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一种好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法.pdf

  • 上传人:奻奴
  • 文档编号:7035348
  • 上传时间:2019-09-21
  • 格式:PDF
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201711461225.7

    申请日:

    20171228

    公开号:

    CN107950753A

    公开日:

    20180424

    当前法律状态:

    有效性:

    审查中

    法律详情:

    IPC分类号:

    A23K10/12,A23K10/14,A23K10/18,A23K10/37,G05D23/24

    主分类号:

    A23K10/12,A23K10/14,A23K10/18,A23K10/37,G05D23/24

    申请人:

    广东省农业科学院动物科学研究所

    发明人:

    王志林,王丽,杨雪芬,蒋宗勇,李平,温晓鹿,张亚辉,胡胜兰,高开国,易宏波

    地址:

    510640 广东省广州市天河区五山大丰一街1号

    优先权:

    CN201711461225A

    专利代理机构:

    广州市华学知识产权代理有限公司

    代理人:

    崔红丽;裘晖

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    内容摘要

    本发明公开一种好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法。本发明采用芽孢杆菌、乳杆菌和酵母菌混合菌作为生物饲料的发酵菌种,通过采用好氧厌氧耦合固态发酵工艺生产生物饲料,在发酵过程中间歇性往深层物料中通入无菌恒温空气,有利于下层物料中好氧微生物生长繁殖,也有利于提高产品质量稳定性;在通风散热情况可以提高料层的堆积高度,提升设备的生产能力。此外,生物饲料经发酵后含有大量可改善动物肠道健康的益生菌,饲喂动物后可改善胃肠道的微生态环境,提高机体的免疫能力。此外,生物饲料富含乳酸并具有浓郁的醇香味,可显著改善饲料适口性,有利于提高动物采食量,促进动物快速生长,提高养殖行业生产能力。

    权利要求书

    1.一种用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统,其特征在于包括压缩空气装置、转子流量计、空气过滤器、空气加热器、发酵控温装置、定时通气控制装置、空气分布器、发酵容器;发酵容器内装填生物饲料;所述的压缩空气装置、转子流量计、空气过滤器、空气加热器、空气分布器依次通过管道相连;所述的发酵控温装置包括温度传感器、温控表和第一电磁阀,所述的温度传感器与温控表信号连接,温控表与第一电磁阀信号连接;所述的定时通气控制装置包括时间控制器和第二电磁阀,所述的时间控制器与第二电磁阀信号连接;所述的空气加热器通过第一管道与第一电磁阀一端相连,第一电磁阀另一端通过第二管道与空气分布器相连;所述的第二电磁阀一端与第一管道相连,另一端与第二管道相连。 2.根据权利要要求1所述的用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统,其特征在于:所述的压缩空气装置包括空压机、储气罐和冷干机,所述的空压机、储气罐和冷干机依次通过压力管道相连;所述的转子流量计的一端与冷干机相连,转子流量计的另一端与空气过滤器相连。 3.根据权利要要求1所述的用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统,其特征在于:所述的空气过滤器为管道式过滤器,空气过滤器内置除菌滤芯;所述的空气加热器为带温度控制模块的加热装置,空气加热器的出气口处安装有测温传感器;所述的温度传感器的探头位于生物饲料内。 4.根据权利要要求1所述的用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统,其特征在于:所述的空气分布器为下端密封的圆形管,空气分布器的上端口与第二管道相连,空气分布器的圆管侧壁的下部开有若干透气孔;空气分布器有多个;所述的空气分布器垂直插入生物饲料中,透气孔位于生物饲料内,且最上面的透气孔到生物饲料上表面的距离为设定值。 5.根据权利要要求1所述的用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统,其特征在于:所述的发酵容器为底部密封的大型开口装置。 6.一种好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法,其特征在于包括如下步骤:(1)原料预处理选用无发霉、无异味和无变质的豆粕、豆皮作为发酵原料,豆粕用量为90%~100%,豆皮用量为0~10%,原料经粉碎过筛,根据配方将原料混合均匀作为发酵基料用;(2)配制生物饲料发酵用混合菌种种子液将活化好的酵母菌(Saccharomycescerevisiae)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)和罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)菌种按需要添加量倒入到营养液中,充分搅拌混合均匀,营养液水温控制在30±1℃,此混合菌液即为豆粕发酵种子液;再往豆粕发酵种子液中添加酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶,各蛋白酶添加量以发酵基料为基准,即:碱性蛋白酶添加量25~100U/g;中性蛋白酶添加量25~100U/g;酸性蛋白酶量添加量10~50U/g,称取各蛋白酶适量与豆粕发酵种子液混合均匀后即为生物饲料发酵用混合菌种种子液;(3)基料发酵向步骤(1)所述的发酵基料中均匀喷入步骤(2)所述的生物饲料发酵用混合菌种种子液,控制基料水分在35%~45%之间,基料与混合菌种种子液充分混合均匀,将接种好的发酵基料装入到权利要求1~5任一项所述的用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统的发酵容器中,基料堆积厚度以不超过100cm为宜,发酵物料中插入空气分布器管,同时插入测温温度传感器,控制发酵温度为32~37℃,在通风控温条件下发酵36h~48h,随后厌氧发酵24~48h,得到生物饲料。 7.根据权利要求6所述的好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的过筛为过10目筛;步骤(2)中,所述的营养液所含组分的质量百分比计如下:葡萄糖或蔗糖2%,KHPO0.3%和KHPO0.2%。 8.根据权利要求6所述的好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述的豆粕发酵种子液中酵母菌和芽孢杆菌含量为:酵母菌1×10~3×10cfu/mL;枯草芽孢杆菌1×10~5×10cfu/mL;植物乳杆菌1×10~3×10cfu/mL;罗伊氏乳杆菌1×10~3×10cfu/mL。 9.根据权利要求6所述的好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法,其特征在于:步骤(3)中,将空气加热器的出气口温度设置为37℃,通过时间控制器控制空气管路上第二电磁阀开关间歇性向物料中通入恒温空气,在发酵前期设置每间隔10分钟往物料中通入5~15秒恒温空气,在发酵物料料温升高中后期设置每间隔5分钟通入5~15秒空气;控制发酵物料温度在32~37℃之间,一旦发酵物料超过37℃,通过往物料中通入空气给物料降温。 10.一种生物饲料,其特征在于通过权利要求6~9任一项所述的方法发酵得到。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及饲料生产领域,特别涉及一种好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法。

    背景技术

    在养殖行业由于饲用抗生素大量使用导致的药物残留、耐药性和食品安全等问题日益严峻,欧美等发达国家已开始全面禁用饲用抗生素,我国政府也已经开始限制或禁用部分饲用抗生素,随着2015年底在食品动物中停用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星4种喹诺酮类兽药和2016年11月停止硫酸黏杆菌素的饲料添加剂用途等规定的出台,在动物中限制减少或停止抗生素使用的政府行动明显加速,全面禁用饲用抗生素将是大势所趋。在“后抗生素”时代,生物饲料应用也越来越受到重视,近年来生物饲料在养殖行业大量应用尤为普遍。生物饲料是以饲料原料或农副产品作为主要原料,通过接种酵母菌、芽孢杆菌和乳酸菌等有益微生物,在人为可控制条件下,利用乳酸菌、酵母菌和芽孢杆菌等微生物自身的生长代谢活动,将原料中的抗营养因子和大分子物质分解或转化,代谢生成有机酸和可溶性小肽等小分子物质,形成营养价值高、适口性好、易消化吸收和富含益生菌的生物饲料。

    目前生物饲料发酵通常采用多菌种混合固态发酵方式生产,常用于发酵生物饲料的菌种有酵母菌、芽孢杆菌和乳酸菌等种属。常用芽孢杆菌如枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌等能分泌大量蛋白酶,可以降解包括抗原蛋白在内的大分子蛋白,有利于提高动物特别是幼龄动物对蛋白吸收;酵母菌生长代谢产生大量菌体蛋白、脂肪、多糖和B族维生素,以及酶、辅酶、核糖核酸、甾醇和一些未知生长因子等有益成分,可以提高饲料的营养价值,此外饲料经酵母发酵后还会产生浓郁的醇香味,有利于提高动物采食量;乳酸菌广泛存在于畜、禽肠道内,乳酸菌能调节机体胃肠道正常菌群、保持微生态平衡,提高食物消化率,还能抑制肠道内有害微生物生长繁殖,在维护动物机体健康方面发挥重要作用。在上述常用三类主要微生物中,芽孢杆菌属于好氧微生物,酵母菌则属于兼性好氧微生物,而乳酸菌多属于兼性厌氧微生物或严格厌氧微生物。在采用芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌多菌种混合发酵时,由于各菌种对氧需求存在巨大差异,因此协调各菌种大量生长繁殖尤为重要。

    在目前饲料发酵生产方法中,一些是采用一步厌氧发酵方式进行发酵,即在接种乳杆菌、芽孢杆菌和酵母菌后直接进行厌氧发酵;另一些是采用先好氧后厌氧的二步发酵方式进行发酵,即先接种好氧菌浅盘发酵后再接种厌氧菌进行厌氧发酵。对于一步厌氧发酵而言,此种方式存在因供氧不足导致的芽孢杆菌和酵母菌等好氧微生物不能大量繁殖,从而无法有效发挥芽孢杆菌和酵母菌的生理功效等问题;对于二步发酵而言,此种方式存在工艺流程长,大规模生产操作强度大,产品质量不易控制等问题。在生物饲料生产过程中,如何调控芽孢杆菌、酵母菌和乳酸菌等不同需氧要求微生物大量生长繁殖是生产高品质生物饲料的关键。

    发明内容

    为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统。

    本发明的另一目的在于提供一种好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法。

    本发明采用芽孢杆菌、乳杆菌和酵母菌混合固态发酵工艺,通过间歇性往深层物料中通入无菌恒温空气,为好氧微生物提供有限的必需氧气,有利于下层物料中好氧微生物生长繁殖。同时,在发酵过程中实时监控发酵物料温度,一旦料温超过微生物适宜生长温度,亦可通过通入恒温空气为发酵物料降温,提高产品质量稳定性。

    本发明的再一目的在于提供一种生物饲料。

    本发明的目的通过下述技术方案实现:

    一种用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统,包括压缩空气装置、转子流量计、空气过滤器、空气加热器、发酵控温装置、定时通气控制装置、空气分布器、发酵容器;发酵容器内装填生物饲料;

    所述的压缩空气装置、转子流量计、空气过滤器、空气加热器、空气分布器依次通过管道相连;

    所述的发酵控温装置包括温度传感器、温控表和第一电磁阀,所述的温度传感器与温控表信号连接,温控表与第一电磁阀信号连接;温度传感器用于检测生物饲料发酵温度,并将信号传输给温控表,温控表控制第一电磁阀开关降温与否。

    所述的定时通气控制装置包括时间控制器和第二电磁阀,所述的时间控制器与第二电磁阀信号连接;通过设定时间控制器定时控制第二电磁阀开关往生物饲料中通气。

    所述的空气加热器通过第一管道与第一电磁阀一端相连,第一电磁阀另一端通过第二管道与空气分布器相连;

    所述的第二电磁阀一端与第一管道相连,另一端与第二管道相连。

    优选的,所述的压缩空气装置包括空压机、储气罐和冷干机,所述的空压机、储气罐和冷干机依次通过压力管道相连。

    所述的转子流量计的一端与冷干机相连,转子流量计的另一端与空气过滤器相连。

    所述的空气过滤器为管道式过滤器,空气过滤器内置除菌滤芯。

    所述的空气过滤器用于除去空气中的微生物。

    所述的空气加热器为带温度控制模块的加热装置,空气加热器的出气口处安装有测温传感器,通过设定出风温度控制加热器加热空气,以便提供恒温的压缩空气。

    优选的,所述的温度传感器的探头位于生物饲料中间偏下位置。

    所述的空气分布器为下端密封的圆形管,空气分布器的上端口与第二管道相连,空气分布器的圆管侧壁的下部开有若干透气孔;空气分布器有多个。

    所述的空气分布器垂直插入生物饲料中,透气孔位于生物饲料内,且最上面的透气孔到生物饲料上表面的距离为设定值,一般不少于料层厚度的三分之一,以防“空气短路”。

    所述的发酵容器为底部密封的大型开口装置,发酵容器可采用发酵池、发酵槽、发酵桶或发酵袋,发酵容器底部需密封不能漏气。

    本发明在第一电磁阀附近设置有一个并联的第二电磁阀,此第二电磁阀与时间控制器相连,通过设定时间控制器可长时间或间歇性往生物饲料中通入恒温压缩空气。

    一种好氧厌氧耦合发酵生产生物饲料的方法,包括如下步骤:

    (1)原料预处理

    选用无发霉、无异味和无变质的豆粕、豆皮作为发酵原料,豆粕用量为90%~100%,豆皮用量为0~10%,原料经粉碎过筛,根据配方将原料混合均匀作为发酵基料用;

    优选的,所述的过筛为过10目筛。

    (2)配制生物饲料发酵用混合菌种种子液

    将活化好的酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)菌种按需要添加量倒入到营养液中,充分搅拌混合均匀,营养液水温控制在30±1℃,此混合菌液即为豆粕发酵种子液;再往豆粕发酵种子液中添加酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶,各蛋白酶添加量以发酵基料为基准,即:碱性蛋白酶添加量25~100U/g,优选50U/g;中性蛋白酶添加量25~100U/g,优选50U/g;酸性蛋白酶量添加量10~50U/g,优选25U/g,称取各蛋白酶适量与豆粕发酵种子液混合均匀后即为生物饲料发酵用混合菌种种子液;

    所述的豆粕发酵种子液中酵母菌和芽孢杆菌含量为:酵母菌1×107~3×107cfu/mL,优选浓度为2×107cfu/mL;枯草芽孢杆菌1×107~5×107cfu/mL,优选浓度为3×107cfu/mL;植物乳杆菌1×107~3×107cfu/mL,优选浓度为2×107cfu/mL;罗伊氏乳杆菌1×107~3×107cfu/mL,优选浓度为2×107cfu/mL。

    所述的营养液所含组分的质量百分比计如下:葡萄糖或蔗糖2%,K2HPO40.3%和KH2PO4 0.2%。

    优选的,所述的酵母菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用酵母菌,包括Saccharomyces cerevisiae NKY1菌株。其中,Saccharomyces cerevisiae NKY1在专利“201410234358.0、一种饲用耐高温微胶囊酵母益生菌制剂及其制备方法与应用”中公开。

    优选的,所述的枯草芽孢杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的枯草芽孢杆菌。

    优选的,所述的植物乳杆菌为农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的植物芽孢杆菌。

    优选的,所述的罗伊氏乳杆菌农业部颁布的《饲料添加剂品种目录》中可饲用的罗伊氏乳杆菌;包括Lactobacillus reuteri LR1菌株。其中,Lactobacillus reuteri LR1在专利“201510751130.3、一株具有益生特征的罗伊氏乳杆菌菌株及其应用”中公开。

    (3)基料发酵

    向步骤(1)所述的发酵基料中均匀喷入步骤(2)所述的生物饲料发酵用混合菌种种子液,控制基料水分在35%~45%之间,优选水分为40%,基料与混合菌种种子液充分混合均匀,将接种好的发酵基料装入到上述好氧厌氧耦合发酵通风控温系统的发酵容器(发酵桶或发酵池)中,基料堆积厚度以不超过100cm为宜,发酵物料中插入空气分布器管,同时插入测温温度传感器,控制发酵温度为32~37℃,在通风控温条件下发酵36h~48h,随后厌氧发酵24~48h,得到生物饲料。

    优选的,将空气加热器的出气口温度设置为37℃,通过时间控制器控制空气管路上第二电磁阀开关间歇性向物料中通入恒温空气,在发酵前期(料温未上升前)设置每间隔10分钟往物料中通入5~15秒(优选10秒)恒温空气,在发酵物料料温升高中后期设置每间隔5分钟通入5~15秒(优选10秒)空气;控制发酵物料温度在32~37℃之间,一旦发酵物料超过37℃,通过往物料中通入空气给物料降温。

    优选的,步骤(2)中所述的酵母菌的活化制备情况如下:

    称取一定量已知活菌数的活性干酵母菌按5%(m/v)比例加入到酵母活化液中(含0.9%NaCl和2%葡萄糖),30℃震荡活化30min。

    优选的,步骤(2)中所述的枯草芽孢杆菌的活化制备情况如下:

    称取一定量已知活菌数的枯草芽孢杆菌粉按2%(m/v)比例加入到菌种活化液中(含0.9%NaCl和2%葡萄糖),37℃震荡活化40min。

    优选的,步骤(2)中所述的植物乳杆菌的活化制备情况如下:

    将植物乳杆菌接种至MRS液体培养基中进行一级培养,37℃培养24h后,按照5%接种量进行二级扩增培养。

    优选的,步骤(2)中所述的罗伊氏乳杆菌的活化制备情况如下:

    将罗伊氏乳杆菌接种至MRS液体培养基中进行一级培养,37℃培养24h后,按照5%接种量进行二级扩增培养。

    所述的MRS液体培养基为:酪蛋白胨10g/L、牛肉浸粉10g/L、葡萄糖20g/L、酵母提取物5g/L、磷酸氢二钾2g/L、枸橼酸钠2g/L、七水硫酸镁0.58g/L、四水硫酸锰0.25g/L、醋酸钠5g/L、吐温-80 1mL/L、琼脂15g/L;调节pH5.5。

    一种生物饲料,通过上述方法发酵得到。

    本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:

    本发明采用芽孢杆菌、乳杆菌和酵母菌混合菌作为生物饲料的发酵菌种,通过采用好氧厌氧耦合固态发酵工艺生产生物饲料,在发酵过程中间歇性往深层物料中通入无菌恒温空气,为好氧微生物提供有限的必需氧气,有利于下层物料中好氧微生物生长繁殖。同时,在发酵过程中通过通风方式控制物料的发酵温度在合适范围,有利于提高产品质量稳定性;在通风散热情况可以提高料层的堆积高度,提升设备的生产能力。此外,生物饲料经发酵后含有大量可改善动物肠道健康的益生菌,饲喂动物后可改善胃肠道的微生态环境,提高机体的免疫能力。此外,生物饲料富含乳酸并具有浓郁的醇香味,可显著改善饲料适口性,有利于提高动物采食量,促进动物快速生长,可提高养殖行业生产能力。

    附图说明

    图1是本发明实施例所提供的一种用于生物饲料发酵的好氧厌氧耦合发酵通风控温系统流程示意图。

    图2是本发明实施例中空气分布器。

    其中,1、空压机;2、储气罐;3、冷干机;4、转子流量计;5、空气过滤器;6、空气加热器;7、温控表;8、第一电磁阀;9、PT100温度传感器;10、时间控制器;11、空气分布器;12、发酵容器;13、圆形管;14、透气孔;15、第二电磁阀;16、第一管道;17、第二管道。

    具体实施方式

    下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

    实施例1

    如图1、图2所示,本实施例提供了一种用于生物饲料好氧厌氧耦合发酵的通风控温系统,包括:压缩空气装置(空压机1、储气罐2和冷干机3)、转子流量计4、空气过滤器5、空气加热器6、发酵控温装置(温控表7、第一电磁阀8和PT100温度传感器9)、定时通气控制装置(时间控制器10和第二电磁阀15)、空气分布器11和发酵容器12。所述的空压机1、储气罐2和冷干机3之间采用压力管道相连。所述的转子流量计4的一端与冷干机3相连,转子流量计4的另一端与空气过滤器5相连。所述的空气过滤器5通过管道与空气加热器6进气口相连;所述的空气加热器6的出气口通过第一管道16与第一电磁阀8一端相连,第一电磁阀8另一端通过第二管道17与空气分布器11相连;所述的第二电磁阀15一端与第一管道16相连,另一端与第二管道17相连。所述的温控表7、第一电磁阀8和温度传感器9相互连接组成生物饲料发酵温控装置;所述的时间控制器10与第二电磁阀15相连组成定时通气控制装置。

    PT100温度传感器9用于检测生物饲料内部的温度,并将检测到信号传输给温控表7,若检测到温度高于设定阈值,则温控表输出信号控制第一电磁阀8开启往发酵容器中通入空气,保证生物饲料温度处于适合发酵温度。

    空气加热器6用于加热冷干空气至恒定温度,

    时间控制器10用于控制第二电磁阀15开启间歇性往发酵容器中通入恒温空气,根据生物饲料接种好氧菌种情况,通过设定时间控制器10定时往生物饲料中间歇性地通入一定时间空气。时间控制器10会在发酵开始时计时。

    所述的空气分布器11为下端密封的圆形管13,其上端口与第二管道17相连,空气分布器11的圆管侧壁的下部开有若干透气孔14。

    所述的空气分布器11垂直插入生物饲料中,生物饲料需掩盖透气孔14,且最上面的透气孔到生物饲料上表面的距离为设定值,设定值根据实际情况而定,一般不少于料层厚度的三分之一,以防“空气短路”。

    在具体作业时,将接种有混合菌种的生物饲料装入发酵容器12(发酵池、发酵桶或发酵袋)中,根据发酵容器大小均匀插入空气分布器管,再将温度传感器9插入生物饲料中,温度传感器9探头位于生物饲料中间偏下位置,设定时间控制器10时间间隔和通气时间,设定温控表7控温范围,设定空气加热器6的出口空气控制温度,开启空压机1即可。

    本实施例提供的通风控温系统,能够定时往深层生物饲料供给氧气且能智能化的控制发酵温度,保证生物饲料中好氧菌的充分发酵,提高产品品质。

    本实施例仅说明本发明的技术方案,而非对其限制。

    实施例2

    称取新鲜豆粕19kg和豆皮1kg混合均匀,粉碎过10目筛作为发酵基料用。采用酵母菌NKY1、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌LR1混合菌种进行发酵。基料发酵水分控制在40%,需制备13.33升含混合菌种的生物饲料发酵用混合菌种种子液。首先称取266.6g葡萄糖、40g K2HPO4和26.7g KH2PO4加入一定体积到预热至30℃的清水中,充分搅拌溶解。将酵母菌和枯草芽孢杆菌分别用活化液活化。然后往营养液中加入一定量酵母菌活化液和枯草芽孢杆菌活化液,使最终发酵液中的酵母菌和枯草芽孢杆菌活菌数分别达到2×107cfu/mL。之后加入植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌过夜培养物,使最终发酵液中的植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌活菌数分别达到2×107cfu/mL,得到豆粕发酵种子液。再称取碱性蛋白酶(20×104U/g)5克、中性蛋白酶(10×104U/g)10克和酸性蛋白酶(5×104U/g)10克加入到豆粕发酵种子液中,加水调整至13.33升,搅拌均匀即可作为生物饲料发酵用混合菌种种子液。将混匀的生物饲料发酵用混合菌种种子液均匀喷洒至发酵基料中,充分搅拌均匀,将接种后的发酵基料转入发酵桶中,在物料中插入空气分布器管和温度传感器(PT100),将空气加热器的出口温度设置为37℃,通过时间控制器控制空气管路上第二电磁阀开关间歇性向物料中通入恒温空气,在发酵前期(料温未上升前)设置每间隔10分钟往物料中通入10秒恒温空气,在发酵物料料温升高中后期设置每间隔5分钟通入10秒空气。控制发酵物料温度在32~37℃之间,一旦发酵物料超过37℃,通过往物料中通入空气给物料降温。前期通风发酵阶段持续36h,随后停止通气继续厌氧发酵24h,得到富含益生菌的生物饲料,生物饲料可采用低温干燥或直接饲喂动物。

    指标检测

    a)活菌计数:取3g湿的生物饲料置于100mL无菌生理盐水中,震荡20min,取上清液用无菌水稀释,取合适倍数的稀释液分别涂布LB、YPD(添加氨苄青霉素和链霉素)和MRS平板进行活菌计数,统计各平板活菌数。

    b)pH值测定:称取10.0g湿的生物饲料置于100mL蒸馏水中,震荡10min,取上清液用pH计测pH值。

    c)乳酸含量测定:采用南京建成生物公司提供的试剂盒检测。

    d)蛋白含量测定:生物饲料经烘干后取样采用凯氏定氮法测定。

    表1发酵前后物料的相关指标数据

    指标 发酵前 发酵后 蛋白(%) 46.3% 51.2% 物料pH值 6.60 4.40 乳酸含量 0 2.0% 乳杆菌 / 2.8×109

    根据表1可知,饲料经发酵后蛋白含量提高了,且生物饲料中含有大量益生菌。

    实施例3

    称取新鲜豆粕47.5kg和豆皮2.5kg混合均匀,粉碎过10目筛作为发酵基料用。采用酵母菌NKY1、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌LR1混合菌种进行发酵。基料发酵水分控制在40%,需制备33.33升含混合菌种的生物饲料发酵用混合菌种种子液。首先称取666.5g葡萄糖、100g K2HPO4和66.8g KH2PO4加入一定体积到预热至30℃的清水中,充分搅拌溶解。将酵母菌和枯草芽孢杆菌分别用活化液活化。然后往营养液中加入一定量酵母菌活化液和枯草芽孢杆菌活化液,使最终发酵液中的酵母菌和枯草芽孢杆菌活菌数分别达到2×107cfu/mL。之后加入植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌过夜培养物,使最终发酵液中的植物乳杆菌和罗伊氏乳杆菌活菌数分别达到2×107cfu/mL,得到豆粕发酵种子液。再称取碱性蛋白酶(20×104U/g)12.5克、中性蛋白酶(10×104U/g)25克和酸性蛋白酶(5×104U/g)25克加入到豆粕发酵种子液中,加水调整至33.33升,搅拌均匀即可作为生物饲料发酵用混合菌种种子液。将混匀的生物饲料发酵用混合菌种种子液均匀喷洒至发酵基料中,充分搅拌均匀,将接种后的发酵基料转入发酵桶中,在物料中插入空气分布器管和温度传感器(PT100),将空气加热器的出口温度设置为37℃,通过时间控制器控制空气管路上第二电磁阀开关间歇性向物料中通入恒温空气,在发酵前期(料温未上升前)设置每间隔10分钟往物料中通入10秒恒温空气,在发酵物料料温升高中后期设置每间隔5分钟通入10秒空气。控制发酵物料温度在32~37℃之间,一旦发酵物料超过37℃,通过往物料中通入空气给物料降温。前期通风发酵阶段持续36h,随后停止通气继续厌氧发酵24h,得到富含益生菌的生物饲料,生物饲料可采用进行低温干燥或直接饲喂动物。

    各指标检测参照实施例1。

    表2发酵前后物料的相关指标数据

    指标 发酵前 发酵后 蛋白(%) 46.3% 50.9% 物料pH值 6.60 4.35 乳酸含量 0 2.18% 活菌数 / 2.5×109

    根据表2可知,饲料经发酵后蛋白含量提高了,且生物饲料中含有大量益生菌。

    上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

    关 键  词:
    一种 好氧厌氧 耦合 发酵 生产 生物 饲料 方法
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