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1、(10)申请公布号 CN 103815119 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103815119 A (21)申请号 201310751424.7 (22)申请日 2013.12.31 A23K 1/00(2006.01) A23K 1/14(2006.01) (71)申请人 吉林中粮生化有限公司 地址 130033 吉林省长春市经济技术开发区 仙台大街 1717 号 (72)发明人 佟毅 王宏龄 尹亚辉 陶进 刘勇 关兵 吴杰 王金枝 王强 梁颖超 范春艳 刘跃芹 (74)专利代理机构 吉林长春新纪元专利代理有 限责任公司 22100 代理人 魏征骥 (54) 发明名称 。
2、一种利用玉米深加工副产物发酵生产微生物 饲料的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种利用玉米深加工副产物发酵 生产微生物饲料的方法, 属于一种发酵生产微生 物饲料的方法。 首先采用蛋白酶处理玉米蛋白粉, 使之水解为小分子的肽或者游离氨基酸, 应用纤 维素酶水解玉米纤维, 使之最大限度水解为葡萄 糖, 两种水解液与玉米浸泡水混合作为培养基, 接 种酵母菌进行发酵, 发酵结束后, 对所得的产物进 行喷雾干燥, 得到成品微生物饲料。 本发明的培养 基中富含氮源, 碳源, 无机盐, 微量元素及维生素 等生长因子, 该方法可保证饲料酵母营养成分的 完整性, 所生产的饲料由于原料为玉米深加工副 产物, 原料。
3、成本降低, 同时富含较高的营养价值。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103815119 A CN 103815119 A 1/1 页 2 1. 一种利用玉米深加工副产物发酵生产微生物饲料的方法, 其特征在于包括下列步 骤 : (1) 、 发酵培养基制备 玉米蛋白粉酶解 : 玉米蛋白粉与水的比例, 固液比为1 : 911, 中性蛋白酶的添加量为 1.52.0%, 调节pH为6.87.2, 在37下, 水解510小时, 得到玉米蛋白粉的水解液, 备用 ; 。
4、玉米纤维酶解 : 玉米纤维与水的比例, 固液比为1 : 57, 纤维素酶的添加量为23%, 调节 pH 为 4.7 4.9, 在 50条件下水解 12 15 小时, 得到的酶解液备用 ; 将上述的玉米蛋白粉酶解液和玉米纤维酶解液以及玉米浸泡水按照体积比为 1 : 1 : 1 混合, 混合后调节 pH4.8 5.2, 在 121下灭菌 15min 后作为酵母发酵的培养基 ; (2) 、 制备种子液 将酵母菌种进行摇床培养, 培养条件为 : 28 30, 150 180r/min, 培养时间为 8 12 小时, 培养基初始含糖量为 2%, 培养基中添加少量肌醇作为促进剂 ; (3) 、 发酵罐发酵。
5、 将上述制得的发酵培养基和种子液装罐, 工艺条件为 : 温度 28 30, 接种量 8 12%, 溶氧 10%, 时间 2 3 天, 得到发酵液, 菌体浓度在 1.01010 5.01010CFU/mL ; (4) 、 发酵醪贮 将发酵液贮存在成熟醪罐中 ; (5) 、 蒸发浓缩 采用四校板式蒸发器对发酵醪进行蒸发浓缩 ; (6) 喷雾干燥 采用高速离心喷雾干燥塔将浓缩的发酵液干燥, 制成成品。 2. 如权利要求 1 所述的一种利用玉米深加工副产物发酵生产微生物饲料的方法, 其特 征在于 : 所述的酵母菌为啤酒酵母, 葡萄酒酵母, 或酿酒酵母中的一种。 3. 如权利要求 1 所述的一种利用玉米。
6、深加工副产物发酵生产微生物饲料的方法, 其特 征在于 : 所述步骤 (6) 中发酵液干燥后, 饲料产品的水分为 5 10%。 权 利 要 求 书 CN 103815119 A 2 1/4 页 3 一种利用玉米深加工副产物发酵生产微生物饲料的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种发酵生产微生物饲料的方法, 更具体地说, 是涉及一种利用玉米 深加工副产物发酵生产微生物饲料的方法。 背景技术 0002 玉米是世界上次于水稻的第二大粮食作物, 单产高、 增产潜力大, 在农业和工业生 产中都占有极其重要的地位, 是工业生产淀粉的主要原料。玉米生产淀粉后的副产品主要 有玉米油、 玉米蛋白粉、 玉米纤维、。
7、 玉米胚芽粕、 玉米浸泡水等, 其中玉米蛋白粉由于水溶性 极差, 缺少色氨酸、 赖氨酸等人体必需的氨基酸, 是一种非全营养蛋白, 从营养的角度讲, 玉 米蛋白粉不是理想的蛋白质资源, 生物学价值比较低, 因此严重影响了其在食品工业中的 应用, 导致其价格低廉。 目前, 玉米蛋白粉主要作为饲料使用, 利用率很低, 有的甚至直接废 弃, 这样既造成环境污染, 又浪费了资源 ; 玉米纤维直接作为饲料, 其利用价值也不大 ; 玉 米浸泡水用量为加工玉米总量的 45%, 经过浓缩后玉米浸泡水的成分为 : 固形物 40 50%, 蛋白质 16 30%, 氨基酸 8 12%, 还原糖 5 7%, 维生素 0。
8、.7 1mg/mL/, 总酸 8 13%, 乳 酸 7 12%, 磷 4 4.5%, 钾 2 2.5%。玉米浸泡水难干燥, 含有二氧化硫, 曲霉毒素、 木聚 糖等有毒或抗营养因子, 在饲料中添加量有限, 大部分玉米浸泡水直接排放到污水处理厂 处理。 0003 饲料酵母蛋白质含量丰富, 氨基酸齐全, 配比组成合理, 且含有丰富的 B 族维生 素、 矿物元素、 微量元素、 酶、 碳水化合物、 生理活性物质及生长促进因子, 是一种营养价值 高的优质蛋白, 它具有营养、 诱食及益生菌增值多种功能, 促进畜禽新陈代谢, 增强畜禽抗 病能力, 提高畜禽生长速度、 繁殖能力、 肉质和皮毛质量, 广泛用于畜禽。
9、养殖业。 0004 玉米蛋白粉和玉米浸泡水含有酵母生长所需要的各种营养成分, 将其用作酵母发 酵生产微生物饲料的原料, 无疑可以降低成本。由于玉米蛋白粉和玉米纤维直接被酵母菌 利用率并不高, 因此限制了玉米蛋白粉和玉米纤维的利用。 发明内容 0005 本发明提供一种利用玉米深加工副产物发酵生产微生物饲料的方法, 以解决玉米 蛋白粉和玉米纤维直接被酵母菌利用率并不高, 因此限制了玉米蛋白粉和玉米纤维利用的 问题。 0006 本发明采取的技术方案是, 包括下列步骤 : 0007 (1) 、 发酵培养基制备 0008 玉米蛋白粉酶解 : 玉米蛋白粉与水的比例, 固液比为1 : 911, 中性蛋白酶的。
10、添加 量为 1.5 2.0%, 调节 pH 为 6.8 7.2, 在 37下, 水解 5 10 小时, 得到玉米蛋白粉的水 解液, 备用 ; 0009 玉米纤维酶解 : 玉米纤维与水的比例, 固液比为 1 : 5 7, 纤维素酶的添加量为 2 3%, 调节 pH 为 4.7 4.9, 在 50条件下水解 12 15 小时, 得到的酶解液备用 ; 说 明 书 CN 103815119 A 3 2/4 页 4 0010 将上述的玉米蛋白粉酶解液和玉米纤维酶解液以及玉米浸泡水按照体积比为 1 : 1 : 1 混合, 混合后调节 pH4.8 5.2, 在 121下灭菌 15min 后作为酵母发酵的培养。
11、基 ; 0011 (2) 、 制备种子液 0012 将酵母菌种进行摇床培养, 培养条件为 : 28 30, 150 180r/min, 培养时间为 8 12 小时, 培养基初始含糖量为 2%, 培养基中添加少量肌醇作为促进剂 ; 0013 (3) 、 发酵罐发酵 0014 将上述制得的发酵培养基和种子液装罐, 工艺条件为 : 温度 28 30, 接种量 8 12%, 溶氧 10%, 时间 2 3 天, 得到发酵液, 菌体浓度在 1.01010 5.01010CFU/ mL ; 0015 (4) 、 发酵醪贮 0016 将发酵液贮存在成熟醪罐中 ; 0017 (5) 、 蒸发浓缩 0018 采用。
12、四校板式蒸发器对发酵醪进行蒸发浓缩 ; 0019 (6) 喷雾干燥 0020 采用高速离心喷雾干燥塔将浓缩的发酵液干燥, 制成成品。 0021 本发明所述的酵母菌为啤酒酵母, 葡萄酒酵母, 或酿酒酵母中的一种。 0022 本发明所述的步骤 (6) 中发酵液干燥后, 饲料产品的水分为 5 10%。 0023 本发明利用玉米深加工副产物 : 玉米蛋白粉、 玉米纤维和玉米浸泡水作为发酵培 养基, 接种酵母菌进行发酵, 发酵结束后进行喷雾干燥, 得到成品微生物饲料。 0024 本发明采用中性蛋白酶对玉米蛋白粉进行水解, 将大分子的蛋白质水解成为容易 被酵母菌吸收利用的小分子多肽和氨基酸 ; 采用纤维素。
13、酶对玉米纤维进行水解, 将不容易 被微生物利用的纤维素水解成为能够让微生物吸收利用的多糖和单糖的混合物 ; 在种子培 养基中添加肌醇, 培养的种子液中, 酵母的活性较高, 并且后期得到的微生物饲料营养价值 增加。 0025 本发明的有益效果是利用玉米蛋白粉, 玉米纤维和玉米浸泡水作为原料发酵生产 微生物饲料, 提高了玉米深加工副产物的附加值, 同时制得的饲料中保证了酵母营养的的 完整性, 营养价值高, 还解决了由于玉米浸泡水处理不当造成的环境污染问题, 具有很好的 经济效益和社会效益。 具体实施方式 0026 以下各实施例中均为质量比, 所述的酵母菌为啤酒酵母, 葡萄酒酵母, 或酿酒酵母 中的。
14、一种。 0027 实施例 1 0028 (1) 发酵培养基制备 0029 玉米蛋白粉酶解 : 玉米蛋白粉与水的比例, 固液比为 1 : 9, 中性蛋白酶的添加量为 1.5%, 调节 pH 为 6.8, 在 37下, 水解 5 小时, 得到玉米蛋白粉的水解液, 备用 ; 0030 玉米纤维酶解 : 玉米纤维与水的比例, 固液比为 1 : 5, 纤维素酶的添加量为 2%, 调 节 pH 为 4.7, 在 50条件下水解 12 小时, 得到的酶解液备用 ; 0031 将上述的玉米蛋白粉酶解液和玉米纤维酶解液以及玉米浸泡水按照比例为 : 1 : 说 明 书 CN 103815119 A 4 3/4 页。
15、 5 1 : 1 混合, 混合后调节 pH4.8, 在 121下灭菌 15min 后作为酵母发酵的培养基 ; 0032 (2) 制备种子液 0033 将啤酒酵母菌种进行摇床培养, 培养条件为 : 28, 150r/min, 培养时间为 12 小 时, 培养基初始含糖量为 2%, 培养基中添加少量肌醇作为促进剂 ; 0034 (3) 发酵罐发酵 0035 将上述发酵培养基和种子液装罐, 工艺条件为 : 温度 28, 接种量 8%, 溶氧 10%, 发酵 3 天 ; 发酵液残唐含量为 0.3%、 菌体浓度 1.01010CFU/mL, 得到发酵液 ; 0036 (4) 发酵醪贮 : 将发酵液贮存在。
16、成熟醪罐中 ; 0037 (5) 蒸发浓缩 : 采用四校板式蒸发器对发酵醪进行蒸发浓缩 ; 0038 (6) 喷雾干燥 : 干燥后微生物饲料的含水量为 5%。 0039 实施例 2 : 0040 (1) 发酵培养基制备 0041 玉米蛋白粉酶解 : 玉米蛋白粉与水的比例, 固液比为 : 1 : 10, 中性蛋白酶的添加量 为 1.7%, 调节 pH 为 7.0, 在 37下, 水解 8 小时, 得到玉米蛋白粉的水解液, 备用 ; 0042 玉米纤维酶解 : 玉米纤维与水的比例, 固液比为 : 1 : 6, 纤维素酶的添加量为 2.5%, 调节 pH 为 4.8, 在 50条件下水解 13.5 。
17、小时, 得到的酶解液备用 ; 0043 将上述的玉米蛋白粉酶解液和玉米纤维酶解液以及玉米浸泡水按照比例为 : 1 : 1 : 1 混合, 混合后调节 pH5, 在 121下灭菌 15min 后作为酵母发酵的培养基 ; 0044 (2) 制备种子液 0045 将葡萄酒酵母菌种进行摇床培养, 培养条件为 : 29, 165r/min, 培养时间为 10 小 时, 培养基初始含糖量为 2%, 培养基中添加少量肌醇作为促进剂 ; 0046 (3) 发酵罐发酵 0047 将上述发酵培养基和种子液装罐, 工艺条件为 : 温度 29, 接种量 10%, 溶氧 10%, 发酵 2.5 天 ; 发酵液残唐含量为。
18、 0.1%、 菌体浓度 3.01010CFU/mL, 得到发酵液 ; 0048 (4) 发酵醪贮 : 将发酵液贮存在成熟醪罐中 ; 0049 (5) 蒸发浓缩 : 采用四校板式蒸发器对发酵醪进行蒸发浓缩 ; 0050 (6) 喷雾干燥 : 干燥后微生物饲料的含水量为 7%。 0051 实施例 3 0052 (1) 发酵培养基制备 0053 玉米蛋白粉酶解 : 玉米蛋白粉与水的比例, 固液比为 1 : 11, 中性蛋白酶的添加量 为 2%, 调节 pH 为 7.2, 在 37下, 水解 10 小时, 得到玉米蛋白粉的水解液, 备用 ; 0054 玉米纤维酶解 : 玉米纤维与水的比例, 固液比为 。
19、1 : 7, 纤维素酶的添加量为 3%, 调 节 pH 为 4.9, 在 50条件下水解 15 小时, 得到的酶解液备用 ; 0055 将上述的玉米蛋白粉酶解液和玉米纤维酶解液以及玉米浸泡水按照比例为 : 1 : 1 : 1 混合, 混合后调节 pH5.2, 在 121下灭菌 15min 后作为酵母发酵的培养基 ; 0056 (2) 制备种子液 0057 将酿酒酵母菌种进行摇床培养, 培养条件为 : 30, 180r/min, 培养时间为 8 小时, 培养基初始含糖量为 2%, 培养基中添加少量肌醇作为促进剂 ; 0058 (3) 发酵罐发酵 说 明 书 CN 103815119 A 5 4/4 页 6 0059 将上述发酵培养基和种子液装罐, 工艺条件为 : 温度 30, 接种量 12%, 溶氧 10%, 发酵 2 天 ; 发酵液残唐含量为 0.4%、 菌体浓度 5.01010CFU/mL, 得到发酵液 ; 0060 (4) 发酵醪贮 : 将发酵液贮存在成熟醪罐中 ; 0061 (5) 蒸发浓缩 : 采用四校板式蒸发器对发酵醪进行蒸发浓缩 ; 0062 (6) 喷雾干燥 : 干燥后微生物饲料的含水量为 10%。 说 明 书 CN 103815119 A 6 。