专利名称：直投式啤酒糟产品及其生产方法
技术领域：
本发明属于啤酒糟加工领域，特别涉及一种以啤酒糟为原料通过生物工程生产的啤酒糟产品及其生产方法。
背景技术：
啤酒麦糟是在制备麦汁时产生的，啤酒麦糟的主要成分是未糖化的麦芽、大米中的不溶性高分子物质和麦皮中的纤维素等。啤酒糟中含有丰富的蛋白质、糖类和无机盐类，其中干糟含粗蛋白24％-26％、无氮浸出物40.8％、粗脂肪5.3％、灰分4.2％、残糖1.5％～2％，还有少量钙、磷等矿物元素。
麦糟约占啤酒生产量的四分之一，目前大部分厂家仍将麦糟直接排放，这不仅对环境造成了严重污染，而且浪费了大量的污染治理费。啤酒糟是啤酒工业的主要副产物(占副产物的80％以上)，其蛋白质质量分数为24％-26％(干计)，是一种很好的蛋白质资源。近年来，随着人们物质生活水平的不断提高，我国的啤酒生产得到迅速发展，据估计2010年我国的啤酒年产量将达到3000万吨，啤酒糟将达到750万吨(湿糟)。然而啤酒厂的糟渣处理却成为迫切需要解决的难题。我国大多数厂家将啤酒糟直接用作饲料(湿糟或干糟)，经济效益较低。湿啤酒糟由于产出量大，且水分含量高(达70％以上)，使有效利用该资源受到了一定限制。特别是夏季阴雨天气较多，正值啤酒生产旺季，啤酒糟往往得不到及时处理而导致变质，造成严重的环境污染与资源浪费。为此，利用生物技术将啤酒糟开发出附加值高、营养价值高的新产品，使企业实现清洁生产，提高经济效益和社会效益。因此啤酒麦糟产品的开发具有重要的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种直投式啤酒糟产品及其生产方法。
本发明直投式啤酒糟产品，其生产过程如下对啤酒糟进行湿法粉碎，粉碎完毕后加入固体发酵罐进行高温灭菌，麦糟温度降低到30℃添加酵母菌粉、乳酸菌粉和灭菌营养液，将啤酒糟和菌种混合后，倒入固体发酵设备内，进行前期发酵前期发酵期间温度为25-32℃，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.5～1.0，搅拌转速5-20转/分，湿度控制在80-90％之间，前期发酵时间10-20小时；前期发酵完毕停开搅拌，停止通入无菌新鲜空气，继续保持温度在25-31℃进行后期发酵，后期发酵时间20-40小时。待麦糟料的ph达到3.6-4.5，发酵完毕后逐步通入干燥热空气，使麦糟发酵料水分在7％以下，开启搅拌混合发酵麦糟。将上述产物包装后即可销售。
本发明中麦糟的灭菌条件是121℃2-3小时。
本发明中麦糟原料的水分含量控制在70-90％。
本发明中添加的营养液主要由麦糟重量0.5-1％的葡萄糖、0.01-0.03％的碳酸钙、5-10％的磷酸铵、0.1-0.5％酵母粉组成。
本发明固体发酵设备可以采用常州三高生物技术工程设备有限公司生产的SGG-2000W型号固体发酵设备或同类固体发酵设备。
本发明中酵母菌采用安琪酵母公司生产的活性面包酵母菌粉、活性啤酒酵母菌粉、活性啤酒酵母菌粉，添加量占麦糟重量的0.01-0.1％；乳酸菌粉采用市售的活性乳酸菌粉，添加量占麦糟重量的0.05-0.1％。
前期发酵期间合适发酵温度为27-30C之间，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.5～0.8，搅拌转速5-20转/分，湿度控制在80-90％之间。
后期发酵期间合适发酵温度为27-30℃，湿度控制在80-90％之间。
干燥温度控制在75-90℃。
以啤酒糟为主要原料，采用酵母菌和乳酸菌混合发酵技术，使微生物体内的各种酶系协同作用。首先是酵母菌利用以上的糖类和氨基酸合成营养价值高、适口性好的高蛋白饲料。从而大幅度提高啤酒糟的蛋白质含量，降低粗纤维含量，改善了啤酒糟的品质，增加了饲料的营养价值和消化利用率。通过乳酸菌发酵产生乳酸，乳酸的大量产生不仅增加了麦糟产品的适口性，而且由于乳酸的产生使麦糟产品具有良好的适口性。其粗蛋白的质量分数为34.63％以上，其中赖氨酸达到3％，比发酵前提高了3倍以上，B族维生素的总量提高了2倍，粗纤维质量分数为8.72％(低于未发酵啤酒糟的1/2)，还富含多种消化酶、维生素及钙、磷。这种饲料不仅可用于牛、马、羊等牲畜，还可以用于猪和鸡等畜禽，大大提高了啤酒糟的饲用价值，同时也可以减少环境污染。
采用本发明生产技术使啤酒糟在高水分状态下接入经扩大培养的菌液，在适合温度条件下进行生物反应。在此过程中，采用强制充氧和定期搅拌，使物料与氧充分接触并散发多余热量。当接种12h后，在充分酶解和水解作用下，部分地降解纤维素等物质，利用糟中的碳源及氮源合成菌体，促进酵母单细胞蛋白(SCP)的合成及代谢物的生成，即单细胞蛋白的积累。当发酵物料的酵母细胞数趋于稳定时(15-20h左右)，停止通风使乳酸菌进行厌氧发酵。在乳酸菌生长代谢过程中，会产生一些具有抗微生物活性的物质，如有机酸，过氧化氢，二氧化碳等，可以有效抑制有害微生物的生长繁殖。很多乳酸菌都能产生细菌素，如乳链菌素，乳酸菌素，噬酸菌素等，经研究表明这些物质在抑制病原菌上具有重要作用。粘附能力通常认为是病原菌的一种重要的毒性因子，粘附于肠道粘膜，是病原菌定植并产生临床症状的前提条件。乳酸菌可防止病原菌附着于肠上皮细胞表面，从而达到抑制有害微生物的效果。
发酵完毕吹热风进行干燥。由于采用蒸汽换热，可以将温度调整到55℃以下，以保证细胞、多种酶和维生素不被破坏，特别是它们的生物活性不受损失。最终将菌体及其代谢物和底物一并收集。再发酵后的啤酒糟产品中含有大量的菌体蛋白，同时含有其代谢物如维生素、活性酶等物质；也山于乳酸菌产生的酸性代谢产物使肠道环境偏酸性，而一般消化酶的最适pH值为偏酸性(淀粉酶6.5、糖化酶4.4)，这样就有利于营养素的消化吸收，有机酸的产生还可加强肠道的蠕动和分泌，可促进养分的消化吸收。因而产品是优质饲料蛋白。
在混合菌种的作用下，将糟液中的可溶性有机酸、还原糖等物质转换成菌体蛋白及其代谢物如B族维生素、活性酶、促生长因子等，并被截留在固形物中，使产品具有高活性、多功能、高消化率的特性。并可解决糟液对环境的污染。该添加剂可抑制消化道内有害微生物的生长，产生广谱性的抗菌性物质，提高机体的免疫能力，减少疾病的发生，还能分泌消化酶，提高饲料的转化率。
采用本技术开发的产品是一种蛋白含量高，动物必要氨基酸组成符合动物营养需要，不含任何激素的生物麦糟产品。本产品不仅可以作为新一代绿色饲料添加剂，适用于开发绿色畜禽产品，而且也可以作为食品辅料生产面包等营养食品。具有良好的应用前景。
本发明产品作为绿色饲料添加剂其添加量是饲料的5-10％。
具体实施例方式下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
例1将啤酒糟进行湿法粉碎，粉碎完毕后加入固体发酵罐经蒸汽灭菌后，添加灭菌营养液、酵母菌粉和乳酸菌粉，将啤酒糟和菌种混合后，倒入固体发酵设备内，湿度维持在80％，不断通入无菌新鲜空气并开启搅拌，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.5，搅拌转速5转/分。前期发酵15小时后，停开搅拌，停止通入无菌新鲜空气，继续保持温度在25℃进行后期发酵，湿度控制在90％，后期发酵时间40小时。待麦糟料的ph达到4.0，发酵完毕后逐步通入干燥热空气保持水分在7％以下，开启搅拌混合发酵麦糟。将上述产物包装后即可销售。
本发明中添加的营养液主要由麦糟重量0.5％的葡萄糖、0.01％的碳酸钙，5％的磷酸铵，0.1％的酵母粉组成。
采用常州三高生物技术工程设备有限公司生产的SGG-2000W型号固体发酵设备。
本发明中酵母菌采用活性面包酵母菌粉，添加量占麦糟重量的0.01％；乳酸菌粉市售的活性乳酸菌粉，添加量占麦糟重量的0.05％。
本发明中麦糟的灭菌条件是121℃2小时。
本发明中麦糟原料的水分含量控制在70％。
干燥温度控制在75-90℃。
实施例2肉鸡饲喂试验采用本发明生产的饲料添加剂对肉鸡进行了饲喂试验，共选择了五组肉鸡，每组40个，通过30天的饲喂，试验结果如下表所示。如试验结果所示麦糟饲料添加剂A、、B、C分别比对照的日增重提高了2.1％、12％、16％；料肉比也比对照较低了4％；麦糟饲料添加剂A、、B、C死亡率比对照有很大的降低，从6只降低到1-2只。实验结果表明麦糟饲料添加剂是可以有效提高养殖效益的高效饲料添加剂。通过对牛、羊等畜禽饲喂结果也表明本发明产品具有良好的饲喂效果。
肉鸡饲喂生产性能试验结果
例3本发明得到新型麦糟产品，其生产过程如下对啤酒糟进行湿法粉碎，粉碎完毕后加入固体发酵罐进行高温灭菌，麦糟温度降低到30℃添加酵母菌粉、乳酸菌粉和灭菌营养液，将啤酒糟和菌种混合后，倒入固体发酵设备内，进行前期发酵前期发酵期间温度为29℃，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.6，搅拌转速10转/分，湿度控制在85％，发酵时间10；前期发酵完毕停开搅拌，停止通入无菌新鲜空气，继续保持温度在30℃进行后期发酵，后期发酵时间20小时。待麦糟料的ph达到4.2，发酵结束逐步通入干燥热空气，使麦糟发酵料水分在7％以下，开启搅拌混合发酵麦糟。将上述产物包装后即可销售。
本发明中麦糟的灭菌条件是121℃2小时。
本发明中麦糟原料的水分含量控制在80％。
本发明中添加的营养液主要由麦糟重量1％的葡萄糖、0.03％的碳酸钙、6％的磷酸铵，0.5％酵母粉组成。
本发明固体发酵设备可以采用常州三高生物技术工程设备有限公司生产的SGG-2000W型号固体发酵设备。
本发明中酵母菌采用安琪酵母公司生产的活性干酵母菌粉，添加量占麦糟重量的0.05％；乳酸菌粉添加量占麦糟重量的0.1％。
干燥温度控制在80-90℃。
例4将啤酒结束得到的啤酒糟进行湿法粉碎，粉碎完毕后加入固体发酵罐经蒸汽灭菌后，添加灭菌营养液、酵母菌液和乳酸菌液，将啤酒糟和菌种混合后，倒入固体发酵设备内，湿度维持在90％，不断通入无菌新鲜空气并开启搅拌，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.7，搅拌转速20转/分。前期发酵20小时后，停开搅拌，停止通入无菌新鲜空气，保持温度在28℃进行后期发酵，湿度控制在85％，后期发酵时间35小时。待麦糟料的ph达到4.0，发酵结束，发酵完毕后逐步通入干燥热空气保持水分在7％以下，开启搅拌混合发酵麦糟。将上述产物包装后即可销售。
本发明中添加的营养液主要由麦糟重量0.5％的葡萄糖、10％的磷酸铵，0.01％的碳酸钙。
采用常州三高生物技术工程设备有限公司生产的SGG-2000W型号固体发酵设备。
本发明中酵母菌采用活性干酵母菌粉，添加量占麦糟重量的0.1％；乳酸菌粉添加量占麦糟重量的0.08％。
例5本发明得到新型麦糟产品，其生产过程如下对啤酒糟进行湿法粉碎，粉碎完毕后加入固体发酵罐进行高温灭菌，麦糟温度降低到30℃添加酵母菌粉、乳酸菌粉和灭菌营养液，将啤酒糟和菌种混合后，倒入固体发酵设备内，进行前期发酵前期发酵期间温度为28℃，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.9，搅拌转速8转/分，湿度控制在90％，前期发酵时间30；前期发酵完毕停开搅拌，停止通入无菌新鲜空气，继续保持温度在29℃进行后期发酵，后期发酵时间25小时。待麦糟料的ph达到3.9-4.1，发酵结束，发酵完毕后逐步通入干燥热空气，使麦糟发酵料水分在7％以下，开启搅拌混合发酵麦糟。将上述产物包装后即可销售。
本发明中麦糟的灭菌条件是121℃2.5小时。
本发明中麦糟原料的水分含量控制在90％。
本发明中添加的营养液主要由麦糟重量0.6％的葡萄糖、0.02％的碳酸钙、10％的磷酸铵，0.3％酵母粉组成。
本发明固体发酵设备可以采用常州三高生物技术工程设备有限公司生产的SGG-2000W型号固体发酵设备。
本发明中酵母菌采用安琪酵母公司生产的活性干酵母菌粉，添加量占麦糟重量的0.08％；乳酸菌粉采用中国食品发酵工业研究院销售的活性乳酸菌粉，添加量占麦糟重量的0.1％。干燥温度控制在75-90℃。
权利要求
1.一种直投式啤酒糟产品，由下述方法制备(1)麦糟粉碎灭菌啤酒糟粉碎后进行灭菌；(2)添加菌粉和营养液添加灭菌营养液、酵母菌和乳酸菌粉，混合啤酒糟和菌粉；(3)前期发酵湿度维持在80-90％，发酵温度为25-32℃，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.5～1.0，前期发酵10-20小时；(4)后期发酵温度25-35℃，发酵时间20-40小时；(5)干燥混合包装干燥啤酒糟，混合发酵麦糟，包装。
2.根据权利要求1所述的一种直投式啤酒糟产品，其特征在于前期发酵温度为27-30℃。
3.根据权利要求1所述的一种直投式啤酒糟产品，其特征在于后期发酵温度为27-30℃。
4.根据权利要求1所述的一种直投式啤酒糟产品，其特征在于营养液由麦糟重量0.5-1％的葡萄糖、1-5％的磷酸铵、0.01-0.03％的碳酸钙、0.1-0.5％酵母粉组成。
5.根据权利要求1所述的一种直投式啤酒糟产品，其特征在于酵母菌添加量占麦糟重量的0.01-0.1％。
6.根据权利要求1所述的一种直投式啤酒糟产品，其特征在于乳酸菌添加量占麦糟重量的0.05-0.1％。
7.一种如权力要求1所述的一种直投式啤酒糟产品其生产方法包括如下步骤(1)麦糟粉碎灭菌啤酒糟粉碎后灭菌；(2)添加菌粉和营养液添加灭菌营养液、酵母菌和乳酸菌粉，混合啤酒糟和菌种；(3)前期发酵湿度维持在80-90％，发酵温度为25-32℃，无菌空气的的通风量(V/V)1∶0.5～1.0，前期发酵15-25小时；(4)后期发酵温度25-35℃，发酵时间60-80小时；(5)干燥混合包装干燥啤酒糟，混合发酵麦糟，包装。
8.权力要求1所述的一种直投式啤酒糟产品在畜禽养殖方面的应用。
全文摘要
本发明公开了一种直投式啤酒糟产品生产方法，本发明涉及一种以啤酒糟为原料通过生物工程生产的直投式啤酒糟产品。本发明提供一种直投式麦糟产品生产方法。本发明生产过程如下将啤酒糟粉碎后经蒸汽灭菌后，添加灭菌营养液、酵母菌和乳酸菌，将啤酒糟和菌种混合后，倒入固体发酵设备内，进行前期发酵湿度维持在80－90％，通入无菌新鲜空气并开启搅拌，前期发酵15－25小时；前期发酵完毕停开搅拌，进行后期发酵。待麦糟料的ph达到4.0，发酵结束，逐步通入干燥热空气保持水分在7％以下，开启搅拌混合发酵麦糟。将上述产物包装后即可销售。该产品是新一代绿化饲料，适用于开发绿色畜禽产品，市场潜力巨大。
文档编号A23K1/00GK1759715SQ200510123448
公开日2006年4月19日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者刘伟成 申请人:中国食品发酵工业研究院