一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，所述方法包括如下步驟：將海藻渣(含水量38％)和飼料酶制劑按一定比例充分混合，在pH值為6.2～7.0，溫度為35～45℃的條件下酶解4～7小時(shí)，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；接種復(fù)合微生物固體發(fā)酵。本發(fā)明工藝方法簡(jiǎn)單，易操作；通過(guò)添加外源降解纖維素酶制劑，酶解產(chǎn)生有利于微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)也能彌補(bǔ)復(fù)合微生物產(chǎn)酶不足，穩(wěn)定固體發(fā)酵工藝和產(chǎn)品質(zhì)量，大大降低纖維素含量，提高蛋白質(zhì)含量，還具有豐富的多種礦物質(zhì)、生物活性成分和一些未知的促生長(zhǎng)因子，可用作畜禽和水產(chǎn)飼料的蛋白原料，為開發(fā)新型蛋白資源和緩解飼料蛋白源日益緊張的局面提供技術(shù)支持。
【專利說(shuō)明】一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飼料蛋白源生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前優(yōu)質(zhì)飼料短缺是眾所周知的客觀現(xiàn)實(shí)。我國(guó)蛋白飼料資源需求的增加和對(duì)外依存度逐年提高，飼料蛋白原料的緊缺使得我國(guó)飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)尤其是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的問(wèn)題日益突出。新型飼料蛋白源和非常規(guī)性動(dòng)、植物蛋白飼料的開發(fā)利用無(wú)疑是緩解蛋白質(zhì)飼料資源緊缺和降低成本的良策。因此以微生物發(fā)酵和酶解為主要方法的蛋白飼料資源高效轉(zhuǎn)化利用技術(shù)，利用動(dòng)、植物加工副產(chǎn)品和食品工業(yè)糟渣廢液生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)蛋白源越來(lái)越受到人們的重視。
[0003]海藻渣是由海藻加工生產(chǎn)褐藻膠、甘露醇、碘等產(chǎn)品過(guò)程中所帶來(lái)的副產(chǎn)品(廢棄物)。海藻加工業(yè)中按干物質(zhì)計(jì)，利用率僅為30%，約2 / 3的海藻成分尚未得到利用，不但浪費(fèi)了大量的自然資源，而且還帶來(lái)一系列環(huán)境污染問(wèn)題。海藻渣營(yíng)養(yǎng)分析顯示，按干物質(zhì)計(jì)，分別含粗蛋白約18?20%，粗纖維約40?50%，灰分約25?30%，富含精氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸和多種礦物質(zhì)，因而有可能成為動(dòng)物飼料成分。目前就海藻渣資源的利用途徑，主要是經(jīng)過(guò)初級(jí)加工生產(chǎn)海藻有機(jī)肥和少量動(dòng)物飼料。但是由于海藻在提取海藻膠時(shí)，已經(jīng)過(guò)純堿高溫消化處理，殘留的海藻渣主要成分為海藻纖維素類物質(zhì)、海藻酸鈣等高分子水不溶物和植物性蛋白，在做飼料蛋白源原料時(shí)，高含量的纖維素類物質(zhì)不易被消化吸收利用，也會(huì)影響動(dòng)物的正常營(yíng)養(yǎng)成分特別是蛋白的吸收，尤其作為水產(chǎn)動(dòng)物飼料的原料，其使用量受到限制，一般不超過(guò)5%。因此急需利用一種技術(shù)降解其中的纖維素類物質(zhì)，以期將海藻渣轉(zhuǎn)化為一種優(yōu)質(zhì)生物海藻蛋白質(zhì)飼料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)目前海藻渣粗纖維含量高及降解率低，提供一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，以解決海藻渣再利用，用于飼料生產(chǎn)尤其是水產(chǎn)飼料生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)缺陷，提升海藻渣資源再利用的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本發(fā)明主要內(nèi)容是利用外源性纖維素酶協(xié)同菌種固體發(fā)酵海藻渣纖維素，控制堆積固體發(fā)酵溫度、濕度、時(shí)間，然后干燥粉碎后得到生物海藻蛋白飼料。
[0005]本發(fā)明的一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，所述方法包括如下步驟:
[0006](I)將海藻渣(含水量38% )和飼料酶制劑按一定比例充分混合，在pH值為
6.2?7.0，溫度為35?45°C的條件下酶解4?7小時(shí)，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；
[0007](2)接種復(fù)合微生物固體發(fā)酵。
[0008]其中，所述步驟(I)中飼料酶制劑為纖維素酶和果膠酶混合物。
[0009]其中，所述海藻渣、纖維素酶和果膠酶的添加比例為2g:7IU:5IU。[0010]其中，所述步驟(2)的具體步驟為:
[0011]I)液體種子制備:取葡萄糖18?20g、蛋白胨12?15g、牛肉膏0.5?lg、瓊脂16?18g、硫酸鎂5.0?6.0g、磷酸二氫鉀3.0?4.0g、氯化鈉1.0?2.0g和蒸懼水1000ml,混合均勻，培養(yǎng)基PH6.8?7.0，115?120°C滅菌25?30min，配制得到菌種培養(yǎng)基；
[0012]2)菌液的制備:分別將熱帶假絲酵母30?50g和枯草芽孢桿菌40?60g接入上述菌種培養(yǎng)基中，在36°C、150rpm搖床培養(yǎng)24?36h，制得菌液；
[0013]3)發(fā)酵底物的制備:取步驟⑴所得的海藻渣-飼料酶制劑混合物93?95%和麩皮4?5%混合均勻，再加入糖蜜I?2%充分混合均勻，制得發(fā)酵底物；
[0014]4)取步驟2)中制得的菌液與步驟3)中制得的發(fā)酵底物按1:25?50比例混合均勻，調(diào)節(jié)水分至35?40%，在32?38°C固體發(fā)酵48?72h，得生物海藻蛋白飼料初品；
[0015]5)將步驟4)所得生物海藻蛋白飼料初品55°C烘干，粉碎至60目，得生物海藻蛋白詞料成品。
[0016]本發(fā)明的一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，優(yōu)點(diǎn)在于工藝方法簡(jiǎn)單，易操作；通過(guò)添加外源降解纖維素酶制劑，酶解產(chǎn)生有利于微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)也能彌補(bǔ)復(fù)合微生物產(chǎn)酶不足，穩(wěn)定固體發(fā)酵工藝和產(chǎn)品質(zhì)量，大大降低纖維素含量，提高蛋白質(zhì)含量；增強(qiáng)了纖維素酶解效率，縮短了生產(chǎn)周期，降低了能源消耗，進(jìn)而減少了生產(chǎn)成本。同時(shí)該生物海藻蛋白飼料既大大降低了海藻渣纖維素含量，提高了蛋白質(zhì)含量，增強(qiáng)了動(dòng)物對(duì)其的消化吸收，提高飼料的轉(zhuǎn)化利用率，還具有豐富的多種礦物質(zhì)、生物活性成分和一些未知的促生長(zhǎng)因子?？捎米餍笄莺退a(chǎn)飼料的蛋白原料，為開發(fā)新型蛋白資源和緩解飼料蛋白源日益緊張的局面提供技術(shù)支持。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例一
[0019]制備菌液:取葡萄糖18g、蛋白胨12g、牛肉膏0.5g、瓊脂16g、硫酸鎂5.0g、磷酸二氫鉀3.0g、氯化鈉1.0g和蒸餾水1000ml，混合均勻，培養(yǎng)基pH7.0,120°C滅菌25min，配制得到菌種培養(yǎng)基；分別將熱帶假絲酵母30g和枯草芽孢桿菌40接入上述菌種培養(yǎng)基中，在36 0C、150rpm搖床培養(yǎng)24h，制得菌液，擴(kuò)繁至2.5L備用。
[0020]制備外源酶-發(fā)酵底物:將海藻渣(含水量38% )和飼料酶制劑(纖維素酶:果膠酶)按2g:7IU:5IU比例充分混合，在pH值為6.2，溫度為35°C的條件下酶解7小時(shí)，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；再取95%海藻渣-飼料酶制劑混合物加入4%的麩皮和1%糖蜜充分混合均勻，制得外源酶-發(fā)酵底物100kg，備用。
[0021]堆積固體發(fā)酵:將上述制備的菌液2.5L加入上述制得的外源酶-發(fā)酵底物IOOkg混合均勻，調(diào)至水分為40%，置入發(fā)酵床，堆積高度為50cm，32°C固體發(fā)酵72h，然后55°C烘干，粉碎至60目，得到生物海藻蛋白飼料，包裝。
[0022]實(shí)施例二
[0023]制備菌液:取葡萄糖20g、蛋白胨15g、牛肉膏l(xiāng)g、瓊脂18g、硫酸鎂6.0g、磷酸二氫鉀4.0g、氯化鈉2.0g和蒸餾水1000ml，混合均勻，培養(yǎng)基pH7.0，115滅菌30min，制得菌液，擴(kuò)繁至2.5L備用，分別將熱帶假絲酵母50g和枯草芽孢桿菌60g接入上述菌種培養(yǎng)基中，在36°C、150rpm搖床培養(yǎng)36h，制得菌液，制得菌液，擴(kuò)繁至2.5L備用。
[0024]制備外源酶-發(fā)酵底物:將海藻渣(含水量38% )和飼料酶制劑(纖維素酶:果膠酶)按2g:7IU:5IU比例充分混合，在pH值為7.0，溫度為45°C的條件下酶解4小時(shí)，得海藻渣-飼料酶制劑混合物；再取93%海藻渣-飼料酶制劑混合物加入5%的麩皮和2%糖蜜充分混合均勻，制得外源酶-發(fā)酵底物100kg，備用。
[0025]堆積固體發(fā)酵:將上述制備的菌液2.5L加入上述制得的外源酶-發(fā)酵底物IOOkg混合均勻，調(diào)至水分為35%，置入發(fā)酵床，堆積高度為50cm，38°C固體發(fā)酵50h，然后55°C烘干，粉碎至60目，得到生物海藻蛋白飼料，包裝。
[0026]表1:干海藻渣和本發(fā)明制得的生物海藻蛋白飼料的營(yíng)養(yǎng)成分比較
[0027]
【權(quán)利要求】
1.一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)將海藻渣(含水量38%)和飼料酶制劑按一定比例充分混合，在pH值為6.2?7.0，溫度為35?45°C的條件下酶解4?7小時(shí)，得海藻渣-飼料酶制劑混合物； (2)接種復(fù)合微生物固體發(fā)酵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述步驟(I)中飼料酶制劑為纖維素酶和果膠酶混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述海藻渣、纖維素酶和果膠酶的添加比例為2g:7IU:5IU。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種酶解與發(fā)酵協(xié)同作用生產(chǎn)生物海藻蛋白飼料的方法，其特征在于，所述步驟(2)的具體步驟為: 1)液體種子制備:取葡萄糖18?20g、蛋白胨12?15g、牛肉膏0.5?lg、瓊脂16?18g、硫酸鎂5.0?6.0g、磷酸二氫鉀3.0?4.0g、氯化鈉1.0?2.0g和蒸懼水1000ml,混合均勻，培養(yǎng)基ρΗ6.8?7.0，115?120°C滅菌25?30min，配制得到菌種培養(yǎng)基； 2)菌液的制備:分別將熱帶假絲酵母30?50g和枯草芽孢桿菌40?60g接入上述菌種培養(yǎng)基中，在36°C、150rpm搖床培養(yǎng)24?36h，制得菌液； 3)發(fā)酵底物的制備:取步驟(I)所得的海藻渣-飼料酶制劑混合物93?95%和麩皮4?5%混合均勻，再加入糖蜜I?2%充分混合均勻，制得發(fā)酵底物； 4)取步驟2)中制得的菌液與步驟3)中制得的發(fā)酵底物按1:25?50比例混合均勻，調(diào)節(jié)水分至35?40%，在32?38°C固體發(fā)酵48?72h，得生物海藻蛋白飼料初品； 5)將步驟4)所得生物海藻蛋白飼料初品55°C烘干，粉碎至60目，得生物海藻蛋白飼料成品。
【文檔編號(hào)】A23K1/165GK103549130SQ201310502898
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】?；? 常杰, 于建華 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古民族大學(xué)