一種新型酵母源飼料的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種酵母源飼料的生產(chǎn)方法，該方法以玉米為碳源原料進行酵母發(fā)酵，玉米渣同玉米糖漿都進入發(fā)酵罐，發(fā)酵結(jié)束分離出的玉米渣殘?zhí)堑汀⒏街薪湍?、沒有雜菌、不易酸敗，湯、渣都進行回收利用，產(chǎn)品生產(chǎn)成本較低。
【專利說明】
一種新型酵母源飼料的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種新型酵母源飼料的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]酵母源生物飼料是以酵母為原料或載體，利用現(xiàn)代生物技術(shù)和生產(chǎn)工藝，并結(jié)合微生物發(fā)酵而獲得的一系列與酵母相關(guān)的具有特定營養(yǎng)或功能的天然、安全的飼料原料及飼料添加劑產(chǎn)品。
[0003]它作為一類天然綠色生物飼料，在穩(wěn)定飼料品質(zhì)、改善動物消化道健康、強化動物免疫水平、減少動物應(yīng)激、提高動物生長性能、吸附霉菌毒素、調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)、提供有機微量元素、保護生態(tài)環(huán)境等諸多方面都有著良好的應(yīng)用前景。被廣泛應(yīng)用于畜禽、水產(chǎn)、反芻、特養(yǎng)等動物養(yǎng)殖領(lǐng)域。酵母源生物飼料能替代動物源性蛋白原料，酵母源生物飼料作為微生物發(fā)酵來源，不存在同源性蛋白隱患。國際上在歐盟等禁用抗生素的區(qū)域，酵母源飼料已成為良好的替代品使用。
[0004]傳統(tǒng)的酵母源生物飼料包括釀造廢酵母，啤酒、酒精、石油、淀粉、造紙、味精等工業(yè)廢酵母，這些均屬于工業(yè)副產(chǎn)物，酵母菌活性不高，多數(shù)酵母菌已經(jīng)失去了繁殖及代謝能力，干燥后酵母菌大多已死亡，主要提供蛋白和B族維生素。以安琪酵母公司為代表的現(xiàn)代生產(chǎn)工廠，以糖蜜為原料進行深層純種液態(tài)發(fā)酵，酵母源飼料品質(zhì)較好，通過對發(fā)酵原料的控制，能確保原料安全，在生產(chǎn)過程中可嚴(yán)格控制雜菌、重金屬等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明人進行了廣泛深入的研究，最終完成本發(fā)明。本發(fā)明找到了酵母源飼料生產(chǎn)的新方法，以玉米為碳源原料進行酵母發(fā)酵，玉米渣同玉米糖漿都進入發(fā)酵罐，發(fā)酵結(jié)束分離出的玉米渣殘?zhí)堑汀⒏街薪湍?、沒有雜菌、不易酸敗，湯、渣都進行回收利用，產(chǎn)品生產(chǎn)成本較低。
[0006]本發(fā)明是以玉米為主要原料，進行液態(tài)發(fā)酵，可以生產(chǎn)出4種酵母制品，作為酵母源飼料。加工過程中湯、渣都進行收集利用，達到玉米高效綜合利用，降低了產(chǎn)品成本。
[0007]本發(fā)明提供了一種酵母源飼料的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟:
[0008](I)將玉米糖漿和玉米渣的混合物與酵母菌和營養(yǎng)液，同時進行液態(tài)發(fā)酵，得到發(fā)酵液；
[0009](2)對步驟(I)中得到的發(fā)酵液進行分離以將玉米渣從發(fā)酵醪液中分離出來，分別得到玉米渣和酵母醪液；
[0010](3)對步驟(2)中得到的酵母醪液進行分離以將酵母醪液中的酵母分離出來，分別得到酵母液和作為產(chǎn)品的酵母；
[0011](4)對步驟(2)中得到的玉米渣進行低溫干燥，得到作為產(chǎn)品的載體酵母;和/或，對步驟(2)中得到的玉米渣進行中溫干燥，得到作為產(chǎn)品的酵母蛋白飼料;和/或，將步驟
(3)中得到的酵母液進行濃縮得到濃縮液，然后將步驟(2)中得到的玉米渣在造粒機中造粒，在造粒過程前和造粒過程后噴入上述濃縮液，進行中溫干燥，得到作為產(chǎn)品的顆粒蛋白飼料。
[0012]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(I)中，所述玉米糖漿和玉米渣的混合物制備如下:將玉米除去雜質(zhì)，進入脫胚工序，將玉米胚體去除;進行粉碎(更優(yōu)選粉碎粒度在0.1-2毫米)，進行浸水、加熱滅菌消毒，加入淀粉酶進入液化工序，再進入糖化酶糖化工序，經(jīng)過滅酶，得到無菌的玉米糖漿和玉米渣的混合物。
[0013]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(2)中，使用臥式螺旋沉降機將玉米渣從發(fā)酵醪液中分離出來。選好臥式螺旋沉降離心機技術(shù)參數(shù)，使大于酵母分子直徑的玉米渣等混合物(顆粒50微米以上)從醪液中分離出來，再用酵母碟片分離機分離出酵母菌。
[0014]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(3)中，使用碟片式分離機將酵母醪液中的酵母分離出來。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(4)中，低溫干燥的溫度范圍為30_38°C；中溫干燥的溫度范圍為40-60 °C。
[0016]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(4)中，所述濃縮液的固形物含量為約40wt%?約80wt%，優(yōu)選約 50wt%。
[0017]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(4)中，采用低溫氣流干燥方式干燥，保持酵母活性含水率小于7%，然后隔氧儲存，得到作為產(chǎn)品的載體酵母。
[0018]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(4)中，采用中溫滾筒式干燥機干燥，干燥后水分小于8%包裝儲存，得到作為產(chǎn)品的酵母蛋白飼料。
[0019]優(yōu)選地，本發(fā)明方法步驟(4)中，將步驟(3)中得到的酵母液進行濃縮得到固形物含量約50wt %的濃縮液，然后將步驟(2)中得到的玉米渣在螺旋造粒機中造粒，在造粒過程前和造粒過程后噴入上述濃縮液，進行熱風(fēng)中溫干燥，得到作為產(chǎn)品的顆粒蛋白飼料。
[0020]本發(fā)明中，所述酵母菌可以為釀酒酵母(S.cerevisiae)或本領(lǐng)域通常使用任何其它酵母。
[0021]本發(fā)明中，所述低溫干燥通常在30-38 °C下進行;所述中溫干燥通常在40_60°C下進行；營養(yǎng)液為含有氮、磷、無機鹽、生長素、微量元素等酵母所需營養(yǎng)物質(zhì)的溶液，可以采用本領(lǐng)域中通常用于酵母發(fā)酵的任何營養(yǎng)液。
[0022]本發(fā)明可以制得4種酵母源飼料:
[0023]1、活性酵母
[0024]本發(fā)明方法可以分離出大量活性酵母，此活性酵母可做酵母水解物、酵母抽提物、酵母細胞壁多糖等酵母源飼料，也可干燥后做干酵母飼用。
[0025]2、玉米渣載體酵母
[0026]本發(fā)明方法分離出的玉米渣附著大量活性酵母，采用低溫氣流干燥方式干燥，保持酵母活性含水小于7%，然后隔氧儲存，可以得到作為產(chǎn)品的載體酵母。
[0027]3、玉米渣酵母蛋白飼料
[0028]本發(fā)明方法分離出的玉米渣附著大量活性酵母，采用中溫滾筒式干燥機干燥，既能快速干燥殺死活性酵母又不破壞酵母蛋白，干燥后水分小于8%包裝儲存，可以得到作為產(chǎn)品的酵母蛋白飼料。
[0029]4、玉米渣酵母蛋白酵素顆粒飼料
[0030]本發(fā)明方法分離出的酵母的清液含有沒被酵母利用的殘?zhí)?、氮源等，還有酵母繁殖代謝的產(chǎn)物均是反芻動物的營養(yǎng)飼料，將所述濾液進行濃縮得到的濃縮液。將上述玉米渣在螺旋造粒機中造粒，在造粒過程前和造粒過程后噴入上述濃縮液，進行熱風(fēng)干燥，可以得到作為產(chǎn)品的顆粒酵素蛋白飼料。
[0031 ]本發(fā)明方法具有以下工藝特點:
[0032]1、將玉米糖漿和玉米渣同時進行液態(tài)發(fā)酵。
[0033 ] 2、發(fā)酵結(jié)束，將玉米渣分離、干燥做載體酵母和酵母蛋白飼料。
[0034]3、將發(fā)酵濾液濃縮，與上述玉米渣混合，制做含酵素的顆粒飼料。
[0035]本發(fā)明方法，在以玉米為原料生產(chǎn)酵母過程中，玉米糖漿和玉米渣同時進入發(fā)酵罐發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束將醪液中的玉米渣分離出來，玉米渣附著大量活性酵母。將附著大量活性酵母的玉米渣進行干燥處理生產(chǎn)出上述3個系列產(chǎn)品。特點是玉米渣從發(fā)酵開始到結(jié)束處在酵母發(fā)酵液中，PH值適中，糖消耗較徹底，沒有污染雜菌，干燥后酸度輕，有酵母香味，作為飼料誘食性和適口性均好。
【附圖說明】
[0036]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的以玉米原料生產(chǎn)酵母源飼料的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0037]下面通過具體實施例來進一步詳細描述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅僅局限于以下實施例。
[0038]菌株:釀酒酵母菌或其它酵母菌等。實施例中使用的酵母菌學(xué)名(拉丁名):Saccharomyces,屬于釀酒酵母(S.cerevisiae);使用的淀粉酶又名液化型淀粉酶:α-淀粉酶(EC3.2.1.1);糖化酶又名糖化型淀粉酶(Saccharified Amylase)或淀粉葡萄糖苷酶(Amyloglucosidase) (EC3.2.1.3)；設(shè)備:發(fā)酵罐、液化罐、糖化罐、流加設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、臣卜式螺旋沉降離心機、酵母碟片分離機等。
[0039]實施例
[0040]將玉米進行篩選、風(fēng)選除去雜質(zhì)，進入脫胚工序，將玉米皮和玉米胚體去除。進行粉碎，粉碎粒度在0.1-2毫米，進行浸水、加熱玉米粉與水為I比1.5的配比調(diào)漿，用NaOH溶液調(diào)pH6.0?6.2，然后加入淀粉酶。加量為10單位/克玉米粉。打入液化罐后用直接蒸汽加熱至90?93°C，保溫液化到碘液反應(yīng)呈棕紅色為止。冷卻到53?54°C，用HCl溶液調(diào)pH4.5?5.0，加入糖化酶，加量為100單位/克玉米粉，保溫糖化至DE值97以上，然后加熱100 °C滅酶。無菌的玉米糖漿和玉米渣混合液體儲存在容器里，作為發(fā)酵主原料的碳源備用。
[0041]酵母的發(fā)酵采用液態(tài)發(fā)酵，使用發(fā)酵罐生產(chǎn)。試管菌種移接入三角瓶培養(yǎng)然后在接入卡氏罐培養(yǎng)再接入種子罐擴培;將發(fā)酵罐加入培養(yǎng)底液，接入擴培后的酵母種子，溫度階段控制，在30-38°C之間，通入適量空氣保持好氧狀態(tài)，進行培養(yǎng)，將上述制作的玉米混合糖漿進行流加進入發(fā)酵罐內(nèi)，將上述營養(yǎng)液也根據(jù)需要流加進入發(fā)酵罐，約16-24小時完成液態(tài)發(fā)酵。營養(yǎng)液是酵母生長所需氮源、無機鹽、生長素微量元素等營養(yǎng)原料根據(jù)生物工程數(shù)學(xué)模型計算配制成營養(yǎng)溶液。整個發(fā)酵周期，按酵母生長規(guī)律流加碳源及營養(yǎng)液。
[0042]發(fā)酵結(jié)束后，對得到的發(fā)酵液進行兩段分離，第I段使用臥式螺旋沉降機將玉米渣從發(fā)酵醪液中分離出來，分別得到玉米渣和酵母醪液;第2段使用碟片式分離機將去除玉米渣的酵母醪液中的酵母分離出來，分別得到酵母液和作為產(chǎn)品的酵母。選好臥式螺旋沉降離心機技術(shù)參數(shù)，使大于酵母分子直徑的玉米渣等混合物(顆粒50微米以上)從醪液中分離出來，再用酵母碟片分離機分離出酵母菌。
[0043]上述的第2段分離中，分離出大量活性酵母，此活性酵母可做酵母水解物、酵母抽提物、酵母細胞壁多糖等酵母源飼料，也可干燥后做干酵母飼用。
[0044]上述分離出的玉米渣附著大量活性酵母，采用低溫氣流干燥方式干燥，保持酵母活性含水小于7%，然后隔氧儲存，作為載體酵母。
[0045]上述分離出的玉米渣附著大量活性酵母，采用中溫滾筒式干燥機干燥，既能快速干燥殺死活性酵母又不破壞酵母蛋白，干燥后水分小于8 %包裝儲存，作為酵母蛋白飼料。
[0046]上述第2段分離酵母的清液含有沒被酵母利用的殘?zhí)?、氮源等，還有酵母繁殖代謝的產(chǎn)物均是反芻動物的營養(yǎng)飼料，將所述濾液進行濃縮固形物含量約50%，稱之為濃縮液。將上述玉米渣在螺旋造粒機中造粒，在造粒過程前和造粒過程后噴入上述濃縮液，進行熱風(fēng)干燥，廣品為顆粒蛋白伺料。
[0047]實驗得出:2.5噸玉米能加工出I噸干酵母和I噸干玉米渣酵母源飼料。通過理論計算也佐證玉米淀粉轉(zhuǎn)化成糖，再由糖轉(zhuǎn)化成酵母，2.5噸玉米產(chǎn)出I噸酵母是可能的。
【主權(quán)項】
1.一種酵母源飼料的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟: (1)將玉米糖漿和玉米渣的混合物與酵母菌和營養(yǎng)液，同時進行液態(tài)發(fā)酵，得到發(fā)酵液； (2)對步驟(I)中得到的發(fā)酵液進行分離以將玉米渣從發(fā)酵醪液中分離出來，分別得到玉米渣和酵母醪液； (3)對步驟(2)中得到的酵母醪液進行分離以將酵母醪液中的酵母分離出來，分別得到酵母液和作為產(chǎn)品的酵母； (4)對步驟(2)中得到的玉米渣進行低溫干燥，得到作為產(chǎn)品的載體酵母;和/或，對步驟(2)中得到的玉米渣進行中溫干燥，得到作為產(chǎn)品的酵母蛋白飼料;和/或，將步驟(3)中得到的酵母液進行濃縮得到濃縮液，然后將步驟(2)中得到的玉米渣在造粒機中造粒，在造粒過程前和造粒過程后噴入上述濃縮液，進行中溫干燥，得到作為產(chǎn)品的顆粒蛋白飼料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，步驟(I)中，所述玉米糖漿和玉米渣的混合物制備如下:將玉米除去雜質(zhì)，進入脫胚工序，將玉米胚體去除；進行粉碎(優(yōu)選粉碎粒度在0.1-2毫米)，進行浸水、加熱滅菌消毒，加入淀粉酶進入液化工序，再進入糖化酶糖化工序，經(jīng)過滅酶，得到無菌的玉米糖漿和玉米渣的混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，本發(fā)明方法步驟(2)中，使用臥式螺旋沉降機將玉米渣從發(fā)酵醪液中分離出來。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，步驟(3)中，使用碟片式分離機將酵母醪液中的酵母分離出來。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，步驟(4)中，所述低溫干燥的溫度范圍為30-38 °C ;所述中溫干燥的溫度范圍為40-60 °C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，步驟(4)中，所述濃縮液的固形物含量為約40wt% ?約80wt%，優(yōu)選約50wt%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，步驟(4)中，采用低溫氣流干燥方式干燥，保持酵母活性含水率小于7%，得到作為產(chǎn)品的載體酵母。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，步驟(4)中，采用中溫滾筒式干燥機干燥，干燥后水分小于8%，得到作為產(chǎn)品的酵母蛋白飼料。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)方法，其中，步驟(4)中，將步驟(3)中得到的酵母液進行濃縮得到固形物含量約50^%的濃縮液，然后將步驟(2)中得到的玉米渣在螺旋造粒機中造粒，在造粒過程前和造粒過程后噴入上述濃縮液，進行熱風(fēng)中溫干燥，得到作為產(chǎn)品的顆粒蛋白飼料。
【文檔編號】C12P21/00GK106071112SQ201610411079
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月13日 公開號201610411079.6, CN 106071112 A, CN 106071112A, CN 201610411079, CN-A-106071112, CN106071112 A, CN106071112A, CN201610411079, CN201610411079.6
【發(fā)明人】呂偉, 楊艷昆
【申請人】北京昕大洋科技發(fā)展有限公司