CN110384178B - 基于酒糟制备的乳酸菌培养物及其在动物饲料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，将白酒酒糟用水和碳酸氢钠进行预处理后，干燥分筛出稻壳，得到稻壳和预处理酒糟；向预处理酒糟中添加6％‑8％的乳酸菌发酵菌种以及30％‑60％的辅料，在28‑30℃条件下，无氧发酵72‑96h，得到乳酸菌培养物；其中，所述辅料包括碳源和氮源。还公开了一种乳酸菌培养物在动物饲料中的应用，通过将本发明制备的乳酸菌培养物以添加剂形式添加到动物饲料中，可明显提高动物的采食量以及平均体重。

Description

基于酒糟制备的乳酸菌培养物及其在动物饲料中的应用
技术领域
本发明涉及发酵工程技术领域，特别涉及一种基于酒糟制备的乳酸菌培养物及其在动物饲料中的应用。
背景技术
酒糟，别名红糟、酒醅糟、粕等等，是米、麦、高梁等酿酒后剩余的残渣。白酒酒糟里面除了含有一些粮食的残余物还有大量的稻壳，其粗蛋白含量较高，可达到20％以上，因此可以将其添加至牛羊或者其他动物的饲料中。但是直接用酒糟饲喂不但营养价值得不到充分利用，而且口感较差。因此，以白酒糟为底物，接种乳酸菌进行乳酸发酵后再饲喂动物，营养价值得到最大利用，对于动物而言口感更佳。
开展微生物发酵白酒糟发酵过程分析，提高其利用价值，增加在饲料中的用量，具有重要的理论和实际意义。现有技术中已有一些专利等公开的文献，利用白酒酒糟通过发酵制备培养物，并应用到饲料中，但是发酵过程中，一般采用多种类的混合菌：比如酵母菌、霉菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌等中的多种混合发酵培养，由于多个菌种的培养条件不一致，需要采用不同的培养条件进行2-3期的培养才能获得最终的培养物，过程复杂和繁琐；另外，虽然采用了多种菌种混合进行发酵，但是最终的活菌含量并不高，经分析可能因为多种菌的适宜培养条件差异较大，可能在不同培养条件下，造成部分菌种不适应环境而死亡，因此最终的活菌数量并不高，进而导致在饲料中的应用价值有待考究；由于上述的原因，还可能导致酒糟的发酵不彻底，得到的发酵培养物的蛋白含量提高并不是很明显。因此，针对酒糟酸性的特殊条件，制备一种基于白酒酒糟的发酵培养物以高效的应用到动物饲料中很有必要。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，通过对白酒酒糟惊醒预处理可除去余量的醇类、醛类等物质，同时还调节了pH值，再补充适量的碳源和氮源，创造适合乳酸菌生长酒糟培养基，有利于乳酸菌的生长和营养物质的生成。
本发明还有一个目的是提供一种乳酸菌培养物在动物饲料中的应用，将乳酸菌培养物作为添加剂添加到动物饲料中，明显可提高动物对饲料的利用率。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，将白酒酒糟用水和碳酸氢钠进行预处理后，干燥分筛出稻壳，得到稻壳和预处理酒糟；
向预处理酒糟中添加6％-8％的乳酸菌发酵菌种以及30％-60％的辅料，在28-30℃条件下，无氧发酵72-96h，得到乳酸菌培养物；
其中，所述辅料包括碳源和氮源。
优选的是，所述预处理的具体方式为：将所述白酒酒糟与3-5倍体积的水搅拌均匀后，用所述碳酸氢钠调节pH值为5.5-6.0，过滤，收集固体酒糟；
所述固体酒糟在45-50℃下，干燥至含水量30％，再分筛出所述稻壳。
优选的是，所述辅料包含麦麸、豆粕和糖蜜，按重量比计，所述麦麸：豆粕：糖蜜为10-12：3-5：3-5；
先将所述辅料总量的70％-80％加入所述预处理酒糟中，待发酵至60-72h时，将剩余的辅料以及所得稻壳磨成细粉共同加入发酵料中，搅拌均匀，继续发酵至结束。
优选的是，所述乳酸菌发酵菌种包含保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别经发酵培养基扩大培养后，分别得到发酵液一和发酵液二，再将所述发酵液一和发酵液二按体积比1:1混合得到所述乳酸菌发酵菌种；
其中，所述发酵培养基包括以下重量份的组分：酒糟粉6-8份、玉米粉25-30份、豆粕15-20份、磷酸氢二钾3-5份、磷酸二氢钾1-3份、氯化钠3-5份、碳酸钙0.5-2份、硫酸镁0.05-0.1份、硫酸锰0.01-0.05份、亚硫酸铁0.01-0.02份；发酵条件：28-30℃，培养72-96h。
优选的是，所述乳酸菌发酵菌种的含菌量的数量级不低于108cfu/mL。
优选的是，所述酒糟粉是由以下方法制备：取新鲜白酒酒糟，在通风条件下摊晾成10-15cm的厚度，静置30-40min后，直接冷冻干燥至含水量12％以下，再于紫外条件下照射10-15min。
优选的是，紫外照射条件：将冷冻干燥后酒糟，铺成5-10cm的厚度，在波长为254nm，距离高度80-100cm条件下，每照射2min翻拌一次后摊开，继续照射，总共照射10min。
优选的是，还包括：将所得乳酸菌培养物用密封袋密封包装，置于25℃以下条件储藏。
本发明还提供一种乳酸菌培养物在动物饲料中的应用，根据所述的方法制备的乳酸菌培养物按重量比6％-10％加入动物饲料中，混合均匀后用于饲喂动物。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明以白酒糟为主要原料，由于发酵后的酒糟中还含有余量的醇类、醛类等物质，不利于乳酸菌的生长，通过水和碳酸氢钠预处理后，可以洗去余量的醇类及醛类等物质，并且将pH调节到乳酸菌适宜生长的条件；然后干燥后，将稻壳筛选出来，更利于创造无氧条件，又由于酒糟含糖量低，碳源不足，虽然含较高蛋白，但是相对于乳酸菌发酵菌种进行充分的发酵，其碳源和氮源都远远不够，通过适量的碳源和氮源补充利于酒糟的充分分解以及乳酸菌的生长；再于适宜的温度条件下采用固态发酵技术，可以生产出富含乳酸菌的生物发酵产品，从而有效提高酒糟中粗蛋白的转化率，降低其中粗纤维含量，同时产生乳酸等副产物以丰富其口感。将该产品作为添加剂添加于牛羊等生物饲料中，提高酒糟的适口性，可以有效提高动物的采食量，促进动物的生长，同时降低全价饲料的成本，且酒糟中的有毒物质在菌体的作用下得以降解或者转化，安全性更高。因此，本申请以白酒糟为底物的发酵方法得到的乳酸菌培养物，将酒糟变废为宝，减少环境污染，更重要的是，以添加剂应用到动物饲料中，明显可提高饲料的利用率，促进动物的生长，具有较好的经济效益和社会效益。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供一种基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，将白酒酒糟用水和碳酸氢钠进行预处理后，干燥分筛出稻壳，得到稻壳和预处理酒糟；
向预处理酒糟中添加6％-8％的乳酸菌发酵菌种以及30％-60％的辅料，在28-30℃条件下，无氧发酵72-96h，得到乳酸菌培养物；
其中，所述辅料包括碳源和氮源。
一个优选方案中，所述预处理的具体方式为：将所述白酒酒糟与3-5倍体积的水搅拌均匀后，用所述碳酸氢钠调节pH值为5.5-6.0，过滤，收集固体酒糟；
所述固体酒糟在45-50℃下，干燥至含水量30％，再分筛出所述稻壳。
在上述方案中，通过预处理后将固体酒糟的pH值控制在5.5-6.0，为最适宜乳酸菌生长的pH范围。
而在45-50℃下干燥，一方面使得固体酒糟含水量降低到易于将绝大部分的稻壳分筛出来，另一方面还能杀死部分不耐热的杂菌，并且还能防止部分适宜生长的杂菌趁机快速生长以吸收利用其中部分营养成分，一般酒糟里面含有少量的酵母、霉菌在此条件下虽有生长但不是最适宜的生长条件，不会大量的生成，不影响后期乳酸菌的生长。
一个优选方案中，所述辅料包含麦麸、豆粕和糖蜜，按重量比计，所述麦麸：豆粕：糖蜜为10-12：3-5：3-5；
先将所述辅料总量的70％-80％加入所述预处理酒糟中，待发酵至60-72h时，将剩余的辅料以及所得稻壳磨成细粉共同加入发酵料中，搅拌均匀，继续发酵至结束。
在上述方案中，由于酒糟中绝大部分的碳源已经被利用，因此，需要补充适宜乳酸菌生长的碳源，氮源根据需要适量的补充，而通过分步加入辅料，主要是由于前期乳酸菌生长主要依赖于分解糖产酸以使pH值降低，当糖不足时，蛋白质被分解，这也是利于酒糟中蛋白质的利用，而避免同时大量补充碳源，可能只是碳源过量，影响酒糟中蛋白质的利用，当发酵至60-72h时，乳酸菌菌种已经到达旺盛时期，为了保持大量的菌种，此时补充剩余的碳源和氮源，搅拌均匀，根据上述稻壳不可能完全分筛出来，再加上第二次补充碳源和氮源，也会翻动发酵产物，为了更好的营造无氧条件，将稻壳粉碎成800-1000目后加入其中，可以填充更多的空隙，利于乳酸菌继续发酵，还能使得分筛出的稻壳充分利用。
一个优选方案中，所述乳酸菌发酵菌种包含保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别经发酵培养基扩大培养后，分别得到发酵液一和发酵液二，再将所述发酵液一和发酵液二按体积比1:1混合得到所述乳酸菌发酵菌种；
其中，所述发酵培养基包括以下重量份的组分：酒糟粉6-8份、玉米粉25-30份、豆粕15-20份、磷酸氢二钾3-5份、磷酸二氢钾1-3份、氯化钠3-5份、碳酸钙0.5-2份、硫酸镁0.05-0.1份、硫酸锰0.01-0.05份、亚硫酸铁0.01-0.02份；发酵条件：28-30℃，培养72-96h。
在上述方案中，乳酸菌发酵菌种包含保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌，并且发酵液按1:1混合，是由于两种菌都属于乳酸菌，需求的营养条件相近似，可以采用一样的培养基进行发酵，并且两种菌都耐酸，而且随着发酵过程中乳酸的产生，由于嗜酸乳杆菌的存在有利于保存活菌数。
一个优选方案中，所述乳酸菌发酵菌种的含菌量的数量级不低于108cfu/mL。
一个优选方案中，所述酒糟粉是由以下方法制备：取新鲜白酒酒糟，在通风条件下摊晾成10-15cm的厚度，静置30-40min后，直接冷冻干燥至含水量12％以下，再于紫外条件下照射10-15min。
在上述方案中，通过摊晾可以使得余量酒精挥发，再经过冷冻干燥可以破坏不耐低温的杂菌，破坏细胞结构，再经紫外照射后，利于彻底去除杂菌。
一个优选方案中，紫外照射条件：将冷冻干燥后酒糟，铺成5-10cm的厚度，在波长为254nm，距离高度80-100cm条件下，每照射2min翻拌一次后摊开，继续照射，总共照射10min。
在上述方案中，通过翻拌、摊晾酒糟，间隔性的紫外照射有利于彻底去除杂菌。
一个优选方案中，还包括：将所得乳酸菌培养物用密封袋密封包装，置于25℃以下条件储藏。
在上述方案中，在室温以***凉的条件下，有利于维持培养物中乳酸菌的菌体活性及其酸度。
本发明还提供一种乳酸菌培养物在动物饲料中的应用，其特征在于，根据所述的方法制备的乳酸菌培养物按重量比6％-10％加入动物饲料中，混合均匀后用于饲喂动物。
保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌购自山东创益生物科技有限公司。
实施例1
一种基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，包括以下步骤：
(1)将白酒酒糟用3倍体积的水搅拌均匀后，用所述碳酸氢钠调节pH值为5.5，过滤，收集固体酒糟；
(2)所述固体酒糟在45℃下，干燥至含水量30％，分筛出稻壳，得到稻壳和预处理酒糟；
(3)向预处理酒糟中添加6％的乳酸菌发酵菌种以及30％的辅料(先加总量的70％)，并保持含水量在55％，在28℃条件下，无氧发酵60h，加入剩余的辅料以及800目的稻壳粉，继续发酵直至72h结束，得到乳酸菌培养物；
其中，辅料是由麦麸：豆粕：糖蜜的重量比为10：3：3组成；
乳酸菌菌种包含保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别经发酵培养基28℃，培养72h后，分别得到发酵液一和发酵液二，再将所述发酵液一和发酵液二按体积比1:1混合得到所述乳酸菌发酵菌种；
所述发酵培养基包括以下重量份的组分：酒糟粉6份、玉米粉25份、豆粕15份、磷酸氢二钾3份、磷酸二氢钾1份、氯化钠3份、碳酸钙0.5份、硫酸镁0.05份、硫酸锰0.01份、亚硫酸铁0.01份；
酒糟粉是新鲜酒糟直接干燥至含水量12％，研磨成800目细粉。
上述实施例中，将PCA平板检测法，测定乳酸菌的活菌总数为6.4×109cfu/mL；粗蛋白含量为25.3％；L-乳酸含量50.5g/L。
实施例2
一种基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，包括以下步骤：
(1)将白酒酒糟用4水倍体积的水搅拌均匀后，用所述碳酸氢钠调节pH值为5.8，过滤，收集固体酒糟；
(2)所述固体酒糟在45℃下，干燥至含水量30％，分筛出稻壳，得到稻壳和预处理酒糟；
(3)向预处理酒糟中添加6.8％的乳酸菌发酵菌种以及30％-60％的辅料(先加总量的75％)，并保持含水量在58％，在30℃条件下，无氧发酵72h，加入剩余的辅料以及1000目的稻壳粉，继续发酵直至96h结束，得到乳酸菌培养物；
其中，辅料是由麦麸：豆粕：糖蜜的重量比为11：4：5组成；
乳酸菌菌种包含保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别经发酵培养基30℃，培养96h后，分别得到发酵液一和发酵液二，再将所述发酵液一和发酵液二按体积比1:1混合得到所述乳酸菌发酵菌种；
所述发酵培养基包括以下重量份的组分：酒糟粉7份、玉米粉30份、豆粕15份、磷酸氢二钾4份、磷酸二氢钾2份、氯化钠4份、碳酸钙1.5份、硫酸镁0.05份、硫酸锰0.03份、亚硫酸铁0.01份；
酒糟粉是新鲜酒糟直接干燥至含水量12％，研磨成800目细粉。
上述实施例中，将PCA平板检测法，测定乳酸菌的活菌总数为7.5×109cfu/mL；粗蛋白含量为28％；L-乳酸含量58.3g/L。
实施例3
一种基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，包括以下步骤：
(1)将白酒酒糟用5水倍体积的水搅拌均匀后，用所述碳酸氢钠调节pH值为6.0，过滤，收集固体酒糟；
(2)所述固体酒糟在50℃下，干燥至含水量30％，分筛出稻壳，得到稻壳和预处理酒糟；
(3)向预处理酒糟中添加8％的乳酸菌发酵菌种以及60％的辅料(先加总量的80％)，并保持含水量在60％，在30℃条件下，无氧发酵72h，加入剩余的辅料以及1000目的稻壳粉，继续发酵直至96h结束，得到乳酸菌培养物；
其中，辅料是由麦麸：豆粕：糖蜜的重量比为12：5：5组成；
乳酸菌菌种包含保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别经发酵培养基30℃，培养96h后，分别得到发酵液一和发酵液二，再将所述发酵液一和发酵液二按体积比1:1混合得到所述乳酸菌发酵菌种；
所述发酵培养基包括以下重量份的组分：酒糟粉8份、玉米粉30份、豆粕20份、磷酸氢二钾5份、磷酸二氢钾3份、氯化钠5份、碳酸钙2份、硫酸镁0.1份、硫酸锰0.05份、亚硫酸铁0.02份；
酒糟粉是新鲜酒糟直接干燥至含水量12％，研磨成800目细粉。
上述实施例中，将PCA平板检测法，测定乳酸菌的活菌总数为6.76×109cfu/mL；粗蛋白含量为26.4％；L-乳酸含量56g/L。
实施例4
与实施例2不同之处在于，酒糟粉的制备方法为：取新鲜白酒酒糟，在通风条件下摊晾成10cm的厚度，静置30min后，直接冷冻干燥至含水量12％以下，再于紫外条件下照射10min。
其中，紫外照射条件：将冷冻干燥后酒糟，铺成5cm的厚度，在波长为254nm，距离高度100cm条件下，每照射2min翻拌一次后摊开，继续照射，总共照射10min。
上述实施例中，将PCA平板检测法，测定乳酸菌的活菌总数为8.1×109cfu/mL；粗蛋白含量为31％；L-乳酸含量65.8g/L。
实施例5
陕西省咸阳市某养殖户，选用30头体重相同的白山羊做实验，随机分成均等三组，即A组、B组、C组，选用市面上购买的普通饲料，日粮采用玉米、稻草混合物，A组在日粮基础上添加普通饲料，B组在日粮基础上，添加混合6％实施例4制备的乳酸培养物的普通饲料，C组在日粮基础上，添加混合10％实施例4制备的乳酸培养物的普通饲料，喂养2个月后，与A组相比，B组和C组的日采食量分别提高25％、18％；同时发现，与A组相比，B组和C组的平均每头白山羊月增重分别提高30-35％、20-25％。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里的示出。

Claims (5)

1.一种基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，其特征在于，将白酒酒糟用水和碳酸氢钠进行预处理后，干燥分筛出稻壳，得到稻壳和预处理酒糟；所述预处理的具体方式为：将所述白酒酒糟与3-5倍体积的水搅拌均匀后，用所述碳酸氢钠调节pH值为5.5-6.0，过滤，收集固体酒糟；所述固体酒糟在45-50℃下，干燥至含水量30％，再分筛出所述稻壳；
向预处理酒糟中添加6％-8％的乳酸菌发酵菌种以及30％-60％的辅料，在28-30℃条件下，无氧发酵72-96h，得到乳酸菌培养物；其中，所述辅料包括碳源和氮源；先将所述辅料总量的70％-80％加入所述预处理酒糟中，待发酵至60-72h时，将剩余的辅料以及所得稻壳磨成细粉共同加入发酵料中，搅拌均匀，继续发酵至结束；
所述乳酸菌发酵菌种包含保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌，所述保加利亚乳杆菌和嗜酸乳杆菌分别经发酵培养基扩大培养后，分别得到发酵液一和发酵液二，再将所述发酵液一和发酵液二按体积比1:1混合得到所述乳酸菌发酵菌种；
所述发酵培养基包括以下重量份的组分：酒糟粉6-8份、玉米粉25-30份、豆粕15-20份、磷酸氢二钾3-5份、磷酸二氢钾1-3份、氯化钠3-5份、碳酸钙0.5-2份、硫酸镁0.05-0.1份、硫酸锰0.01-0.05份、亚硫酸铁0.01-0.02份，发酵条件：28-30℃，培养72-96h；
所述乳酸菌发酵菌种的含菌量的数量级不低于108 cfu/mL；
所述辅料包含麦麸、豆粕和糖蜜，按重量比计，所述麦麸：豆粕：糖蜜为10-12：3-5：3-5。
2.如权利要求1所述的基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，其特征在于，所述酒糟粉是由以下方法制备：取新鲜白酒酒糟，在通风条件下摊晾成10-15cm的厚度，静置30-40min后，直接冷冻干燥至含水量12％以下，再于紫外条件下照射10-15min。
3.如权利要求2所述的基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，其特征在于，紫外照射条件：将冷冻干燥后酒糟，铺成5-10cm的厚度，在波长为254nm，距离高度80-100cm条件下，每照射2min翻拌一次后摊开，继续照射，总共照射10min。
4.如权利要求1所述的基于白酒酒糟制备乳酸菌培养物的方法，其特征在于，还包括：将所得乳酸菌培养物用密封袋密封包装，置于25℃以下条件储藏。
5.一种乳酸菌培养物在动物饲料中的应用，其特征在于，根据权利要求1-4任一项所述的方法制备的乳酸菌培养物按重量比6％-10％加入动物饲料中，混合均匀后用于饲喂动物。
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