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一种红薯饮料渣蛋白饲料及其制备方法.pdf

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一种 红薯 饮料 蛋白饲料 及其 制备 方法
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510998351.0

申请日:

20151225

公开号:

CN105614068A

公开日:

20160601

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:
IPC分类号: A23K10/37,A23K10/12 主分类号: A23K10/37,A23K10/12
申请人: 中国农业大学
发明人: 徐春城,左飒飒,宁婷婷,牛东泽,江迪,郑明利
地址: 100193 北京市海淀区圆明园西路2号
优先权: CN201510998351A
专利代理机构: 北京路浩知识产权代理有限公司 代理人: 王文君
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201510998351.0

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

本发明涉及发酵饲料,具体公开了一种红薯饮料渣蛋白饲料及其制备方法。所述红薯饮料渣蛋白饲料由发酵原料经米曲霉和枯草芽孢杆菌发酵后得到,所述发酵原料包括如下重量份的原料:红薯饮料渣72~84份,花生壳10~22份,硫酸铵0.5~1.5份,尿素0.5~1.5份,改良的Mendel营养盐液0.5~1.5份,蒸馏水2~4份。本发明采用米曲霉和枯草芽孢杆菌发酵红薯饮料渣和花生壳,两种菌均为饲料添加剂允许添加的微生物,因此具有安全性;米曲霉能够产生多种酶系,枯草芽孢杆菌则能够降解红薯饮料渣中的淀粉,二者大量繁殖,能有效将红薯饮料渣和花生壳中的淀粉和粗纤维等转化为富含各种氨基酸、多种维生素、酶、生物活性物质及生长调节促进剂的蛋白饲料,其中真蛋白含量16.5~17.8%、粗蛋白含量21.9~23.5%。

权利要求书

1.一种红薯饮料渣蛋白饲料,其特征在于,其由发酵原料经米曲霉和枯草芽孢杆菌发酵后得到,所述发酵原料包括如下重量份的原料:红薯饮料渣72~84份,花生壳10~22份,硫酸铵0.5~1.5份,尿素0.5~1.5份,改良的Mendel营养盐液0.5~1.5份,蒸馏水2~4份。2.根据权利要求1所述的蛋白饲料,其特征在于,所述发酵原料包括如下重量份的原料:红薯饮料渣78份,花生壳16份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份。3.根据权利要求1所述的蛋白饲料,其特征在于,所述红薯饮料渣的水分含量为70~85wt%。4.根据权利要求1所述的蛋白饲料,其特征在于,所述花生壳的水分含量为5~10wt%,且经粉碎过1mm筛。5.根据权利要求1~4任一项所述的蛋白饲料,其特征在于,所述改良的Mendel营养盐液主要包括以下化学成分:3wt%的MgSO·7HO,4.5wt%的CaCl,20wt%的KHPO,0.05wt%的FeSO·7HO,0.02wt%的CoCl,0.016wt%的MnSO·HO和0.014wt%的ZnSO·HO。6.根据权利要求1~4任一项所述的蛋白饲料,其特征在于,所述米曲霉与枯草芽孢杆菌的总接种量为10%。7.权利要求1~6任一项所述的蛋白饲料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、制备发酵原料:将红薯饮料渣和花生壳混合均匀;将硫酸铵和尿素溶解于蒸馏水中,与改良的Mendel营养盐液一同加入到混合均匀的红薯饮料渣和花生壳中;S2、发酵:在发酵原料中接种米曲霉和枯草芽孢杆菌,搅拌均匀后,25~30℃条件下发酵48~72h得到发酵产物;S3、烘干即得。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述米曲霉与枯草芽孢杆菌的总接种量为10%。9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,所述米曲霉与枯草芽孢杆菌的接种比例为1~2:1~2。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述S3的烘干温度为60~70℃,优选65℃。

说明书

技术领域

本发明涉及发酵饲料,具体地说,涉及一种红薯饮料渣蛋白饲料及其制备方法。

背景技术

随着我国工业化城镇化的快速推进,人口数量增加和城乡居民生活水平的提高,粮食需求将呈刚性增长,受耕地减少、资源短缺等因素制约,我国粮食的供求将长期处于紧平衡状态,保障粮食安全任务艰巨。另一方面,随着经济水平的发展及营养健康意识的提高,城乡居民对高蛋白、高营养的畜产品消费需求稳步增加,人畜争粮的矛盾日益突出。从保障粮食安全的战略角度出发,在相当长的太阳城集团里,我国饲料原料短缺的局面不会改变,将成为畜牧业可持续发展的最大瓶颈。节粮型畜牧业,是以尽可能少的粮食生产尽可能多的畜产品以满足社会需求的新型畜牧产业。因此,发展节粮型畜牧业是保障畜禽类产品有效供给、缓解粮食供求矛盾、丰富居民膳食结构的重要途径。

仅以奶牛为例,目前我国奶牛的存栏量超过1400万头,但平均单产仅有5000千克,与发达国家相比存在着明显的差距。究其原因,主要是养殖模式落后、饲养技术水平低下、优质饲草料不足所致。一方面,饲草料质量差、资源开发利用不足,已成为制约奶业健康稳定发展的瓶颈。另一方面,由于利用方法不合理,调制加工技术落后,出现秸秆焚烧、工业副产品的露天堆积或野外倾倒等资源浪费现象。我国是饲料粮短缺的国家,尤其蛋白饲料短缺已成为我国畜牧业稳步发展的最大瓶颈问题。解决蛋白饲料短缺的问题,一是提高现有蛋白饲料资源的利用效率,二是开发利用新型蛋白饲料资源。

红薯饮料渣是果蔬饮料工厂生产浓缩红薯汁的副产品,富含淀粉、纤维素、矿物质、维生素等营养成分,但蛋白含量低,直接利用很难满足畜禽的营养需求,且由于水分含量比较高,易腐烂变质,污染环境同时造成资源浪费。我国是花生生产大国,年产出花生壳将近400万吨,这些花生壳大部分被直接焚烧,不仅污染环境亦造成了资源的浪费。用粉碎的花生壳不仅可以调节红薯饮料渣的水分含量而且能够疏松红薯饮料渣基质,从而制成易于微生物发酵的天然培养基。

本发明对于缓解我国蛋白饲料资源匮乏,发展节粮型畜牧业,促进饮料工业的发展及减少环境污染均具有重要意义。

发明内容

太阳城集团为了解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种红薯饮料渣蛋白饲料及其制备方法。

太阳城集团为了实现本发明目的,本发明提供一种有效利用红薯饮料渣的技术方案,将红薯饮料渣作为碳源,外加氮源,利用米曲霉和枯草芽孢杆菌进行发酵,生产蛋白饲料。但由于红薯饮料渣水分含量高、质地黏稠,透气度低,不适于好氧菌的好氧发酵。因此,为了实现以红薯饮料渣为原料的好氧发酵,本发明在发酵原料中加入花生壳,一方面增加发酵原料的透气度,调整水分含量,另一方面也有效的利用了花生壳废料,实现资源利用。

具体技术方案如下:

太阳城集团本发明提供了一种红薯饮料渣蛋白饲料,其由发酵原料经米曲霉和枯草芽孢杆菌发酵后得到,所述发酵原料包括如下重量份的原料:红薯饮料渣72~84份,花生壳10~22份,硫酸铵0.5~1.5份,尿素0.5~1.5份,改良的Mendel营养盐液0.5~1.5份,蒸馏水2~4份。

该发酵原料的配比可以保证发酵原料的水分含量适宜,并提供适宜的透气度保证好氧菌的发酵。本发明选择米曲霉和枯草芽孢杆菌组合进行发酵,可以更好地提高产品的蛋白含量,米曲霉能够分泌多种酶系,而枯草芽孢杆菌能够分泌淀粉酶,组合起来可以实现相互协同发酵的效果。

太阳城集团作为优选,本发明提供一个最佳的发酵原料配比,包括如下重量份的原料:红薯饮料渣78份,花生壳16份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份。该发酵原料经发酵后能得到真蛋白含量17.8%,粗蛋白含量21.9%的蛋白饲料。

进一步地,所述红薯饮料渣为来自果蔬饮料厂排放的新鲜、无污染的红薯饮料渣,所述红薯饮料渣的水分含量为70~85wt%,以干物质计,粗蛋白含量为7.0~9.5%,可溶性碳水化合物含量为30.0%~45.0%,淀粉含量15.0%~25.0%,粗纤维含量为5.0%~15.0%,粗灰分含量为2.0%~4.5%。

太阳城集团所述花生壳可为来自花生加工厂的花生壳废料,所述花生壳的水分含量为5~10wt%,且经粉碎过1mm筛。

太阳城集团经过上述配比,所述发酵原料的水分含量可控制为55~75wt%。

进一步地,所述改良的Mendel营养盐液主要包括以下化学成分:3wt%的MgSO4·7H2O,4.5wt%的CaCl2,20wt%的KH2PO4,0.05wt%的FeSO4·7H2O,0.02wt%的CoCl,0.016wt%的MnSO4·H2O和0.014wt%的ZnSO4·H2O。

使用前,将上述化学成分用蒸馏水溶解后定容到100mL容量瓶中,保藏于4℃冰箱中,需要时取用。

太阳城集团本发明采用的改良的Mendel营养盐液与常规使用的Mendel营养盐液相比,提高了CaCl2的质量分数,由于CaCl2对发酵有促进作用,因此,将CaCl2的配比由原来的3wt%提高到4.5wt%;同时,由于在发酵原料中添加了尿素和(NH4)2SO4等氮源,因此,在改良的营养盐液中未使用(NH4)2SO4。

本发明还提供了前述蛋白饲料的制备方法,包括如下步骤:

S1、制备发酵原料:

太阳城集团将红薯饮料渣和花生壳混合均匀;

将硫酸铵和尿素溶解于蒸馏水中,与改良的Mendel营养盐液一同加入到混合均匀的红薯饮料渣和花生壳中;

S2、发酵:

在发酵原料中接种米曲霉和枯草芽孢杆菌,搅拌均匀后,25~30℃条件下发酵48~72h得到发酵产物;

S3、烘干即得。

太阳城集团进一步地,所述米曲霉与枯草芽孢杆菌的总接种量为10%,即每100g的发酵培养基中接种10mL的米曲霉与枯草芽孢杆菌混合菌液,例如每100g的发酵培养基中接种5mL枯草芽孢杆菌菌悬液和5mL米曲霉孢子悬浮液。

所述米曲霉以孢子悬浮液的方式进行接种,所述孢子悬浮液的制备方法为:将米曲霉菌株转接一环于红薯饮料渣琼脂平板培养基上,放入25℃培养箱中培养5-7天;每个培养皿中加入20mL改良的Mendel营养盐液,用涂布棒轻轻刮掉孢子,四层无菌纱布过滤到灭菌的三角瓶内,加入灭菌的玻璃珠分散孢子后,适当稀释,经血球计数板计数,使孢子数目处于107个/mL悬液,4℃条件下保藏备用。其中,红薯饮料渣琼脂平板培养基的配制方法为:将新鲜红薯饮料渣烘干粉碎后过20目筛,将3wt%的红薯饮料渣粉,1.75wt%的琼脂粉加入蒸馏水中,121℃灭菌20min后,倒平板,放置过夜备用。

所述枯草芽孢杆菌以菌悬液的方式进行接种,所述菌悬液的制备方法为:将1wt%的蛋白胨,0.3wt%的牛肉膏,0.5wt%的NaCl加入蒸馏水中,用pH计调节pH为6.0~6.5,灭菌冷却后制得营养肉汤液体培养基;将枯草芽孢杆菌转接一环于营养肉汤液体培养基中,37℃条件下,150转/分摇床培养12h。

作为优选,所述米曲霉与枯草芽孢杆菌的接种比例为1~2:1~2(菌悬液体积比)。

进一步地,所述S3的烘干温度为60~70℃,优选65℃。

太阳城集团本发明的有益效果在于:

本发明提供了一种红薯饮料渣蛋白饲料及其制备方法,优点如下:

1、成本低,利用红薯饮料渣制备蛋白饲料,节粮、环保;以饮料工业副产品红薯饮料渣和油料工业副产品花生壳为主要原料,鲜红薯饮料渣无需进行其他处理,花生壳只需粉碎即可。

太阳城集团2、低能耗、无污染、投资少、操作费用低;25℃条件下发酵效果良好,在红薯饮料渣产生的季节,室温就可以达到要求;整个发酵过程中无废渣废水排放,减少了环境污染。

3、改善饲料的适口性和消化吸收性,提高饲料的营养价值;本发明采用米曲霉和枯草芽孢杆菌发酵红薯饮料渣和花生壳,两种菌均为饲料添加剂允许添加的微生物,因此具有安全性;米曲霉能够产生多种酶系,枯草芽孢杆菌则能够降解红薯饮料渣中的淀粉,二者大量繁殖,能有效将红薯饮料渣和花生壳中的淀粉和粗纤维等转化为富含各种氨基酸、多种维生素、酶、生物活性物质及生长调节促进剂的蛋白饲料,其中真蛋白含量16.5~17.8%、粗蛋白含量21.9~23.5%。

附图说明

图1为本发明提供的红薯饮料渣蛋白饲料制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

太阳城集团下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的,并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下,可以对本发明进行各种修改和替换。

太阳城集团下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

实施例1

本实施例中的红薯饮料渣取自于河北省某果蔬饮料厂。

1)原料预处理:将花生壳粉碎过1mm筛备用;将新鲜的红薯饮料渣取回后,立即与粉碎的花生壳混合。

2)发酵菌种的培养:米曲霉孢子悬浮液和枯草芽孢杆菌菌悬液的制取方式按照发明内容所述。

太阳城集团3)发酵原料的制取:

按重量份计,发酵原料包含红薯饮料渣72份,花生壳22份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份;充分混匀后备用。

太阳城集团4)固态发酵:将3.3%接种量的米曲霉孢子悬浮液和6.6%接种量的枯草芽孢杆菌菌悬液接入发酵原料中,搅拌均匀后在25℃条件下发酵72h。

太阳城集团5)干燥:将发酵料在65℃烘干即得蛋白饲料产品。

太阳城集团实施例1的蛋白饲料产品中,真蛋白含量16.5%,粗蛋白含量为:21.6%。

实施例2

太阳城集团本实施例中的红薯饮料渣来源,原料预处理,发酵菌种的培养同实施例1。

太阳城集团1)发酵原料的制取:

按重量份计,发酵原料包含红薯饮料渣78份,花生壳16份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份;充分混匀后备用。

太阳城集团2)固态发酵:将6.6%接种量的米曲霉孢子悬浮液和3.3%接种量的枯草芽孢杆菌菌悬液接入发酵原料中,搅拌均匀后在28℃条件下固态发酵60h。

太阳城集团3)干燥:将发酵料在65℃烘干即得蛋白饲料产品。

实施例2的蛋白饲料产品中,真蛋白含量17.8%,粗蛋白含量为:21.9%。

实施例3

本实施例中的红薯饮料渣来源,原料预处理,发酵菌种的培养同实施例1。

1)发酵原料的制取:

按重量份计,发酵原料包含红薯饮料渣84份,花生壳10份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份;充分混匀后备用。

2)固态发酵:将5%接种量的米曲霉孢子悬浮液和5%接种量的枯草芽孢杆菌菌悬液接入发酵原料中,搅拌均匀后在30℃条件下发酵48h。

3)干燥:将发酵料在65℃烘干即得蛋白饲料产品。

太阳城集团实施例3的蛋白饲料产品中,真蛋白含量16.9%,粗蛋白含量为:23.5%。

对比例1

对比例中的红薯饮料渣来源,原料预处理同实施例1。

太阳城集团1)按重量份计,将红薯饮料渣72~84份,花生壳10~22份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份,充分混匀后备用。

2)加入10%的蒸馏水,搅拌均匀后,65℃烘干。

对比例1中真蛋白含量为5.8%~6.5%,粗蛋白含量为14.2%~14.8%。

对比可知,经过发酵,实施例中真蛋白含量提高了153.8%~206.9%,粗蛋白含量提高了47.9%~65.5%。

对比例2

对比例2中的红薯饮料渣来源,原料预处理同实施例1。

太阳城集团1)按重量份计,将红薯饮料渣78份,花生壳16份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份,充分混匀后备用。

2)加入5mL的米曲霉孢子悬浮液和5mL的酿酒酵母菌悬液(1×108CFU/mL),搅拌均匀后,28℃条件下发酵60h。

3)将发酵料在65℃条件下烘干。

太阳城集团对比例2中真蛋白含量为7.5%,粗蛋白含量为16.6%。

对比例3:

对比例3中的红薯饮料渣来源,原料预处理同实施例1。

1)按重量份计,将红薯饮料渣78份,花生壳16份,硫酸铵1份,尿素1份,改良的Mendel营养盐液1份,蒸馏水3份,充分混匀后备用。

太阳城集团2)加入5mL的米曲霉孢子悬浮液和5mL的产朊假丝酵母菌悬液(1×108CFU/mL),搅拌均匀后,28℃条件下发酵60h。

3)将发酵料在65℃条件下烘干。

太阳城集团对比例3中真蛋白含量为7.3%,粗蛋白含量为17.7%。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改良,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改良,均属于本发明要求保护的范围。

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