一种芦苇高蛋白饲料及其制备方法_2

文档序号:9403714阅读:来源:国知局
上,28-32°C通气培养48~72h ;所述豆柏麸皮培养基是将豆柏和麸皮按质 量比为1~2:9~8混合,再加入干料0. 8~I. 1倍的水配制而成的培养基。
[0014] 本发明步骤(b)所述活化产朊假丝酵母和产酯假丝酵母的具体步骤为将产朊假丝 酵母和产酯假丝酵母分别按质量的10%的接种量接种在PDA液体培养基上,28-32°C通气培 养24_30h ;所述的扩大培养是指先将活化的产朊假丝酵母和产酯假丝酵母接种于三角瓶 中PDA液体培养基中进行摇床培养,得产朊假丝酵母一级种子和产酯假丝酵母一级种子; 再按质量的10%的接种量接种于发酵罐中PDA液体培养基中继续扩大培养,得产朊假丝酵 母扩培液和产酯假丝酵母扩培液; 其中PDA液体培养基按以下组分比例及工艺条件配制:马铃薯200g、葡萄糖20g、水 1000 mL ;自然pH值,采用0.1 OMPa灭菌20min即得;所述摇床培养具体指在30°C下、摇床转 速100~200rpm培养24~36h,发酵罐继续扩大培养是在30°C下,培养24h。
[0015] 本发明步骤(c)所述的芦苇为芦苇的茎叶,所述粉碎芦苇是指将新鲜芦苇的茎叶 粉碎至2~5mm。
[0016] 本发明步骤(d)所述堆料是指将物料堆成10~20cm厚度的料层。
[0017] 本发明步骤(e)所述保温保湿条件是将物料装入盖有透气塞的玻璃容器内,置于 恒温恒湿培养箱中;或者将物料装入透气的筛框中,表面盖上湿布;或者将物料堆积在地 面,表面覆盖湿布;或者将物料放入水泥池,表面覆盖湿布。
[0018] 本发明步骤(f)中的无机氮源为磷酸氢二铵、硫酸铵、磷酸铵、氯化铵、尿素或硝酸 铵中的一种或两种任意比例的混合物。
[0019] 在本发明步骤(f)的所述发酵期间翻料补加1~3次碳源和无机氮源;所述碳源 的添加量是所述酶解物料总质量的2%~10%,所述无机氮源的添加量是所述酶解物料总质 量的2%~10% ;所述无机氮源为磷酸氢二铵、硫酸铵、磷酸铵、氯化铵、尿素或硝酸铵中的一 种或两种任意比例的混合物;所述碳源为葡萄糖、蔗糖或糖蜜中的一种或任意比例的混合 物。实验证明,在本发明权利要求1的制备工艺的基础上增加补料工艺,可以显著提高饲料 中蛋白质的含量。
[0020] 本发明提供的芦苇发酵高蛋白饲料的制备方法,包括以下步骤: (a) 活化木霉菌株,得木霉孢子;将所述木霉孢子扩大培养,得木霉种曲; (b) 分别活化产朊假丝酵母和产酯假丝酵母,扩大培养,分别得产朊假丝酵母扩培液和 产酯假丝酵母扩培液; (c) 粉碎芦苇,将粉碎的芦苇与麸皮按质量比为9~8:1~2混合,再加入所述芦苇和 麸皮混合物总质量I. 〇~1. 3倍的水,混匀,得发酵原料; (d) 在所述发酵原料中按所述发酵原料质量5~15%的接种量接种所述木霉种曲,混 匀,堆料,28~32 °C发酵48~72h,得木霉发酵料; (e) 将氯化钙、硫酸镁或磷酸钙中的一种或两种以上的盐溶解在0. 01~0. lmol/L的盐 酸水溶液中,使盐的总质量百分比含量为〇. 05~0. 2%,喷洒于所述木霉发酵料中,混匀,使 所述木霉发酵料的pH值在4. 8~6. 0,堆料,在保温保湿条件下,40~55°C酶解24~48h ; 得酶解物料; (f) 在酶解物料中添加所述酶解物料质量2~10%的无机氮源,再接种所述酶解物料质 量5-20%的假丝酵母混菌,所述假丝酵母混菌为所述产酯假丝酵母扩培液与产朊假丝酵母 扩培液按质量比为1-3:9-7组成的混合菌,混匀,28~35°C发酵48~96h,得芦苇发酵高蛋 白饲料。
[0021] 本发明制备方法中步骤(a)所述的木霉菌株为产纤维素酶丰富的绿色木霉 (Trichoderma viride)、里氏木霉(Trichoderma reesei)、康宁木霉(Trichoderma koningii)或哈茨木霉(Trichoderma harzianum)中的一种或两种以上任意比例的混合物; 优选绿色木霉、里氏木霉或康宁木霉中一种或几种。
[0022] 本发明制备方法中步骤(a)所述活化木霉菌株是指将木霉菌株接种在无菌PDA斜 面培养基上,28~32°C通气培养48~96h,斜面上长满木霉孢子即可; 其中PDA斜面培养基为马铃薯葡萄糖培养基,其按以下组分比例及工艺条件配制:马 铃薯200g、葡萄糖20g、琼脂18-20g、水1000 mL ;自然pH值,摆斜面,采用0· IOMPa灭菌 20min即得。
[0023] 本发明制备方法中步骤(a)所述扩大培养是指将所述木霉孢子按质量的10%的接 种量接种于豆柏麸皮培养基上,28-32Γ通气培养48~72h ;所述豆柏麸皮培养基是将豆柏 和麸皮按质量比为1~2:9~8混合,再加入干料0. 8~I. 1倍的水配制而成的培养基。
[0024] 本发明制备方法中步骤(b)所述活化产朊假丝酵母和产酯假丝酵母的具体步骤 为:将产朊假丝酵母和产酯假丝酵母分别按质量的10%的接种量接种在PDA液体培养基中, 28-32°C通气培养24-30h ;所述的扩大培养是指先将活化的产朊假丝酵母和产酯假丝酵母 按质量的10%的接种量接种于三角瓶中PDA液体培养基中进行摇床培养,得产朊假丝酵母 一级种子和产酯假丝酵母一级种子;再按质量的10%的接种量接种于发酵罐中PDA液体培 养基中继续扩大培养,得产朊假丝酵母扩培液和产酯假丝酵母扩培液; 其中PDA液体培养基按以下组分比例及工艺条件配制:马铃薯200g、葡萄糖20g、水 1000 mL ;自然pH值,采用0.1 OMPa灭菌20min即得;所述摇床培养具体指在30°C下、摇床转 速100~200rpm培养24~36h,发酵罐继续扩大培养是在30°C下,培养24h。
[0025] 本发明制备方法中步骤(c)所述的芦苇是指芦苇茎叶,所述粉碎芦苇是指将新鲜 芦苇的茎叶粉碎至2~5mm〇
[0026] 本发明制备方法中步骤(d)所述堆料是指将物料堆成10~20cm厚度的料层。
[0027] 本发明制备方法中步骤(e )所述保温保湿条件是将物料装入盖有透气塞的玻璃容 器内,置于恒温恒湿培养箱中;或者将物料装入透气的筛框中,表面盖上湿布;或者将物料 堆积在地面,表面覆盖湿布;或者将物料放入水泥池,表面覆盖湿布。
[0028] 本发明制备方法中步骤(f )中的无机氮源为磷酸氢二铵、硫酸铵、磷酸铵、氯化铵、 尿素或硝酸铵中的一种或两种任意比例的混合物。
[0029] 在本发明制备方法中步骤(f)的所述发酵期间翻料补加1~3次碳源和无机氮源; 所述碳源的添加量是所述酶解物料总质量的2%~10%,所述无机氮源的添加量是所述酶解 物料总质量的2%~10% ;所述无机氮源为磷酸氢二铵、硫酸铵、磷酸铵、氯化铵、尿素或硝酸 铵中的一种或两种任意比例的混合物;所述碳源为葡萄糖、蔗糖或糖蜜中的一种或任意比 例的混合物。实验证明,在本发明权利要求1的制备工艺的基础上增加补料工艺,可以显著 提尚伺料中蛋白质的含量。
[0030] 本发明还提供了一种配合饲料,即本发明所制备的芦苇发酵高蛋白饲料能够代替 部分豆柏,与其他常规饲料原料配制成适于不同动物食用的配合饲料,或作为蛋白饲料直 接用于饲喂反刍动物。
[0031] 本发明制备的芦苇高蛋白饲料可烘干至水分低于20%更便于贮藏。
[0032] 我国芦苇资源丰富,产量巨大,而如此具大产量的芦苇茎叶一直没有被开发为饲 料利用,主要可能是由于芦苇与其他植物秸杆相比,其茎叶中含有更高的粗纤维含量(粗纤 维是所有不溶于一定浓度的稀酸、稀碱、乙醇、醚的有机物质的总称,它包括纤维素、半纤维 素、多缩木糖及木质素等),高达59. 3%,而玉米秸杆、小麦秸杆、稻草、豆秸的粗纤维含量分 别是23. 9%、40. 3%、24. 0%、44. 6%,所以芦苇比其他植物秸杆更难被分解利用,若没有适当的 方法很难制备成营养丰富易被动物所吸收利用的高蛋白饲料,这也正是目前发酵芦苇饲料 尚未报道的原因之一。
[0033] 本发明以新鲜芦苇茎叶为主要原料,辅以少量麸皮,采用特定木霉菌株在特定的 发酵条件下进行一次发酵,将木霉发酵料进行适当温度和时间的酶解,再采用特定酵母混 菌在特定条件下进行二次固态发酵,最终制备了含有高蛋白、多种维生素、活性酶、多种氨 基酸和微量元素的芦苇发酵饲料。本发明通过采用了具有产香特性的酵母菌株,饲料气味 好,适口性好,营养成分全面,消化吸收好;通过采用了固态发酵的生产方式,发酵工艺简便 可行,无废水废渣排放,能耗低,成本少,环境污染小;尤其在一次发酵后巧妙地增加了特 定温度和时间的酶解步骤,使木霉在一次发酵中分泌的纤维素酶、半纤维素酶等对原料进 行初步降解,为酵母菌发酵提供必要的单糖,促进了酵母菌的生长繁殖,提高了原料的转化 率。
[0034] 本发明研制了适合于芦苇降解转化的特制工艺一一 "一次发酵-酶解-二次发 酵",首先采用能分泌丰富纤维素酶、半纤维素酶的木霉菌株发酵芦苇,积累大量的纤维素 酶,然后处理发酵料,提供有利于酶的作用条件,使之分解芦苇粗纤维形成还原糖,然后采 用能大量繁殖并积累蛋白质的安全的产朊假丝酵母和产
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