申请日2016.12.07
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号A23K10/38; A23K10/18; A23K10/10; A23K40/10; A23K20/147
摘要
本发明公开了一种利用复合菌种对酵母废水和玉米酒精糟混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法。包括下列步骤：以玉米酒精糟为原料，酵母废水为辅料;将玉米酒精糟和酵母废水进行混合;按照混合后物料质量的0.2%‑0.5%加入复合菌种进行发酵，发酵温度为20℃‑55℃，发酵时间为40‑72小时;将发酵后的物料于50‑75℃流化床中干燥，粉碎包装，得到生物蛋白饲料。本发明首次利用酵母废水和玉米酒精糟进行发酵，属于国内首创。本发明方法工艺简单，操作容易，生产周期短，生产成本低，产品质量好。本发明将酵母生产副产物发酵浓水变废为宝，解决了我国的糖源浪费情况，同时也有利于推动我国的环保事业。
权利要求书
1.一种对酵母废水和玉米酒精糟混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法，其特征在于：包括下列步骤：
1)以玉米酒精糟为原料，酵母废水为辅料;将玉米酒精糟和酵母废水进行混合，混合物料中酵母废水的质量百分比为25%-45%，余量为玉米酒精糟;
2)按照混合后物料质量的0.2%-0.5%加入复合菌种，其中复合菌种为米曲霉、酵母菌和乳酸菌的混合菌种，米曲霉、酵母菌和乳酸菌质量比为(1.5-2.5)：(1.5-2.5)：(0.8-1.2);
3)将混合物料进行发酵，发酵温度为20℃-55℃，发酵时间为40-72小时;将发酵后的物料于50-75℃流化床中干燥至水分含量不高于12%，然后粉碎包装。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所选玉米酒精糟中，酒精糟蛋白控制在25%-40%，水分控制在10%-15%，按质量百分比计。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：酵母废水固体物质的含量控制在45%-50%，蛋白质量控制15%-20%，无机氮控制在1.5%以内，按质量百分比计。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：混合物料中酵母废水的质量百分比为30%-40%，余量为玉米酒精糟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：复合菌种中米曲霉、酵母菌和乳酸菌质量比为(1.8-2.2)：(1.8-2.2)：1。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：复合菌种中米曲霉活菌数不低于50亿/g，酵母活菌数不低于200亿/g，乳酸菌活菌数不低于100亿/g。
7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于：复合菌种先利用质量百分比为1%-2%的葡萄糖水进行复苏后加入混合物料中。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：发酵温度在30-45℃，发酵时间为70-75小时。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：烘干后的物料水分控制在10%-12%，粉碎后过40-80目。
说明书
一种利用复合菌种对酵母废水和玉米酒精糟混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法
技术领域
本发明具体涉及一种利用复合菌种对酵母废水和玉米酒精糟混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法。
背景技术
酵母生产主要以糖蜜为原料，其中以甘蔗糖蜜和甜菜糖蜜为主，酵母生产产生的清液主要来源于糖蜜本身。糖蜜是糖厂制糖后的副产物，其中含有丰富的糖分，糖蜜中的可利用糖被酵母发酵利用后，剩余不被酵母利用的物质以及酵母新陈代谢产生的代谢产物最终会随发酵分离液排放。因此，酵母废水中含有丰富的氮、磷、钾、钙、铁等无机微量元素，单糖、酵母蛋白、丰富的蛋白酶及焦糖、腐植酸、黄腐酸等大分子有机物。
陈培金等公开了一种用糖蜜作为主要原料生产酵母，利用一级废水和二级废水循环利用，流加到酵母发酵罐中，作为进行连续发酵的稀释用水(陈培金，邱济怀，吴南君.酵母废水循环利用的研究[J].环境污染与防治，1993(5):12-14.)。在该文的技术中，采用酵母分离废水直接回用流加的方式。由于现在酵母生产要求高浓度发酵，产生高活力的酵母，这种方式很难复合高浓度发酵要求，同时所获酵母活力不会很高。
以糖蜜为原料的酵母废水属于高浓度有机废水，其可生化处理性能较差，单一的处理技术并不能将酵母废水处理后达标排放。由于酵母发酵废水中含有丰富的有机质以及多种微量元素。因此，对于酵母废水的处理必须在实现资源化综合利用的基础上采用多种处理技术相结合，最终实现废水的达标排放。如何实现酵母废水的变废为宝是具有重大意义的课题。
玉米酒精糟是酒糟蛋白饲料的商品名，即含有可溶固形物的干酒糟。在以玉米为原料发酵制取乙醇过程中，其中的淀粉被转化成乙醇和二氧化碳，其他营养成分如蛋白质、脂肪、纤维等均留在酒糟中。同时由于微生物的作用，酒糟中蛋白质、B族维生素及氨基酸含量均比玉米有所增加，并含有发酵中生成的未知促生长因子。
但是利用玉米酒精糟制备得到的饲料，存在如下缺点：
(1)酒精糟粗纤维含量较高(达10%)，使酒精糟饲料的蛋白质和其它有机物质消化率降低。
(2)据以往文献报道，玉米酒精糟蛋白质的可溶性差，这使得其在单胃家畜的消化率降低。
(3)玉米酒精糟中含有9%的蛋白质来自其中的酵母菌体(wu等，1981)。这些菌体的细胞壁在家畜胃肠道内消化困难。这一方面使细胞壁本身所含的养分不易消化，另一方面也阻碍细胞内营养成分的消化吸收。
(4)由于酒精糟含有一些发酵生成的有机酸。所以，其酸度较大(原糟液的pH值一般在4左右)，这会加快胃肠蠕动，从而缩短了食糜在消化道内的停留时间，使养分消化率降低。
发明内容
本发明的目的在于充分利用酵母废水生产蛋白饲料原料，一方面处理了酵母废水，降低了环保成本，另外一方面针对酵母废水能产生一定经济效益。
本发明所采取的技术方案是：
一种对酵母废水和玉米酒精糟混合固体发酵生产生物蛋白饲料的方法，包括下列步骤：
1)以玉米酒精糟为原料，酵母废水为辅料;将玉米酒精糟和酵母废水进行混合，混合物料中酵母废水的质量百分比为25%-45%，余量为玉米酒精糟;
2)按照混合后物料质量的0.2%-0.5%加入复合菌种，其中复合菌种为米曲霉、酵母菌和乳酸菌的混合菌种，米曲霉、酵母菌和乳酸菌质量比为(1.5-2.5)：(1.5-2.5)：(0.8-1.2);
3)将混合物料进行发酵，发酵温度为20℃-55℃，发酵时间为40-72小时;将发酵后的物料于50-75℃流化床中干燥至水分含量不高于12%，然后粉碎包装。
优选的，所选玉米酒精糟中，酒精糟蛋白控制在25%-40%之间，水分控制在10%-15%，按质量百分比计。
优选的，酵母废水固体物质的含量控制在45%-50%，蛋白质量控制15%-20%，无机氮控制在1.5%以内，按质量百分比计。如果不将酵母废水中蛋白质在15%到20%之间，作为饲料利用率将大大降低。
优选的，步骤1)中酵母废水和玉米酒精糟经过水分检测，按上述配方进行配料，得到混合物料，控制混合后物料含水量为35%-45%。
优选的，复合菌种中米曲霉、酵母菌和乳酸菌质量比为(1.8-2.2)：(1.8-2.2)：1。
上述比例是最佳比例，其中酵母菌为朊假丝酵母，如果利用其他菌种如酿酒酵母等，还原性糖将要提高，从而影响可吸收原料蛋白含量。
优选的，混合物料中酵母废水的质量百分比为30%-40%，余量为玉米酒精糟。
优选的，复合菌种中米曲霉活菌数不低于50亿/g，酵母活菌数不低于200亿/g，乳酸菌活菌数不低于100亿/g。
优选的，复合菌种先利用质量百分比为1%-2%的葡萄糖水进行复苏后加入混合物料中。
优选的，发酵温度在30-45℃，发酵最适时间为70-75小时。
优选的，烘干后的物料水分控制在10%-12%，粉碎后过40-80目。
本发明的有益效果是：
本发明首次利用酵母废水和玉米酒精糟进行发酵，属于国内首创。本发明利用混合菌种发酵方法对酵母废水和玉米酒精糟混合发酵生产改性肽蛋白的方法，该方法工艺简单，操作容易，生产周期短，生产成本低，产品质量好。
本发明是以酵母发酵浓水作为辅料，利用浓水中的丰富的单糖和无机氮，为菌株发酵提供好的能量和氮源，有利于菌株生长代谢，有效降解玉米酒精糟粗纤维的含量，通过酵母军体的自身繁殖，有效提高原料可吸收蛋白质的含量。本发明获得的发酵后有机蛋白原料中可吸收性蛋白明显提高，含大量活性物质多肽、小肽和单糖等，还有丰富的酵母蛋白，生物利用率高，有利于水产动物的消化吸收。
本发明发酵方法采用的复合菌种及其配比，能促进动物体肠道微生态平衡的益菌群，综合产酶产酸能力强：不但可以将玉米酒精糟中的蛋白大量的大分子蛋白降解成可溶性小分子蛋白质、多肽和游离氨基酸;也可将纤维素分解成单糖和寡糖，大大提高原料利用率。发酵品营养均衡，产品外观黄褐色，具有发酵产品的特殊芳香和醇香味。
本发明产品经过流化床低温干燥后，益生菌基本能保持活性，对动物的肠道微生态平衡有一定的促进作用，可促使肠道中的淀粉酶和蛋白酶活性，有利于动物的生长和消化性能，增强动物机体免疫力。
本发明将酵母生产副产物发酵浓水变废为宝，解决了我国的糖源浪费情况，同时也有利于推动我国的环保事业。
