等利用黑曲霉、产朊假丝酵母和白地霉进行了混和发酵酱油渣生产蛋白饲料的工艺研究。研究表明，在实验室条件下，发酵酱油渣的培养条件为：培养基不灭菌，第一次发酵培养基pH值为5，接种量为10%；第二次发酵添加等量酱油渣，1.5%尿素，15%鼓皮，发酵时间为30h。发酵后产品的粗蛋白达到了39.8%，小试和中试分别达到 39.3%和37.2%，粗纤维含量比原料本身下降了33.8%。酱油渣除了直接发酵生产微生物饲料外还可添加辅料如麦麸、醋渣、菜籽粕和血粉等生产微生物饲料。张秀梅等以酱油渣、麸皮、棉籽粕、玉米蛋白粉、羽毛粉、菜籽饼、血粉、胡麻粉、肉骨粉、蹄角粉、硫酸按和氨基酸等为原料，采用饲料酵母发酵生产蛋白饲料。王可畏等利用酱、醋渣等下脚料，添加畜血，经微生物发酵处理，生产蛋白饲料。钟世荣等将酱油渣和菜籽粕以1：1混合，经曲霉菌在(30±2)℃下固态深层通风发酵24h，实验结果显示：粗蛋白质提高16.9%，粗纤维下降，适口性改善。吴晓英等研究了以酱渣为主要原料微生物固态发酵生产蛋白质饲料的工艺条件，结果表明酱渣经黑曲霉和假丝酵母组合菌种发酵2d后，粗蛋白质含量从17.28%提高到25.79%，粗纤维从16.45%下降到13.68%。同时产品的氨基酸总量比原物料提高了44.66%，动物的适口性明显改善。赵建国等以酵母菌和赖氨酸生产菌混种固态发酵酱醋渣生产赖氨酸强化的蛋白饲料。韩丽等以酱油渣为基础培养基，醋渣为填充物，研究用“863”酵母和黑曲霉混合菌株生产蛋白质含量高、酶活高的饲料。王文波等利用酱渣、醋渣等下脚料添加畜血、麸皮脱毒棉籽经生化处理发酵优质蛋白饲料。

酱油渣由于食盐和粗纤维含量较高使得其直接饲喂用量有限。目前降低食盐含量一般有2 种方式，一是通过水洗或酶解压榨脱水降低食盐含量到饲料允许范围内；二是添加辅料如麦麸、谷糠等，降低食盐含量。酱渣中的粗纤维主要包括纤维素、半纤维素和木质素，他们以各种化学键的形式相互缠绕，构成更难降解的木质纤维素，很难被动物消化道产生的酶所消化吸收。其中反刍动物瘤胃微生物可以部分降解纤维素、半纤维素；单胃动物很难降解纤维素和半纤维素；而木质素，不管是反刍动物还是单胃动物，都不能被其降解。因此粗纤维是制约酱油渣作为饲料的主要因素之一。目前微生物降低酱油渣中粗纤维含量一般多采用多菌株发酵。

发明内容

本发明提供了一种黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法，利用本发明的方法生产的饲料可以提高饲料的有效利用率，提高饲养动物的有效产出率。 

为实现上述目的本发明公开了如下的技术内容：

一种黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

    （1）从斜面PDA固体培养基斜面上取5-15环黑曲霉菌种接种到25-100 mL的PDA液体培养基中，摇匀后置于28℃，湿度为70%的霉菌培养箱中培养24h，获得一级黑曲霉种子，然后再将一级黑曲霉种子以1%-10%（w/w）的接种量接种到装有100 mL PDA液体培养基的250 mL锥形瓶中，29℃，180 r/min条件下培养36 h，获得二级黑曲霉种子；

其中PDA固体培养基的成分如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；琼脂18 g；PDA液体培养基配方如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；

（2）将含水量70%-90%（w/w）的酱油渣按1%-10%（w/w）拌入接种量黑曲霉二级种子液中，25-30℃培养60-84小时后，干燥，粉碎成粉状或加工成颗粒饲料。

由于酱油渣的盐分和粗纤维含量高，为了将它开发成饲料原料，我们研究从降解木质纤维素的耐盐菌的筛选出发，木质纤维素降解最好的菌是白腐真菌，但我们的研究表明他们的耐盐性不好（马良，范寰，安娜，陈龙宾，王昌禄，王文杰. NaCl对白腐真菌生长的影响[J]. 饲料研究，2011，4：32-34.），而黑曲霉则兼具了降解木质纤维素和耐盐的功能，在不添加辅料和常温的情况下就能达到使粗蛋白含量增加了56.8%，粗纤维的含量下降68%的效果，但接种量低于5%时，黑曲霉生长速度较慢，72h达不到此效果。本发明采用黑曲霉发酵酱油渣前后酱油渣中粗蛋白含量发生了很大的变化，由原来的22.06%到现在的34.59%变化。酱油渣前后酱油渣中粗纤维含量由原来的13.59%到现在的4.35%。说明黑曲霉具有很好的粗纤维降解能力和通过粗蛋白含量的作用。

本发明用到的黑曲霉（Aspergillus niger）菌种来源中国农业微生物菌种保藏中心，菌种保藏号ACCC30557。

本发明采用黑曲霉固态发酵酱油渣所生产的颗粒饲料其产品的理化性质如下：

（1）酱油渣的盐分为1.87%。

（2）粗蛋白含量为34.59%

（3）粗纤维的含量4.35%。

本发明公开的利用酱油渣发酵生产饲料的方法，所具有的积极效果在于：将酱油渣进行黑曲霉发酵，明显提高其营养价值，尤其是使粗蛋白含量增加了56.8%，粗纤维的含量下降68%。所制成的饲料易被畜禽吸收，其适口性和利用率得到提高，在育肥猪日粮中添加18%-27%，日采食量提高8.1%-9.2%，日增重提高7.7%-14.1%，饲料成本降低9-11%。

附图说明：

图1为曲霉发酵流程图。

具体实施方式：

下面通过实例对本发明进一步阐述，但并不限制本发明，实施例中使用的试验方法若无特殊说明均为常规方法。黑曲霉菌种来源中国农业微生物菌种保藏中心，菌种保藏号ACCC30557。

实施例1：

黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法：

    （1）从斜面PDA固体培养基斜面上取5环黑曲霉菌种接种到25 mL的PDA液体培养基中，摇匀后置于28℃，湿度为70%的霉菌培养箱中培养24h，获得一级黑曲霉种子，然后再将一级黑曲霉种子以2%（w/w）的接种量接种到装有100 mL PDA液体培养基的250 mL锥形瓶中，29℃，180 r/min条件下培养36 h，获得二级黑曲霉种子；

其中PDA固体培养基的成分如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；琼脂18 g；PDA液体培养基配方如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；      （2）将含水量70%（w/w）的酱油渣按2%（w/w）拌入接种量黑曲霉二级种子液中，25℃培养60小时后，干燥，粉碎成粉状或加工成颗粒饲料。

实施例2

黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法：

    （1）从斜面PDA固体培养基斜面上取10环黑曲霉菌种接种到55 mL的PDA液体培养基中，摇匀后置于28℃，湿度为70%的霉菌培养箱中培养24h，获得一级黑曲霉种子，然后再将一级黑曲霉种子以5%（w/w）的接种量接种到装有100 mL PDA液体培养基的250 mL锥形瓶中，29℃，180 r/min条件下培养36 h，获得二级黑曲霉种子；

其中PDA固体培养基的成分如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；琼脂18 g；PDA液体培养基配方如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；

（2）将含水量80%（w/w）的酱油渣按5%（w/w）拌入接种量黑曲霉二级种子液中，25-30℃培养70小时后，干燥，粉碎成粉状或加工成颗粒饲料.

实施例3

黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法：

    （1）从斜面PDA固体培养基斜面上取15环黑曲霉菌种接种到100 mL的PDA液体培养基中，摇匀后置于28℃，湿度为70%的霉菌培养箱中培养24h，获得一级黑曲霉种子，然后再将一级黑曲霉种子以10%（w/w）的接种量接种到装有100 mL PDA液体培养基的250 mL锥形瓶中，29℃，180 r/min条件下培养36 h，获得二级黑曲霉种子；

其中PDA固体培养基的成分如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；琼脂18 g；PDA液体培养基配方如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；     （2）将含水量90%（w/w）的酱油渣按10%（w/w）拌入接种量黑曲霉二级种子液中，25-30℃培养84小时后，干燥，粉碎成粉状或加工成颗粒饲料。

实施例4

比较试验：

常规的酱油渣发酵方法：

步骤：以黑曲霉、假丝酵母组合发酵，培养基配方为酱渣90 g、麸皮10 g、尿素0.8 g、KH₂PO₄ 0.6 g，培养基厚度约为2 cm，接种量为10％，自然pH值，含水量65％-70％，发酵温度为28℃。

结果：酱渣经黑曲霉和假丝酵母组合菌种发酵2 d后，粗蛋白质含量从17.28％提高到25.79％ ，粗纤维从16.45％下降到13.68％。

步骤：采用二次发酵工艺，即：第一次固体发酵培养基一接种黑曲霉(30℃静止培养3 d)一第1次发酵一加适量麸皮、尿素及等量酱渣一接种白地霉、酵母菌(30℃静止培养)一第2次发酵30h后60℃烘干。 

结果：经过二次发酵的发酵产物粗蛋白含量达37.2％，比酱渣的粗蛋白提高了50％，粗纤维含量比原料下降了33．8％， 发酵产品具有发酵的香甜味。 

步骤：曲霉（未鉴定）发酵流程图见图1。

结果：发酵24h后，粗蛋白由32.3%提高到37.8-38.9%，提高了17%-20%；粗纤维由18.2%降解到15.5-16.3%，降低了10.44-14.84%。

本发明采用黑曲霉（Aspergillus niger）发酵酱油渣：

步骤：从斜面PDA培养基（其配方如下：20%马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；琼脂18 g）斜面上取10环菌种接种到50 mL的PDA液体培养基（其配方如下：20%马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g）中，摇匀后，置于28℃湿度为70%的霉菌培养箱中培养24 h，获得一级黑曲霉种子，然后再将一级黑曲霉种子以5 %的接种量接种到装有100 mL PDA液体培养基的250 mL锥形瓶中，29℃，180 r/min条件下培养36 h，获得二级黑曲霉种子。将含水量80%的酱油渣按5%拌入接种量黑曲霉二级种子液，25-30℃培养72小时后，干燥，粉碎成粉状或加工成颗粒饲料。

结果：酱渣经黑曲霉菌种发酵3 d后，发酵前后酱油渣中粗纤维含量由原来的13.59%到现在的4.35%，粗蛋白由原来的22.06%到现在的34.59%变化。

比较	含盐量	粗蛋白含量	粗纤维含量
				普通的酱油渣	1.87%	19.5-25.8%	12.64-13.6％
黑曲霉发酵后酱油渣	1.87%	34.59%	4.35%

结论：酱渣经黑曲霉菌种发酵3 d后，发酵前后酱油渣中粗纤维含量由原来的13.59%到现在的4.35%，粗蛋白由原来的22.06%到现在的34.59%变化。使粗蛋白含量增加了56.8%，粗纤维的含量下降68%。

实施例5

实施例应用

步骤：在饲喂的肥猪日粮中添加黑曲霉发酵后的酱油渣18%-27%，日采食量提高8.1%-9.2%，日增重提高7.7%-14.1%，饲料成本降低9-11%。

结果：

比较	日采食量	日增重	饲料成本
				未添加	2.32 kg/d	0.65kg/d	3200元/吨
添加黑曲霉发酵后的酱油渣	2.52 kg/d	0.72kg/d	2900元/吨

Claims (1)

1. 一种黑曲霉固态发酵酱油渣生产饲料的方法，其特征在于按如下的步骤进行：

    （1）从斜面PDA固体培养基斜面上取5-15环黑曲霉菌种接种到25-100 mL的PDA液体培养基中，摇匀后置于28℃，湿度为70%的霉菌培养箱中培养24h，获得一级黑曲霉种子，然后再将一级黑曲霉种子以1%-10%（w/w）的接种量接种到装有100 mL PDA液体培养基的250 mL锥形瓶中，29℃，180 r/min条件下培养36 h，获得二级黑曲霉种子；

其中PDA固体培养基的成分如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；琼脂18 g；PDA液体培养基配方如下：20%（w/w）马铃薯汁1000 mL；葡萄糖20 g；

    （2）将含水量70%-90%（w/w）的酱油渣按1%-10%（w/w）拌入接种量黑曲霉二级种子液中，25-30℃培养60-84小时后，干燥，粉碎成粉状或加工成颗粒饲料。

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