專利名稱：從檸檬酸發(fā)酵液直接生產(chǎn)濃縮飼料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與飼料有關(guān)，尤其與從薯類生產(chǎn)濃縮飼料的方法有關(guān)。
檸檬酸發(fā)酵的原料種類很多，任何含淀粉和可發(fā)酵糖的農(nóng)產(chǎn)品，某些有機化合物，以及石油中的某些成份都可采用，目前工業(yè)上使用的原料主要有下述幾類(1)淀粉質(zhì)原料甘薯、木薯、馬鈴薯和它們的制成品及玉米粉；(2)粗制糖類粗蔗糖、水解糖(葡萄糖)、饸糖等；(3)制糖工業(yè)副產(chǎn)品糖蜜，葡萄糖母液，冰糖母液等；(4)含正烷烴(主要是10-20碳)較多的石油餾分；(5)副原料米糠、麥芽、營養(yǎng)鹽類、消泡劑類，以及各種產(chǎn)酸促進劑。
國內(nèi)主要采用薯干粉和糖蜜作原料，工藝主要為深層發(fā)酵法，提取采用鈣鹽法。檸檬酸發(fā)酵都是典型的好氧發(fā)酵，微生物菌體均勻分散到液相中，利用溶解氧，在機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐內(nèi)，將制備的原料經(jīng)消毒后，接入擴大培養(yǎng)好的菌種，在35℃左右進行通風(fēng)(無菌空氣)攪拌培養(yǎng)50～70小時。當酸度不再上升，殘?zhí)墙档?g/e以下時，即可放罐。
目前國內(nèi)外檸檬酸發(fā)酵液是經(jīng)加熱處理后，濾去菌體等殘渣，在中和桶中加CaCO3或石灰乳中和，使檸檬酸以鈣鹽的形式沉淀下來，廢糖水和可溶雜質(zhì)則過濾除去，檸檬酸鈣在酸解槽中加入H2SO4酸解，使檸檬酸游離出來，形成的硫酸鈣(石膏渣)被濾除，這時得到的粗檸檬酸溶液通過脫色和離子交換凈化，除去色素和膠體雜質(zhì)，以及無機雜質(zhì)離子，凈化后的檸檬酸溶液濃縮后結(jié)晶出來，離心分離晶體檸檬酸結(jié)晶經(jīng)干燥后包裝出廠，結(jié)晶檸檬酸可作為飼料添加劑明顯提高飼料品質(zhì)，但這種方法生產(chǎn)飼料成本高，浪費資源，污染環(huán)境。
本發(fā)明的目的是提供一種通過檸檬酸發(fā)酵液直接制取飼料的方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種制取可改善禽畜口感，增強食欲，防霉防腐的高品質(zhì)飼料的方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
本發(fā)明一種從檸檬酸發(fā)酵液直接生產(chǎn)濃縮飼料的方法，其原料為淀粉質(zhì)類或糖類，其步驟如下(1)將原料預(yù)處理，(2)將處理后的淀粉質(zhì)原料加入液化酶催化水解，再接入經(jīng)擴大培養(yǎng)的發(fā)酵菌種(黑曲霉)完成后續(xù)糖化，糖類原料直接接入發(fā)酵菌種，經(jīng)發(fā)酵獲得檸檬酸發(fā)酵液，(3)發(fā)酵液在蒸發(fā)器中，在70-85℃溫度下蒸發(fā)濃縮，使其中的固溶物析出含量達到40-75％時送到干燥器，(4)在干燥器中干燥造粒，即得檸檬酸固體濃縮飼料。
發(fā)酵液在送入蒸發(fā)器前經(jīng)過濾。
本發(fā)明的步驟3和步驟4之間增加混料步驟，即在步驟3濃縮后的發(fā)酵液中加入飼料固形物充分混合后，在送入干燥器中干燥造粒。
本發(fā)明的飼料固形物為豆粕或麩皮或米渣或多種混合物，其加入量為20-40％，最終產(chǎn)品含水5％，含檸檬酸35-55％(重量％)。
本發(fā)明所用過濾器為板框過濾器，經(jīng)過濾后，發(fā)酵液中固溶物含量為16％，蒸發(fā)器的真空度為0.098mpa。
本發(fā)明干燥器為噴霧干燥器，其熱風(fēng)進口溫度為350℃，熱風(fēng)出口溫度為80-90℃，最終產(chǎn)品含水5％，含檸檬酸70-75％(重量％)。
本發(fā)明干燥器為連續(xù)干燥機，其熱載體進口溫度110℃-150℃，其熱載體出口溫度85℃，進連續(xù)干燥機物料含水量20-40％，出連續(xù)干燥機物料含水量5％(重量％)。
本發(fā)明有如下優(yōu)點1、工藝簡單、提取率高。
生產(chǎn)結(jié)晶純度的檸檬酸流程如下過濾→中和→酸解→過濾→脫色→離子交換→濃縮→結(jié)晶→離心分離干燥等工序。而采用發(fā)酵液直接濃縮生產(chǎn)飼料，則只有過濾，濃縮，干燥造粒工序，這種大大簡化了流程，減少了加工環(huán)節(jié)的損失。生產(chǎn)結(jié)晶檸檬酸提取過程的損失約30％，而采用發(fā)酵液直接制取濃縮飼料，損失可減少到5-10％，按此計算每年可增產(chǎn)檸檬酸20-25％。
2、降低生產(chǎn)成本。
由于生產(chǎn)結(jié)晶檸檬酸生產(chǎn)流程比較復(fù)雜，化工輔料及能源消耗高，而用發(fā)酵液直接生產(chǎn)濃縮飼料化工輔料消耗很少(如可以不用H2SO40，CaCl2等)能耗低，經(jīng)計算以檸檬酸計，工廠成本下降了40％以上。
3、產(chǎn)品營養(yǎng)豐富，具有更高的生物效力。
發(fā)酵液直接濃縮生產(chǎn)濃縮飼料，因保留了發(fā)酵液中的氨基酸蛋白質(zhì)，維生素，無機鹽及動物生長所必須的鐵、銅、鎂、鋅、鈉、鉀、鈣等微量元素作為飼料其生物效力更好。禽畜口感好，食欲強。并可防霉、防腐。
4、無三廢排放，防止污染結(jié)晶檸檬酸生產(chǎn)中有結(jié)晶母液，離子交換水等三廢排放，其COD、SS等均超過國家排放標準，而采用發(fā)酵液直接生產(chǎn)濃縮飼料無三廢排放，防止了污染。
如下是
具體實施例方式實施例11、檸檬酸發(fā)酵原料制備。
①淀粉質(zhì)原料薯干(甘薯類、木薯類、玉米等)經(jīng)粉碎至0.4mm左右過40目篩。按粉重1∶2.6～3.0加水，混合均勻，經(jīng)網(wǎng)式過濾器濾除粗渣，由于黑曲霉有一定糖化能力，所以原料可糖化也可直接泵送至發(fā)酵罐。如糖化。采用成熟的淀粉糖制備技術(shù)。
②糖類原料將粗糖進行純化處理，一般采用陰、陽離子交換處理法。
③糖蜜原料將糖蜜稀釋，調(diào)PH值、離子交換、吸附等方法處理。
2、菌種的擴大培養(yǎng)黑曲霉菌種的擴大培養(yǎng)一般要經(jīng)過三個階段，原料經(jīng)斜面培養(yǎng)后進行第二級擴大培養(yǎng)，然后接入種子罐進行第三級擴大培養(yǎng)，以備發(fā)酵接種用。
3、檸檬酸發(fā)酵木薯片經(jīng)粉碎、40目過篩、按粉重1∶2.6～3.0加水制漿，經(jīng)網(wǎng)式過濾后，泵送至發(fā)酵罐，接入經(jīng)選育和擴大培養(yǎng)的黑曲霉菌，在35℃左右通風(fēng)攪拌發(fā)酵50～70小時，當酸度不再上升，殘?zhí)墙档?g/e以下時，即放出成熟發(fā)酵醪液。
制備檸檬酸發(fā)酵液時，原料與半成品的常規(guī)分析項目為下表
4、采用直接濃縮發(fā)酵液，噴霧干燥流程生產(chǎn)檸檬酸濃縮飼料(1)、主要設(shè)備①板框過濾器 BMS60-800/25②蒸發(fā)器 V＝6m3加熱面積30m及蒸發(fā)量1噸/小時③噴霧干燥器 GLP5(2)、工藝指標①進蒸發(fā)器發(fā)酵液固溶物含量 16％②出蒸發(fā)器發(fā)酵液固溶物含量 50-75％③蒸發(fā)溫度 70℃
④蒸發(fā)器真空度(MPa) 0.098⑤噴霧干燥器熱源進口溫度350℃⑥噴霧干燥器熱源出口溫度80-90℃⑦濃縮飼料含水量5％(3)、生產(chǎn)工藝本發(fā)明的工藝是直接用檸檬酸發(fā)酵液經(jīng)過濾后，送去蒸發(fā)器，在70-85℃的溫度下，蒸發(fā)濃縮，使發(fā)酵液中的固溶物達到50-75％，然后送到干燥器中干燥造粒。即得到檸檬酸固體濃縮飼料。該濃縮飼料含檸檬酸70-75％，含水量5％。
實施例2采用在濃縮發(fā)酵液中加入固形物料混合干燥后制檸檬酸濃縮飼料。
1、主要設(shè)備①板框過濾器 BMS60-800/25②蒸發(fā)器 V＝6m3加熱面積30m2蒸發(fā)量1噸/小時③連續(xù)干燥機 GZD型2、工藝指標①進蒸發(fā)器發(fā)酵液固溶物含量16％②出蒸發(fā)器發(fā)酵液固溶物含量50-75％③蒸發(fā)溫度70℃④蒸發(fā)器真空度(MPa) 0.098⑤連續(xù)干燥器熱載體進口溫度110℃-150℃⑥連續(xù)干燥器熱載體出口溫度85℃⑦進連續(xù)干燥器物料含水量 20-40％⑧出連續(xù)干燥器物料含水量 5％3、生產(chǎn)工藝檸檬酸發(fā)酵液的制備同實施例1。
在濃縮后的發(fā)酵液中加入30％的豆粕、麩、米渣等固形物充分混合后，經(jīng)干燥得到檸檬酸濃縮飼料。這種濃縮飼料含檸檬酸35-55％含水5％。
權(quán)利要求
1.一種從檸檬酸發(fā)酵液直接生產(chǎn)濃縮飼料的方法，其原料為淀粉質(zhì)類或糖類，包括如下步驟(1)將原料預(yù)處理，(2)將處理后的淀粉質(zhì)原料加入液化酶催化水解，再接入經(jīng)擴大培養(yǎng)的發(fā)酵菌種(黑曲霉)完成后續(xù)糖化，糖類原料直接接入發(fā)酵菌種，經(jīng)發(fā)酵獲得檸檬酸發(fā)酵液，(3)發(fā)酵液在蒸發(fā)器中，在70-85℃溫度下蒸發(fā)濃縮，使其中的固溶物析出含重達到40-75％時送到干燥器，(4)在干燥器中干燥造粒，即得檸檬酸固體濃縮飼料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)酵液在送入蒸發(fā)器前經(jīng)過過濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在步驟(3)和步驟(4)之間增加混料步驟，即在步驟(3)濃縮后的發(fā)酵液中加入飼料固形物充分混合后，再送入干燥器中干燥造粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所說的飼料固形物為豆粕或麩皮或米渣或多種混合物，其加入量為20-40％，最終產(chǎn)品含水5％，含檸檬酸35-55％(重量％)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于所用過濾器為板框過濾器，經(jīng)過濾后，發(fā)酵液中固溶物含量為16％，蒸發(fā)器的真空度為0.098mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于干燥器為噴霧干燥器，其熱風(fēng)進口溫度為350℃，熱風(fēng)出口溫度為80-90℃，最終產(chǎn)品含水5％，含檸檬酸70-75％(重量％)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于干燥器為連續(xù)干燥機，其熱載體進口溫度110℃-150℃，其熱載體出口溫度85℃，進連續(xù)干燥機物料含水量20-40％，出連續(xù)干燥機物料含水量5％(重量％)。
全文摘要
本發(fā)明為一種從檸檬酸發(fā)酵液直接生產(chǎn)濃縮飼料的方法。其原料為淀粉質(zhì)類或糖類,其步驟如下:1.將原料預(yù)處理,2.將處理后的原料加入液化酶水解,再接入經(jīng)擴大培養(yǎng)的黑曲霉完成后續(xù)糖化,經(jīng)發(fā)酵獲得檸檬酸發(fā)酵液,3.過濾發(fā)酵液,4.將發(fā)酵液放在蒸發(fā)器中,在70—85℃下蒸發(fā)濃縮,使其中固溶物含量達50—75(重量),5.送入干燥器干燥造粒,即得檸檬酸固體濃縮飼料。
文檔編號C12P7/40GK1193469SQ9811189
公開日1998年9月23日 申請日期1998年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月16日
發(fā)明者衛(wèi)學(xué)繽 申請人:衛(wèi)學(xué)繽