復(fù)合微生物菌劑、其制備方法及其在生產(chǎn)高蛋白薯渣飼料中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了復(fù)合微生物菌劑，是由釀酒酵母YB發(fā)酵菌液、黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液混合得到的，并提供了其制備方法和其在生產(chǎn)高蛋白薯渣飼料中的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果為：提供的復(fù)合微生物菌劑中，釀酒酵母YB菌株為重離子束誘變后選育出的高效價(jià)菌種，得出了薯渣發(fā)酵飼料在達(dá)到儲存要求的水分含量的最佳烘干時(shí)間，獲得薯渣發(fā)酵生物飼料產(chǎn)品；經(jīng)微生物培養(yǎng)，產(chǎn)生大量菌體蛋白；經(jīng)發(fā)酵作用，將馬鈴薯渣中的粗纖維、果膠等含量較高的成分降解，釋放出許多活性物質(zhì)，可轉(zhuǎn)化為飼用菌體蛋白，使馬鈴薯渣的粗蛋白含量提高到可直接飼喂畜禽類動物的水平，也可利用菌種的發(fā)酵作用改善馬鈴薯渣的適口性，提高動物采食量，降低生產(chǎn)成本和提高養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】復(fù)合微生物菌劑、其制備方法及其在生產(chǎn)高蛋白薯渣飼料中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飼料添加劑領(lǐng)域，具體涉及復(fù)合微生物菌劑、其制備方法及其在生產(chǎn)高蛋白薯渣飼料中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的消費(fèi)水平也在逐步提高，人們對肉、奶、蛋的需求也在大幅度增加，但是我國的人均蛋白攝取量很低，不足世界人均水平的一半。種植業(yè)可以提供植物性蛋白，例如農(nóng)作物秸桿、大豆餅柏、玉米粉等，養(yǎng)殖業(yè)可以提供動物性蛋白，例如魚粉、肉骨粉等，雖然數(shù)量巨大，但是這些蛋白資源的總量大約僅可以滿足我國畜牧業(yè)蛋白飼料需求量的一半左右。我國蛋白資源匾乏，因此需要積極探尋新的蛋白資源種類與來源，而微生物技術(shù)的發(fā)展，為蛋白飼料的生物轉(zhuǎn)化提供了技術(shù)支持。
[0003]馬鈴薯為茄科屬一年生草本植物，作為世界各國的主要經(jīng)濟(jì)作物之一，其種植業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)量也是逐年上升，我國馬鈴薯種植面積和總產(chǎn)量已躍居至世界首位。
[0004]馬鈴薯渣是在馬鈴薯淀粉生產(chǎn)加工過程中，產(chǎn)生的一種主要成分為水、細(xì)胞碎片和殘余淀粉顆粒的副產(chǎn)物。馬鈴薯渣含有動物生長所需要的粗蛋白等各種營養(yǎng)成分，只是含量比較低，而且適口性也比較差，直接飼喂的效果不是很好，如果經(jīng)過微生物的發(fā)酵處理后，來提高其粗蛋白含量，改善適口性，馬鈴薯渣也是可以作為提供蛋白資源種類之一的。這對于緩解我國蛋白資源的匾乏現(xiàn)狀，促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展，提高我國人均蛋白攝取量是非常有意義。
[0005]馬鈴薯渣主要含水、果膠、粗纖維等多糖物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)含量僅為1% _8%，淀粉含量小于10%。營養(yǎng)價(jià)值較低的薯渣利用大多局限于以鮮薯渣或晾干后的薯渣直接作為禽畜飼料，僅有少數(shù)薯渣烘干制成干飼料。然而烘干能耗較大，使得薯渣干飼料成本較高，生產(chǎn)難以長期維持，而且這種飼料的營養(yǎng)價(jià)值低，不能滿足家畜對營養(yǎng)的均衡需求。鮮薯渣水分含量高達(dá)80%以上，不便于千燥和運(yùn)輸，生產(chǎn)季節(jié)時(shí)期若不能及時(shí)處理，占用場地而且容易腐敗變質(zhì)，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。
[0006]在國外，馬鈴薯渣的研究則相對較為成熟，應(yīng)用范圍也較為廣泛。除了與國內(nèi)相似的處理方法外，研究更傾向于把薯渣做為一個(gè)整體，利用纖維、淀粉和蛋白質(zhì)之間的相互作用，通過各種處理方法對其進(jìn)行研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供了針對馬鈴薯渣生物飼料制備的高效的復(fù)合微生物菌劑。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:復(fù)合微生物菌劑，是由釀酒酵母YB發(fā)酵菌液、黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液混合得到的；所述黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液是由黑曲霉和李氏木霉經(jīng)種子瓶各自培養(yǎng)后，按照體積比黑曲霉發(fā)酵菌液:李氏木霉發(fā)酵菌液為1-3: 2-4混合得到的。
[0009]上述的復(fù)合微生物菌劑，所述釀酒酵母YB發(fā)酵菌液是將釀酒酵母YB菌株經(jīng)種子瓶培養(yǎng)后得到的；所述釀酒酵母YB菌株是將釀酒酵母菌株經(jīng)12C+6離子束輻照并選育得到的；所述釀酒酵母YB菌株已經(jīng)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏日期為2011年6月29日，保藏編號為CGMCCN0.5004。
[0010]進(jìn)一步的，上述的復(fù)合微生物菌劑，所述復(fù)合微生物菌劑中各組分的混合比例按照體積比為黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB發(fā)酵菌液為4-6: 3-5。
[0011]進(jìn)一步的，上述的復(fù)合微生物菌劑，所述復(fù)合微生物菌劑中各組分的混合比例按照體積比為黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB發(fā)酵菌液為4: 3或4: 4或4: 5或 5: 3 或6: 3。
[0012]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供了上述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，包括以下步驟:
[0013]I)將釀酒酵母菌株進(jìn)行輻射誘變并選育，得到釀酒酵母YB菌株；
[0014]2)將釀酒酵母YB菌株、黑曲霉和李氏木霉分別置于馬鈴薯糖瓊脂培養(yǎng)基上進(jìn)行斜面培養(yǎng)；
[0015]3)將步驟2) 得到經(jīng)斜面培養(yǎng)后的黑曲霉和李氏木霉接種于黑曲霉和李氏木霉種子瓶培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)繁，黑曲霉和李氏木霉種子瓶菌液按照體積比黑曲霉:李氏木霉為
1-3: 2-4，以5%接種量接種發(fā)酵瓶混合培養(yǎng)得到黑曲霉-李氏木霉混合發(fā)酵菌液，并加入保護(hù)劑；
[0016]4)將步驟2)得到的經(jīng)斜面培養(yǎng)后的釀酒酵母YB菌株置于酵母種子瓶培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)；得到釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液，并加入保護(hù)劑；
[0017]5)將步驟3)得到的黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液與步驟4)得到的釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液混合，得到混合菌液，混合比例為按照體積比黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液為4-6: 3-5 ；
[0018]6)將步驟5)得到的帶有保護(hù)劑的混合菌液凍干得到復(fù)合微生物菌劑。
[0019]進(jìn)一步的，上述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，所述步驟I)中的輻射劑量為10Gy-130Gyo
[0020]進(jìn)一步的，上述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，所述步驟I)中的輻射劑量為為90Gy。
[0021]進(jìn)一步的，上述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，所述步驟3)和步驟4)中的保護(hù)劑為脫脂乳、甘油和維生素C，或脫脂乳、海藻糖和維生素C ;所述保護(hù)劑的加入量為按照質(zhì)量百分比脫脂乳10%、甘油6%、維生素C4%，或脫脂乳8%、海藻糖8%和維生素C4%。
[0022]進(jìn)一步的，上述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，所述步驟5)中，黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液和釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液的混合比例為按照體積比黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液為4: 3或4: 4或4: 5或5: 3或6: 3。
[0023]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供了上述的復(fù)合微生物菌劑在制備薯渣蛋白飼料中的應(yīng)用，是按照如下步驟進(jìn)行的:
[0024]a)將20重量份的馬鈴薯渣、2重量份的草粉、2重量份的甜高粱秸桿粉混合，得到薯渣發(fā)酵原料；[0025]b)將復(fù)合微生物菌劑噴灑到薯渣發(fā)酵原料上，每100g薯渣發(fā)酵原料上噴灑0.5ml復(fù)合微生物菌劑，得到復(fù)合發(fā)酵底料；
[0026]c)將乳酸桿菌接入復(fù)合發(fā)酵底料中，接種比例為按照質(zhì)量百分比1%。。
[0027]其中，所用到的菌種均由甘肅工業(yè)微生物菌種保存中心購買，具體為:
[0028]黑曲霉囷:由甘肅工業(yè)微生物囷種保存中心購頭；
[0029]李氏木霉菌:由甘肅工業(yè)微生物菌種保存中心購買；
[0030]乳酸桿菌:由甘肅工業(yè)微生物菌種保存中心購買；
[0031]釀酒酵母YB菌株:由甘肅工業(yè)微生物菌種保存中心購買，同時(shí)，由于此菌株為中科院近代物理所生物物理實(shí)驗(yàn)室重離子輻照選育并保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的，保藏日期為2011年6月29日，保藏編號為CGMCC N0.5004，即甘肅工業(yè)微生物菌種保存中心和中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心均可提供此菌株。
[0032]黑曲霉和李氏木霉混合培養(yǎng)的優(yōu)勢:混合培養(yǎng)不僅具有和單一培養(yǎng)相似的生物生產(chǎn)性力，而且混合培養(yǎng)液中木聚糖酶的活性比單一培養(yǎng)高得多，說明混合培養(yǎng)具有協(xié)同作用，使酶制劑含有豐富的纖維素酶和木聚糖酶，對纖維素和半纖維素同時(shí)能夠有效地降解作用。此外，兩種菌株混合培養(yǎng)在生產(chǎn)中可比單獨(dú)培養(yǎng)減少一個(gè)發(fā)酵罐投入，降低設(shè)備投入成本，降低生產(chǎn)費(fèi)用。
[0033]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的復(fù)合微生物菌劑、其制備方法及其在生產(chǎn)高蛋白薯渣飼料中的應(yīng)用，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0034]1、由于新鮮馬鈴薯渣中水分含量過高，高于發(fā)酵要求的最高水分含量，采用了向薯渣中添加部分草粉的方法，既降低了薯渣中的草粉含量，又增加了復(fù)合微生物菌劑中黑曲霉、李氏木霉混合發(fā)酵液菌種的發(fā)酵底物，具有誘導(dǎo)纖維素酶產(chǎn)生作用；
[0035]2、馬鈴薯渣發(fā)酵底物中糖分含量很低，甜高粱秸桿中含有豐富糖份，糖含量可達(dá)16-24%,添加甜高粱秸桿可以給發(fā)酵底物提供微生物生長的碳源，促進(jìn)添加復(fù)合微生物菌劑菌株生長，有利于提高飼料中菌體蛋白、活性成分及營養(yǎng)物質(zhì)。
[0036]3、本發(fā)明所用的釀酒酵母YB菌株為重離子束誘變后選育出的高效價(jià)菌種；
[0037]4、針對性的做出了滅菌組與未滅菌組的對照，并模擬生產(chǎn)做了中試試驗(yàn)，此外，實(shí)驗(yàn)在薯渣發(fā)酵結(jié)束后做了烘干實(shí)驗(yàn)，得出了薯渣發(fā)酵飼料在達(dá)到儲存要求的水分含量的最佳烘干時(shí)間，獲得薯渣發(fā)酵生物飼料產(chǎn)品；
[0038]5、經(jīng)過微生物培養(yǎng)，產(chǎn)生大量菌體蛋白；經(jīng)發(fā)酵作用后，將馬鈴薯渣中的粗纖維、果膠等含量較高的成分降解，釋放出許多活性物質(zhì)，也可轉(zhuǎn)化為飼用菌體蛋白，使馬鈴薯渣的粗蛋白含量提高到可以直接飼喂畜禽類動物的水平，并且也利用菌種的發(fā)酵作用來改善馬鈴薯渣的適口性，提高動物采食量，降低生產(chǎn)成本和提高養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0039]實(shí)施例1:
[0040]一、酵母菌種的重離子束輻照誘變與選育實(shí)驗(yàn)
[0041]1.材料與方法
[0042] 釀酒酵母菌株甘肅省工業(yè)微生物菌種保藏中心[0043]2.實(shí)驗(yàn)步驟與方法
[0044]2.1菌種的活化
[0045]取已知效價(jià)且生產(chǎn)性能優(yōu)良的酵母菌種一支，放置在恒溫培養(yǎng)箱(30°C ±0.6°C,30min),使其活化。
[0046]2.212C+6離子束穿透誘變
[0047]蘭州重離子加速器國家實(shí)驗(yàn)室提供的12C+6離子束對酵母孢子懸浮液進(jìn)行輻照誘變，輻照劑量分別為OGy，IOGy，30Gy，50Gy，70Gy，90Gy，11OGy，然后將輻照過的孢子懸液梯度稀釋，準(zhǔn)確吸取稀釋液的孢子懸液0.2ml/板，倒在制好的分離平板培養(yǎng)基上，分離單個(gè)菌落。同時(shí)，以未輻照的出發(fā)菌株孢子懸液平板分離培養(yǎng)菌落作為對照。分離平板在300C ±0.6°C培養(yǎng)2天，將菌落直徑大于對照平均菌落20%的作為正向突變菌株，研究輻照劑量與菌落大小正突變的關(guān)系，尋找優(yōu)選繁殖能力強(qiáng)、生長旺盛的突變酵母菌株的最佳輻照劑量。輻照劑量與正突變率的關(guān)系如表1所示。
[0048]表1
[0049]
【權(quán)利要求】
1.復(fù)合微生物菌劑，其特征在于，是由釀酒酵母YB發(fā)酵菌液、黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液混合得到的；所述黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液是由黑曲霉和李氏木霉經(jīng)種子瓶各自培養(yǎng)后，按照體積比黑曲霉發(fā)酵菌液:李氏木霉發(fā)酵菌液為1-3: 2-4混合得到的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合微生物菌劑，其特征在于，所述復(fù)合微生物菌劑中各組分的混合比例按照體積比為黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB發(fā)酵菌液為4-6: 3-5。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合微生物菌劑，其特征在于，所述復(fù)合微生物菌劑中各組分的混合比例按照體積比為黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB發(fā)酵菌液為4: 3或4: 4或4: 5或5: 3 或6: 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將釀酒酵母菌株進(jìn)行輻射誘變并選育，得到釀酒酵母YB菌株； 2)將釀酒酵母YB菌株、黑曲霉和李氏木霉分別置于馬鈴薯瓊脂培養(yǎng)基上進(jìn)行斜面培養(yǎng); 3)將步驟2)得到經(jīng)斜面培養(yǎng)后的黑曲霉和李氏木霉接種于黑曲霉和李氏木霉種子瓶培養(yǎng)基進(jìn)行擴(kuò)繁，黑曲霉和李氏木霉種子瓶菌液按照體積比黑曲霉:李氏木霉為1-3: 2-4，以5%接 種量接種發(fā)酵瓶混合培養(yǎng)得到黑曲霉-李氏木霉混合發(fā)酵菌液，并加入保護(hù)劑； 4)將步驟2)得到的經(jīng)斜面培養(yǎng)后的釀酒酵母YB菌株置于酵母種子瓶培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)；得到釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液，并加入保護(hù)劑； 5)將步驟3)得到的黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液與步驟4)得到的釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液混合，得到混合菌液，混合比例為按照體積比黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液為4-6: 3-5 ； 6)將步驟5)得到的帶有保護(hù)劑的混合菌液凍干得到復(fù)合微生物菌劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中的輻射劑量為10Gy-130Gy。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述步驟I)中的輻射劑量為為90Gy。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述步驟3)和步驟4)中的保護(hù)劑為脫脂乳、甘油和維生素C，或脫脂乳、海藻糖和維生素C ;所述保護(hù)劑的加入量為按照質(zhì)量百分比脫脂乳10%、甘油6%、維生素C4%，或脫脂乳8%、海藻糖8%和維生素C4%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合微生物菌劑的制備方法，其特征在于，所述步驟5)中，黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液和釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液的混合比例為按照體積比黑曲霉-李氏木霉發(fā)酵菌液:釀酒酵母YB菌株培養(yǎng)液為4: 3或4: 4或4: 5或5: 3或6: 3。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的復(fù)合微生物菌劑在制備薯渣蛋白飼料中的應(yīng)用，其特征在于，是按照如下步驟進(jìn)行的: a)將20重量份的馬鈴薯渣、2重量份的草粉、2重量份的甜高梁秸桿粉混合，得到薯渣發(fā)酵原料； b)將復(fù)合微生物菌劑噴灑到薯渣發(fā)酵原料上，每100g薯渣發(fā)酵原料上噴灑0.5ml復(fù)合微生物菌劑，得到復(fù)合發(fā)酵底料；C )將乳酸桿菌接入復(fù)合發(fā)酵底料中，接種比例為按照質(zhì)量百分比1%。。
【文檔編號】A23K1/14GK104017739SQ201410191461
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】王曙陽, 霍明德, 張向陽, 梁劍平, 李文建, 肖國青, 馬良, 陳積紅, 劉敬, 胡偉 申請人:中國科學(xué)院近代物理研究所