利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法
【专利摘要】本发明涉及一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法。该方法步骤包括：1）利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩；2）木薯酒糟浓缩液中加入益生菌种子液、转化酶搅拌均匀发酵；3）木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液；4）酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干；5）滤液、玉米粉、麦麸细粉、花生麸、豆粕搅拌混合均匀；6）干滤饼碾成颗粒状酒糟，颗粒状酒糟、干料调剂混合均匀，制成颗粒，烘干得到高蛋白饲料。本发明生产成本低，降低环境污染，变废为宝，制备的饲料产品营养价值高、有益菌含量丰富，无激素、无抗生素。
【专利说明】利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及木薯饲料生产【技术领域】，具体涉及一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法。
【背景技术】
[0002]木薯酒精生产的废液处理关系着产业的环境效益，以及产业利润回收，一直以来是国内学者的研究热点。如周海峰等分析了发酵类酒精行业各工段的特点，根据循环经济"3R〃原则，提出了一种新型的循环经济模式，包括酒糟废液厌氧发酵产生的沼气的回收利用、利用发酵沼渣制取生态复合肥、收集利用酒精发酵产生的二氧化碳和杂醇油副产物、工艺产出热能的热泵回收利用等。
[0003]此外，不少企业木薯酒精废液处理研究上也取得了一定成果。2003年四川亚联高科技有限责任公司开展了木薯酒精废水团法厌氧消化的研究，并取得了木薯酒精废水固渣产沼气工程应用和管理的一系列数据和经验，实现了木薯酒精废水中固法的厌氧消化处理和木薯酒精废水厌氧消化后出水的纯氧暖气处理，形成了废水处理新工艺。2006年农业部规划设计研究院开展酒精废糟液生产生物蛋白饲料技术项目，开发利用了生产生物蛋白饲料的有效途径。2007年天津市冠达实业总公司利用酒精糟液全干燥法生产蛋白饲料(简称DDGS)，根治了糟液排放对环境的污染，使排水达标，并在国内首先实现DDGS成套设备国产化，其水、电、汽能耗优 于国内外同类装置。2008年江南大学实施项目酒精清洁生产工艺，经箱式板框滤去玉米渣干燥为蛋白粉糖化、发酵，分出酒精酵母，发酵清液蒸馏为酒精，蒸馏经真空浓缩为含异麦芽糖浓缩液，热冷凝水返回锅炉，分出酵母后蒸馏废液进入厌氧处理装置，进行清洁处理。
[0004]以上研究中，虽已有报道利用废弃木薯酒糟液制备饲料的研究，但其在制备饲料过程中由于压滤和烘干技术耗能大，造成二次加工的成本高，压滤过程中造成酵母等益生菌的流失，得到的饲料还存在营养价值低、产品质量低等问题，导致饲料的生产不能给企业带来经济效益。本发明利用现代生物技术，与企业自有节能型隔膜式压滤和烘干技术结合再创新，降低能耗节约成本，将木薯加工废水中固形物制造成营养价值高、产品质量高的饲料。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对利用废弃木薯酒糟液制备饲料过程中由于压滤和烘干技术耗能大，造成二次加工的成本高、产品营养价值低等问题，提供一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法，该方法步骤包括浓缩、熟化、压滤、烘干、干料调剂、制粒，该方法具体步骤如下:
步骤I)浓缩:利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩至波美度为30-50° Β?，得到木薯酒糟浓缩液。
[0007]步骤2)熟化:按照重量份数取步骤I)得到的木薯酒糟浓缩液80-90份，加入15~20份益生菌种子液、2飞份转化酶搅拌均匀，在3(T40°C厌氧条件下发酵l(T25h，得到熟化木薯酒糟浆。熟化后的酒糟浆中有益菌的含量可达2~5g/Kg。
[0008]步骤3)压滤:将步骤2)得到的熟化木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液，得到酒糟滤饼。收集到的滤液利用传统渗透技术，除掉滤液中部分盐份，并利用盐酸或是氢氧化钠进行PH调整至6~7之间。收集到的滤液中含有大量益生菌，在传统饲料生产方法中，由于没有经过事先的浓缩处理，得到的滤液含有大量水分，不利于滤液的回收，滤液直接当做废液排除掉，导致酒糟液中的菌体、菌体蛋白、氨基酸等发酵可溶性副产品流失，最终导致产品营养价值低。
[0009]步骤4)烘干:将步骤3)得到的酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干，得到水分含量< 10%的干滤饼。
[0010]步骤5)干料调剂:按照重量份数取步骤3)得到的滤液20-40份，和玉米粉10-20份、麦麸细粉10-20份、花生麸10-20份、豆柏10-20份搅拌混合均匀，得到干料调剂。
[0011]步骤6)制粒:将步骤4)得到的干滤饼碾成颗粒状酒糟，按照重量份数取颗粒状酒糟70-90份、步骤5)得到的干料调剂20-30份混合均匀，制成颗粒，烘干至水分含量< 5%，得到闻蛋白词料。
[0012]作为本发明的进一步限定，所述的益生菌包括酿酒酵母菌、乳酸菌菌、枯草芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌中的任一种或是他们的任意组合；所述的益生菌种子液是益生菌在基础培养基中发酵16~24h后得到的发酵液。益生菌种子液中含有的菌体数在
0.5~1.0 g/L
作为本发明的进一步限定，所述的基础培养基成分包括0.5-1%蛋白胨、0.5-2%氯化钠、0.5-2%磷酸钠。
[0013]作为本发明的进一步限定，所述转化酶为糖化酶、纤维素酶、中温淀粉酶、酸性蛋白酶、β_葡聚糖酶中的一种或是他们的任意组合。
[0014]作为本发明的进一步限定，所述正压强压压力为0.2^0.SMpa0
[0015]为使本发明公开充分，本发明高蛋白饲料的使用方法是每天喂家畜一次(午餐或晚餐皆可)，每次用量为10(T200g/kg，即按照家禽体重每千克喂养10(T200g的本饲料。
[0016]本发明实现的技术原理是:木薯酒糟液首先加热旋转蒸发，蒸发掉酒糟液中残留的酒精等对动物食用有影响的小分子醇类、酸类物质，由于事先的浓缩，使得酒糟液中水分大量减少，在加入益生菌之后进一步深熟化，酒酿熟化过程产生大量菌体蛋白、多种氨基酸及增强动物免疫力的多肽、小肽等物质，使得饲料中不仅含有足量益生菌，还能使其营养价值得到全面提高。在本发明中还充分利用压滤后得到滤液，该滤液与干料粉进行混合，既可以提高饲料混合物制粒前的粘度，省去水的利用，实现一物两用的效果。本发明最终制得的饲料产品营养价值高、有益菌含量丰富。
[0017]本发明通过 上述方案取得良好的技术效果:
1、本发明使用生产过程中产生的木薯酒糟废液为原料，生产成本低，降低环境污染，变废为宝，制备的饲料产品营养价值高、有益菌含量丰富，无激素、无抗生素，实现了动物性骨粉、血粉、鱼粉的拒用，预防了二次污染，经济环保，动物食用后生长健康，可与野生放养相媲美。
[0018]2、本发明在木薯酒糟废液的处理中增加熟化步骤，在加入益生菌之后进一步深熟化，酒酿熟化过程产生大量菌体蛋白、多种氨基酸及增强动物免疫力的多肽、小肽等物质，使得饲料中不仅含有足量益生菌，还能使其营养价值得到全面提高，动物食用后可增强其细胞活力，加快新陈代谢，排出体内有害物质，这样就可得出肉质口感极佳的健康肉品。
[0019]3、本发明制备得到的饲料可用于饲养牛、猪等动物，含有丰富的氨基酸、蛋白质、维生素及免疫物质，可用于饲养各类家畜，饲料能够促进家畜的健康、快速成长，无毒副残
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【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明实现的技术手段易于了解，下面结合具体实施例对本发明做进一步阐述。实施例中木薯酒糟液来源于木薯酒精发酵液进行酒精蒸馏提取后残留的糟液。
[0022]实施例1
本实施例中使用益生菌包括酿酒酵母菌、乳酸菌菌、枯草芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌；所述的益生菌种子液是益生菌在基础培养基中发酵20h后得到的发酵液。基础培养基成分包括0.5%蛋白胨、0.5%氯化钠、1%磷酸钠。转化酶为包括糖化酶、纤维素酶、中温淀粉酶、酸性蛋白酶、葡聚糖酶。
[0023]步骤I)浓缩:利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩至波美度为40° Β?，得到木薯酒糟浓缩液。
[0024]步骤2)熟化:按照重量份数取步骤I)得到的木薯酒糟浓缩液80份，加入20份益生菌种子液、5份转化酶搅拌均匀，在37°C厌氧条件下发酵25h，得到熟化木薯酒糟浆。熟化后的酒糟浆中有益菌的含量可达5g/Kg。
[0025]步骤3)压滤:将步骤2)得到的熟化木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液，得到酒糟滤饼。收集到的滤液利用传统渗透技术，除掉滤液中部分盐份，并利用盐酸或是氢氧化钠进行PH调整至7之间。正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，正压强压压力为0.6Mpa。
[0026]步骤4)烘干:将步骤3)得到的酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干，得到水分含量8%的干滤饼。
[0027]步骤5)干料调剂:按照重量份数取步骤3)得到的滤液40份，和玉米粉20份、麦麸细粉10份、花生麸10份、豆柏20份搅拌混合均匀，得到干料调剂。
[0028]步骤6)制粒:将步骤4)得到的干滤饼碾成颗粒状酒糟，按照重量份数取颗粒状酒糟80份、步骤5)得到的干料调剂20份混合均匀，制成颗粒，烘干至水分含量3%，得到高蛋白饲料。
[0029]实施例2
本实施例中使用益生菌包括酿酒酵母菌、乳酸菌菌、枯草芽孢杆菌、双歧杆菌中；所述的益生菌种子液是益生菌在基础培养基中发酵24h后得到的发酵液。基础培养基成分包括1%蛋白胨、1%氯化钠、0.5%磷酸钠。转化酶为糖化酶、纤维素酶、酸性蛋白酶、β-葡聚糖酶。
[0030]步骤I)浓缩:利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩至波美度为30° Β?，得到木薯酒糟浓缩液。
[0031]步骤2)熟化:按照重量份数取步骤I)得到的木薯酒糟浓缩液90份，加入15份益生菌种子液、2份转化酶搅拌均匀，在30°C厌氧条件下发酵15h，得到熟化木薯酒糟浆。熟化后的酒糟浆中有益菌的含量可达2.5g/Kg。
[0032]步骤3)压滤:将步骤2)得到的熟化木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液，得到酒糟滤饼。收集到的滤液利用传统渗透技术，除掉滤液中部分盐份，并利用盐酸或是氢氧化钠进行PH调整至7之间。正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，正压强压压力为0.8Mpa。
[0033]步骤4)烘干:将步骤3)得到的酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干，得到水分含量7~8%的干滤饼。[0034]步骤5)干料调剂:按照重量份数取步骤3)得到的滤液40份，和玉米粉10份、麦麸细粉15份、花生麸20份、豆柏15份搅拌混合均匀，得到干料调剂。
[0035]步骤6)制粒:将步骤4)得到的干滤饼碾成颗粒状酒糟，按照重量份数取颗粒状酒糟90份、步骤5)得到的干料调剂20份混合均匀，制成颗粒，烘干至水分含量2~3%，得到高蛋白饲料。
[0036]实施例3
本实施例中使用益生菌包括酿酒酵母菌、双歧杆菌；所述的益生菌种子液是益生菌在基础培养基中发酵16h后得到的发酵液。基础培养基成分包括0.8%蛋白胨、0.5%氯化钠、
1.5%磷酸钠。转化酶为糖化酶、酸性蛋白酶、β -葡聚糖酶。
[0037]步骤I)浓缩:利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩至波美度为40° Β?，得到木薯酒糟浓缩液。
[0038]步骤2)熟化:按照重量份数取步骤I)得到的木薯酒糟浓缩液85份，加入15份益生菌种子液、5份转化酶搅拌均匀，在40°C厌氧条件下发酵10h，得到熟化木薯酒糟浆。熟化后的酒糟浆中有益菌的含量可达2~5g/Kg。
[0039]步骤3)压滤:将步骤2)得到的熟化木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液，得到酒糟滤饼。收集到的滤液利用传统渗透技术，除掉滤液中部分盐份，并利用盐酸或是氢氧化钠进行PH调整至6~7之间。正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，正压强压压力为0.6^0.SMpa0
[0040]步骤4)烘干:将步骤3)得到的酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干，得到水分含量8%的干滤饼。
[0041]步骤5)干料调剂:按照重量份数取步骤3)得到的滤液30份，和玉米粉20份、麦麸细粉15份、花生麸20份、豆柏15份搅拌混合均匀，得到干料调剂。
[0042]步骤6)制粒:将步骤4)得到的干滤饼碾成颗粒状酒糟，按照重量份数取颗粒状酒糟80份、步骤5)得到的干料调剂20份混合均匀，制成颗粒，烘干至水分含量3~4%，得到高蛋白饲料。
[0043]实施例4本实施例中使用益生菌包括酿酒酵母菌、枯草芽孢杆菌；所述的益生菌种子液是益生菌在基础培养基中发酵20h后得到的发酵液。基础培养基成分包括1%蛋白胨、2%氯化钠、
0.5%磷酸钠。转化酶为糖化酶。
[0044]步骤I)浓缩:利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩至波美度为35° Β?，得到木薯酒糟浓缩液。
[0045]步骤2)熟化:按照重量份数取步骤I)得到的木薯酒糟浓缩液80份，加入15份益生菌种子液、5份转化酶搅拌均匀，在35°C厌氧条件下发酵20h，得到熟化木薯酒糟浆。熟化后的酒糟浆中有益菌的含量可达3.5g/Kg。
[0046]步骤3)压滤:将步骤2)得到的熟化木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液，得到酒糟滤饼。收集到的滤液利用传统渗透技术，除掉滤液中部分盐份，并利用盐酸或是氢氧化钠进行PH调整至6~7之间。正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，正压强压压力为0.2^0.3Mpa。
[0047]步骤4)烘干:将步骤3)得到的酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干，得到水分含量9%的干滤饼。
[0048]步骤5)干料调剂:按照重量份数取步骤3)得到的滤液40份，和玉米粉10份、麦麸细粉20份、花生麸15份、豆柏15份搅拌混合均匀，得到干料调剂。
[0049]步骤6)制粒:将步骤4)得到的干滤饼碾成颗粒状酒糟，按照重量份数取颗粒状酒糟70份、步骤5)得到的干料调剂30份混合均匀，制成颗粒，烘干至水分含量3~4%，得到高蛋白饲料。
[0050]实施例5
本实施例中使用益生菌包括乳酸菌菌；所述的益生菌种子液是益生菌在基础培养基中发酵20h后得到的发酵液。基础培养基成分包括1%蛋白胨、0.5%氯化钠、1.2%磷酸钠。转化酶为酸性蛋白酶、葡聚糖酶。
[0051]步骤I)浓缩:利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩至波美度为40° Β?，得到木薯酒糟浓缩液。
[0052]步骤2)熟化:按照重量份数取步骤I)得到的木薯酒糟浓缩液90份，加入15份益生菌种子液、5份转化酶搅拌均匀，在35°C厌氧条件下发酵25h，得到熟化木薯酒糟浆。熟化后的酒糟浆中有益菌的含量可达5g/Kg。
[0053]步骤3)压滤:将步骤2)得到的熟化木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液，得到酒糟滤饼。收集到的滤液利用传统渗透技术，除掉滤液中部分盐份，并利用盐酸或是氢氧化钠进行PH调整至6~7之间。正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，正压强压压力为0.4^0.5Mpa。
[0054]步骤4)烘干:将步骤3)得到的酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干，得到水分含量9%的干滤饼。
[0055]步骤5)干料调剂:按照重量份数取步骤3)得到的滤液25份，和玉米粉20份、麦麸细粉20份、花生麸15份、豆柏20份搅拌混合均匀，得到干料调剂。
[0056]步骤6)制粒:将步骤4)得到的干滤饼碾成颗粒状酒糟，按照重量份数取颗粒状酒糟85份、步骤5)得到的干料调剂200份混合均匀，制成颗粒，烘干至水分含量3%，得到高蛋白饲料。[0057]应用实施例 2013年10月南宁市武鸣县某养殖场
该养殖场为牛场，有母牛25头，断奶小牛135头，饲养中的成长牛100头。此前该牛场断奶小牛、成长牛体抗力弱，食欲不振，各类疾病较多，特别是成长牛体重增长缓慢。实验以40头断奶小牛、40头成长牛为对象，分为实验组(喂实施例1飞中得到的饲料)和对照组(传统常规饲料)两组，重点考察疾病发生率和增重。本发明饲料使用方法是每天喂家畜一次(午餐或晚餐皆可)，每次用量为10(T200g/kg，即按照家禽体重每千克喂养10(T200g的本饲料，连续喂给20天，对照组按照日常管理和饲料喂养。实验结束时，实验组疾病发生率比对照组平均降低32.5%，体重增加9.5%，效果显著。
[0058]本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明产品组成成分、成分比例、制备方法参数的范围，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。
【权利要求】
1.一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法，该方法步骤包括浓缩、熟化、压滤、烘干、干料调剂、制粒，其特征在于，该方法具体步骤如下: 步骤I)浓缩:利用旋转加热蒸发将木薯酒糟液浓缩至波美度为30-50° Β?，得到木薯酒糟浓缩液； 步骤2)熟化:按照重量份数取步骤I)得到的木薯酒糟浓缩液80-90份，加入15^20份益生菌种子液、2飞份转化酶搅拌均匀，在3(T40°C厌氧条件下发酵l(T25h，得到熟化木薯酒糟浆； 步骤3)压滤:将步骤2)得到的熟化木薯酒糟浆放入隔膜式压滤机中进行正压强压脱水、挤压脱水、排空剩液、空气反吹，收集滤液，得到酒糟滤饼； 步骤4)烘干:将步骤3)得到的酒糟滤饼放入烘干设备中进行高温通风烘干，得到水分含量< 10%的干滤饼； 步骤5)干料调剂:按照重量份数取步骤3)得到的滤液20-40份，和玉米粉10-20份、麦麸细粉10-20份、花生麸10-20份、豆柏10-20份搅拌混合均匀，得到干料调剂； 步骤6)制粒:将步骤4)得到的干滤饼碾成颗粒状酒糟，按照重量份数取颗粒状酒糟70-90份、步骤5)得到的干料调剂20-30份混合均匀，制成颗粒，烘干至水分含量< 5%，得到闻蛋白词料。
2.根据权利要求1所述的一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法，其特征在于，所述的益生菌包括酿酒酵母菌、乳酸菌菌、枯草芽孢杆菌、醋酸菌、双歧杆菌、放线菌中的任一种或是他们的任意组合；所述的益生菌种子液是益生菌在基础培养基中发酵16~24h后得到的发 酵液。
3.根据权利要求2所述的一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法，其特征在于，所述的基础培养基成分包括0.5-1%蛋白胨、0.5-2%氯化钠、0.5-2%磷酸钠。
4.根据权利要求1所述的一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法，其特征在于，所述转化酶为糖化酶、纤维素酶、中温淀粉酶、酸性蛋白酶、β_葡聚糖酶中的一种或是他们的任意组合。
5.根据权利要求1所述的一种利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法，其特征在于，所述正压强压压力为0.2^0.SMpa0
【文档编号】A23K1/06GK103931878SQ201410115988
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】冯英, 徐大鹏, 李同 申请人:广西新天德能源有限公司