专利名称：一种活性蛋白饲料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种活性蛋白饲料，尤其涉及一种主要以鲜固态麸曲酒糟为原料发酵制备而成的活性蛋白饲料及其制备方法，属于饲料领域。
背景技术：
活性蛋白饲料从生物学价值来看营养价值高于植物蛋白饲料，低于动物蛋白饲料。它富含大量的蛋白质、氨基酸、生物素、矿物质、生物酶等多种动物生长所必需的营养元素，其中生物酶有助于动物对饲料营养成分的消化吸收，提高肉料比，还能有效缓解动物排泻物对环境的污染。活性蛋白饲料可以作为原料广泛应用到各种饲料当中，取代麸皮、饼粕等蛋白质原料和饲料所添加的复合酶等，用途广阔、市场前景好。
酒糟本身富含大量的氨基酸、生物素、矿物质等微量物质，是动物生长所必需的，也是微生物新陈代谢、生长繁殖所需要的，这类物质不需添加就完全可以满足饲料生产需求。
酒糟中的营养成分除来自糖化发酵不完全而残留的原料残余外，主要来自菌体及新陈代谢产物和菌体自溶物。酒糟中的营养成分是谷物、玉米等所不能代替的，它不但含有大量的粗蛋白、粗淀粉、粗纤维、粗脂肪，而且还富含核黄素、硫胺素，生物素、胆碱、矿物质等微量有益成分和生物酶及其它生物活性物质。因此酒糟的成分相当复杂而丰富，丢掉污染环境，仅做为有机肥廉价使用又是个极大的资源浪费。
综上所述，降低酒糟中所含有的对动物的有害物质，以酒糟为原料制备一种蛋白含量高，营养丰富，适口性好的蛋白饲料具有重要的现实意义。
迄今为止，以酒糟为原料制备蛋白饲料时多采用大曲酒糟为原料来生产活性蛋白饲料。但大曲酒糟发酵期长，含酸量高，导致抑制微生物生长、繁殖的有害物质比较多，不利于直接培养微生物生产活性蛋白饲料。采用酸碱中和法，虽然能解决大曲酒糟中的酸度问题，但其它有害成分依然不能改善，同样不利于微生物的生长、繁殖，影响发酵和饲料的质量，经济效益较低。长期以来，大曲酒糟大都被廉价处理，做了有机肥。在利用大曲酒糟为原料制备活性蛋白饲料时，必须加入其它的大量蛋白原料，例如菜籽粕、棉籽粕等，对有害成分进行冲淡、稀释，方能使用。由于加入了新的物料，又必须进行重新蒸煮杀菌，这样不仅提高了生产成本，同时也大大增加了劳动强度，不利于白酒生产企业规模化大生产酒糟的再利用。
发明内容
本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生产成本低、制备工艺简捷、蛋白含量高并富含多种复合酶的活性蛋白饲料。
本发明首先所要解决的技术问题是通过以下技术途径来实现的一种活性蛋白饲料，主要由以下重量百分比的原料制成鲜固态麸曲酒糟96-98％、尿素0.5-1％、硫酸铵1-3％、曲盘菌种0.1-0.6％。
优选为鲜固态麸曲酒糟98％、尿素0.6％、硫酸铵1％、曲盘菌种0.4％。
所述的曲盘菌种选自黑曲霉、米曲霉或产朊假丝酵母曲盘菌种中的任意一种或二种。
上述原料中，黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)或产朊假丝酵母(c.utils)曲盘菌种的制备方法同常规的曲盘菌种的制备，为本领域技术人员所熟知；黑曲霉、米曲霉或产朊假丝酵母菌种可为任意一种市售的菌种或其变种(该菌种可购自于中国科学院微生物所普通微生物菌种保藏管理中心或广东省微生物研究所菌种保藏管理中心)。
所述的鲜固态麸曲酒糟是指以薯干、玉米、高粱等为原料，以麸曲、酵母为糖化发酵剂，经平行复式发酵、蒸馏白酒后刚出甑没有凉至37℃的的热鲜酒糟。它包括“烟台酿酒操作法”为主发酵而成的一般麸曲酒工艺和在此基础上采用多菌种制作糖化发酵剂，并参考使用大曲酒等某些工艺措施的路线，生产的汾香、泸香及茅香型等白酒酒糟，一般发酵期为3-30天。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种制备上述活性蛋白饲料的方法。
本发明所要解决的另一技术问题是通过以下技术途径来实现的，一种制备上述活性蛋白饲料的方法，包括以下步骤1)按现有技术方法制备黑曲霉、米曲霉或产朊假丝酵母曲盘菌种；2)按下述重量百分比称取各原料鲜固态麸曲酒糟96-98％，尿素0.5-1％，硫酸铵1-3％，曲盘菌种0.1-0.6％；3)制备发酵原料将尿素和硫酸铵配成水溶液后加入到麸曲酒糟中并搅拌均匀，即得发酵原料；控制发酵原料的含水量在50-57％之间；4)接种待发酵原料的温度降至28-34℃，用黑曲霉、米曲霉或产朊假丝酵母曲盘菌种接种，将接种后的原料搅拌均匀入曲房装通风曲池按常规方法培养；待原料养分逐渐被消耗，菌丝生长缓慢至停止生长即可出池；5)将发酵成熟的产物出池、烘干，粉碎即得活性蛋白饲料。
上述制备方法中，步骤3)中需要将尿素和硫酸铵配成水溶液，至于水溶液的浓度视鲜固态麸曲酒糟的含水量的多少而适当增减，只要满足将发酵原料的含水量控制在50-57％之间即可，这是本领域的技术人员很容易掌握和实现的；步骤4)中发酵物料入曲房装池培养的条件为料层厚度为20-30cm，曲房温度为25-30℃，品温28-30℃；培养至6-10小时，间隔通风，控制品温在32℃左右；培养至10-20小时，此时开始连续通风，控制品温在30-34℃以下；培养至20-26h，已生长出大量菌丝体或菌体细胞，通风控制品温在34-38℃之间，保证繁殖良好，适当提高温度有利于产品干燥。
本发明所制备的活性蛋白饲料质地疏松，色泽米黄或灰白，有特殊曲香，蛋白含量≥25％，水分含量占9％左右，已达到蛋白精料的要求，整体蛋白比干酒糟原料提高8％左右，是玉米原料蛋白质的2.5倍。它的营养价值已大大超过培养料，而且味香可口，动物适口性好。本发明饲料含有大量的糖化酶、酸性蛋白酶、纤维素酶等生物活性物质，有利于促进动物对饲料的消化吸收、缓解排泄物对环境污染等作用。
麸曲酒糟因发酵期短，含酸量低，抑制微生物生长繁殖的有害物质的形成数量较少，残存在酒糟里面的营养成分、生物素、矿物质极为丰富，是生产活性蛋白饲料的极佳原料。麸曲酒糟蒸完酒出甑散凉后，直接接种、培养，无需重蒸，节约了能源和粮食资源，减少了劳动强度，也大幅度降低了生产成本。
大曲酒糟所处的pH值范围适应霉菌、酵母菌的生长，而麸曲酒糟的pH值基本在霉菌、酵母菌的最适生长范围之内，它不但有利于霉菌、酵母菌的生长繁殖，而且也有利于在饲料发酵生产过程中，抑制其它杂菌的污染，提高产品质量。
麸曲酒糟里面所含残余淀粉、总糖较高，完全能够提供微生物生长繁殖所需要的碳源和能源。霉菌和酵母菌不仅能利用淀粉及糖类物质，在供氧充足的情况下，还能利用残存在酒糟里面的醇类、酸类、醛类等做为碳源，从而降低了酒糟做为饲料直接喂养这类物质给动物所带来的毒害作用，提高了饲料的内在质量。
在培菌过程中为了减少蛋白质的损耗，提高饲料的质量，本发明在原料中还添加了易被微生物利用的(NH4)2SO4和尿素等无机氮源，微生物在生长繁殖过程中会首先利用无机氮形成强大的生长优势合成蛋白质，此举可间接的起到补充菌体蛋白，减少原料蛋白质的损耗等作用。
麸曲酒糟直接发酵生产活性蛋白饲料明显优于大曲酒糟。它含酸量低，而且能在培菌过程中却有效抑制其它杂菌污染，它所处的pH值正处在酵母菌、霉菌最适生长范围内，更有利于微生物生长繁殖，无需人为调节。它发酵期短，生成的抑制微生物生长、繁殖的物质较少，对生产构不成影响，不需加入其它物质进行冲淡、稀释，再次蒸煮，原料散凉后就可直接培菌，节约能源，降低了劳动强度。它与大曲酒糟同样含有大量的粗淀粉、粗纤维、粗蛋白、粗脂肪和其它微量物质，并且粗淀粉含量稍高于大曲酒糟，更益于微生物的生长繁殖，提高饲料的蛋白含量。
麸曲酒糟不但可以按上述方法直接生产活性蛋白饲料，还可以加入棉粕、油菜粕等后，再经蒸煮灭菌生产高蛋白活性饲料。
以下通过实施例进一步阐明本发明的有益效果，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的范围。
具体实施例方式
实施例1一、制备黑曲霉曲盘菌种，具体方法如下1、试管菌种的制备(黑曲霉菌种CGMCC 3.0040，购自于中国科学院微生物研究所普通微生物菌种保藏中心)(1)试管灭菌试管清洗干净，将水沥干，放入烘箱烘干，塞上棉塞，140℃干热灭菌120min。
(2)斜面察氏培养基制备①察氏培养基配方NaNO33g，K2HPO4·3H2O 1g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，KCl 0.5g，琼脂20g，水1000ml。
②制备取上述成分置于铝锅内，加热溶解稍冷，分装试管，塞上棉塞，于0.1MPa下灭菌30min，取出摆成斜面，之后置于30℃恒温培养3天，检查无凝结水，无杂菌即可使用。
③接种取无菌水试管1支(约5ml)，黑曲霉原菌试管1支，经严格检查合格的斜面试管数支，用70％酒精擦拭消毒，放入无菌箱内，在无菌条件下移接一环孢子于无菌水中，制成孢子悬浮液，摇匀移一环悬浮液，划线试管接种。
④保温培养将接种的斜面试管置于恒温箱内，31℃培养7天，检验达到质量要求后即可使用。或置于冰箱内4℃条件保存备用。
⑤质量要求菌丝整齐健壮，孢子丰满稠密。呈深咖啡色，均匀一致，无杂菌，培养基背面为深黄褐色有块状皱纹，无渗出液。
2、三角瓶菌种的制备①配料装瓶麸皮100g，水110ml，(NH4)2SO40.4g，将其混匀润料后，分装30g湿料于500ml三角瓶中，包好牛皮纸。
②灭菌0.1MPa灭菌30min，冷却至28-30℃。
③接种培养在无菌箱内接种，摇匀，置于31℃恒温箱内培养，24h左右摇瓶后摊匀，再经10h左右成饼状后扣瓶一次，继续培养4-5天成熟。
④质量要求菌丝整齐健壮，孢子丰满稠密，内外一致，呈咖啡色，无杂菌。
3、曲盘菌种的生产
①配料麸皮80％，鲜酒糟20％，尿素0.5％，加水量为麸皮的80％，用工业硫酸调pH值4-5左右。
②蒸料拌料均匀，过筛，润料30min，常压蒸煮1小时。
③冷却接种，将麸料冷却至34-35℃接种，接种量0.2-0.3％，拌好堆积，品温30-32℃，保温6-8h。
④装曲盘品温上升35℃左右时，将物料摊平于曲盘上，厚度2cm左右，盖好塑料布，保温保湿培养。室内中相对湿度控制在95％左右(干湿球温差1-2℃)。
⑤划帘培养12h后划曲盘，品温控制在32-34℃。
⑥保温培养，划曲盘后转入中后期培养，要求品温保持均衡，32-35℃培养50h左右，孢子已基本成熟，进行排潮培养至60-65h，即可出曲房。
⑦干燥于36-37℃条件下干燥。
⑧种曲质量无杂菌感染，菌丝整齐健壮，孢子丰满稠密，呈咖啡色，质地疏松，内外一致，并有特殊曲香。
⑨生产卫生要求a、生、熟料严格分开，以免感染杂菌。
b、制曲所用设备、工具使用前用蒸汽杀菌，用完后应及时冲洗干净，可用5％的漂白粉液消毒，保持清洁。
c、成曲出房后，曲盘、地面应彻底冲洗，并用漂白粉液消毒。曲房内应定期用硫磺、甲醛熏蒸杀菌。
二、将0.6kg尿素和1kg硫酸铵配成水溶液；取98kg鲜麸曲固态酒糟(所谓的鲜麸曲酒糟是指刚蒸完酒出甑尚未散凉的酒糟)鼓风散凉至35-36℃左右流加尿素和硫酸铵水溶液，把发酵原料含水量控制在52-54％之间(注指堆积水分)，以利于培菌。料凉至34℃时，用上述所制备的黑曲霉曲盘菌种0.4kg接种，翻拌均匀，入曲房装通风曲池培养。
培养料层厚度为20-30cm，室温28-30℃，入池温度为30-32℃。
a、培养前期装池6-10h，品温开始回升，当品温上升到32-34℃时进行间断通风，控制品温在34℃以下。
b、培养中期培养10-20h，品温开始逐渐上升，进入生长旺盛期，此时开始连续通风，控制品温在36℃以下。
c、培养后期培养20-24h，已生长出大量菌丝体，控制品温在38℃左右，并适时通风，保证繁殖良好，适当提高品温，有利于产品干燥。
出池培养24小时后原料中的养分逐渐被消耗，水分不断减少菌丝生长缓慢至停止生长即可出池，出池后投入烘干池进行烘干，粉碎即得活性蛋白饲料。
本实施例所制备的活性蛋白饲料质地疏松，色泽米黄或灰白，有特殊曲香，蛋白含量≥25％，水分占9％，还含有300-500ug/g糖化酶，300-400单位/g的酸性蛋白酶，1476单位/g的纤维素酶等生物酶，有助于动物对饲料有机物的消化吸收，增加肉料比，缓解动物排泄物对环境的污染。
实施例2一、制备米曲霉曲盘菌种，具体方法如下1、试管菌种的制备(米曲霉菌种CGMCC3.0320，购自于中国科学院微生物研究所普通微生物菌种保藏中心)(1)试管灭菌试管清洗干净，将水沥干，放入烘箱烘干，塞上棉塞，140℃干热灭菌120min。
(2)斜面察氏培养基制备①察氏培养基配方NaNO33g，K2HPO4·3H2O 1g，MgSO4·7H2O 0.5g，FeSO4·7H2O 0.01g，KCl 0.5g，琼脂20g，水1000ml。
②制备取上述成分置于铝锅内，加热溶解稍冷，分装试管，塞上棉塞，于0.1MPa下灭菌30min，取出摆成斜面，之后置于30℃恒温培养3天，检查无凝结水，无杂菌即可使用。
③接种取无菌水试管1支(约5ml)，米曲霉原菌试管1支，经严格检查合格的斜面试管数支，用70％酒精擦拭消毒，放入无菌箱内，在无菌条件下移接一环孢子于无菌水中，制成孢子悬浮液，摇匀移一环悬浮液，划线试管接种。
④保温培养将接种的斜面试管置于恒温箱内，31℃培养7天，检验达到质量要求后即可使用。或置于冰箱内4℃条件保存备用。
⑤质量要求菌丝整齐健壮，孢子丰满稠密。呈深咖啡色，均匀一致，无杂菌，培养基背面为深黄褐色有块状皱纹，无渗出液。
2、三角瓶菌种的制备①配料装瓶麸皮100g，水110ml，(NH4)2SO40.4g，将其混匀润料后，分装30g湿料于500mI三角瓶中，包好牛皮纸。
②灭菌0.1MPa灭菌30min，冷却至28-30℃。
③接种培养在无菌箱内接种，摇匀，置于31℃恒温箱内培养，24h左右摇瓶后摊匀，再经10h左右成饼状后扣瓶一次，继续培养4-5天成熟。
④质量要求菌丝整齐健壮，孢子丰满稠密，内外一致，呈咖啡色，无杂菌。
3、曲盘菌种的生产①配料麸皮80％，鲜酒糟20％，尿素0.5％，加水量为麸皮的80％，用工业硫酸调pH值4-5左右。
②蒸料拌料均匀，过筛，润料30min，常压蒸煮1小时。
③冷却接种，将麸料冷却至34℃接种，接种量0.3％，拌好堆积，品温32℃，保温8h。
④装曲盘品温上升35℃左右时，将物料摊平于曲盘上，厚度2cm左右，盖好塑料布，保温保湿培养。室内中相对湿度控制在95％左右(干湿球温差1-2℃)。
⑤划帘培养12h后划曲盘，品温控制在32-34℃。
⑥保温培养，划曲盘后转入中后期培养，要求品温保持均衡，32-35℃培养50h左右，孢子已基本成熟，进行排潮培养至60-65h，即可出曲房。
⑦干燥于36-37℃条件下干燥。
⑧种曲质量，无杂菌感染，菌丝整齐健壮，孢子丰满稠密，呈咖啡色，质地疏松，内外一致，并有特殊曲香。
⑨生产卫生要求a、生、熟料严格分开，以免感染杂菌。
b、制曲所用设备、工具使用前用蒸汽杀菌，用完后应及时冲洗干净，可用5％的漂白液消毒，保持清洁。
c、成曲出房后，曲盘、地面应彻底冲洗，并用漂白粉液消毒。曲房内应定期用硫磺、甲醛熏蒸杀菌。
二、将0.6kg尿素和1kg硫酸铵配成水溶液；取98kg鲜麸曲酒糟鼓风散凉至36℃左右流加尿素和硫酸铵溶液，把发酵原料含水量控制在50-52％之间(注指堆积水分)，以利于培菌。料凉至34℃时接种，接种量上述所制备的米曲霉曲盘菌种0.4kg，翻拌均匀入曲房装通风曲池培养。
培养料层厚度为20-30cm，室温28-30℃，入池温度为30-32℃。
a、培养前期装池6-10h，品温开始回升，当品温上升到32-34℃时进行间断通风。
b、培养中期培养10-20h，品温开始逐渐上升，进入生长旺盛期，此时开始连续通风，控制品温在36℃以下。
c、培养后期培养20？24h左右，已生长出大量菌丝体，控制品温在36℃左右，并适时通风，保证繁殖良好，适当提高品温，有利于产品干燥。
出池培养24小时左右，原料中的养分逐渐被消耗水分不断减少菌丝生长缓慢至停止生长即可出池，出池后投入烘干池进行烘干，粉碎、包装、存放。
本实施例所制备的活性蛋白饲料质地疏松，色泽米黄，有特殊曲香，蛋白含量≥25％，水分占8％，并含有丰富的纤维素酶、淀粉酶、酸性蛋白酶等生物活性物质，有助于饲料的消化吸收，增加肉料比。
实施例3一、制备产朊假丝酵母曲盘菌种，具体方法如下1、产朊假丝酵母试管菌种、三角瓶菌种和卡氏罐菌种的制备通常规酒母培养参见《生料酿酒技术》一书由中国轻工业出版社出版，黄平主编，刘义刚、余明华副主编(产朊假丝酵母菌种购自于广东省微生物研究所普通微生物菌种保藏管理中心，菌种编号GIM2.148)。
(1)产朊假丝曲盘固体酵母种子的培养①配料麸皮50％，鲜酒糟50％，加水量为麸皮的80％，翻拌均匀并过筛，要求无夹心无团块。
②蒸料常压蒸煮1小时，出甑散凉至30℃左右。
③接种把已活化好的占原料0.1％的5万单位/g的糖化酶溶液和5-10％的酵母卡氏罐菌种接入以上培养基中，搅拌均匀，疏松无结块。
④培养装入曲盘，料层厚度为2-3cm，室温控制在25-28℃，培养品温控制在28-30℃。6-8小时品温上升，开始适当翻拌，10-12小时翻拌并通风，15小时左右酵母细胞旺盛繁殖，品温上升较快，此时要通风降温并翻拌。24-30小时酵母培养结束，提高品温到35℃，促进水分挥发。⑤将种子置于低温阴干处，在10天内用完。
二、制备黑曲霉曲盘菌种(同实施例1)。
三、将0.9kg尿素和1kg硫酸铵配成水溶液；取97.5kg鲜麸曲固态酒糟，鼓风散凉至28-30℃左右流加尿素和硫酸铵水溶液，把发酵原料含水量控制在55-57％之间(指堆积水分)，以利于培菌。用上述所制备的黑曲霉曲盘菌种0.2kg和产朊假丝酵母曲盘菌种0.4kg接种，翻拌均匀，入通风曲池培养发酵。发酵条件料层厚度在25-30cm，风压保证气流通过料面，室温控制在25-28℃，培养品温控制在28-30℃。培养初期每3-4小时通风1次，每次5-8分钟，12小时之后，每当品温升至30-32℃时即行通风，控制品温在34℃以下，即使品温未能升到这么高，3-4小时要通风1次，以防酵母窒息，若培养基碳源充足且酸度较低，培养40小时即可成熟。若在上述相反的条件下，应培养30小时左右。
培养成熟后，出池转入烘干池烘干，粉碎存放，成品率约占入池原料干品的80％，酵母约为25-28亿/克，蛋白含量≥25％。
权利要求
1.一种活性蛋白饲料，主要由以下重量百分比的原料制成鲜固态麸曲酒糟96-98％、尿素0.5-1％、硫酸铵1-3％、曲盘菌种0.1-0.6％；其中所述的曲盘菌种选自黑曲霉、米曲霉或产朊假丝酵母曲盘菌种中的任意一种或二种。
2.按照权利要求1的活性蛋白饲料，其特征是各原料的重量百分比是鲜固态麸曲酒糟98％、尿素0.6％、硫酸铵1％、曲盘菌种0.4％。
3.按照权利要求1的活性蛋白饲料，其特征是所述的鲜固态麸曲酒糟是指以薯干、玉米或高粱为原料，以麸曲、酵母为糖化发酵剂，经平行复式发酵、蒸馏白酒后刚出甑温度不低于37℃的热鲜固态酒糟。
4.一种制备权利要求1的活性蛋白饲料的方法，包括以下方法1)按现有技术方法制备黑曲霉、米曲霉或产朊假丝酵母曲盘菌种；2)按下述重量百分比称取各原料鲜固态麸曲酒糟96-98％、尿素0.5-1％、硫酸铵1-3％、曲盘菌种0.1-0.6％；其中所述的曲盘菌种选自黑曲霉、米曲霉或产朊假丝酵母曲盘菌种中的任意一种或二种；3)制备发酵原料将尿素和硫酸铵配成水溶液加入到鲜固态麸曲酒糟中并搅拌均匀，得发酵原料；控制发酵原料的含水量在50-57％之间；4)接种待发酵原料的温度降至28-34℃，用曲盘菌种接种，将接种后的原料搅拌均匀入曲房装通风曲池按常规方法培养发酵；5)将培养成熟的发酵产物出池、烘干，粉碎即得活性蛋白饲料。
5.按照权利要求4的方法，其特征是步骤4)中原料入曲房装池培养的条件为料层厚度为20-30cm，室温25-30℃，入池温度为28-32℃；培养至6-10h，间隔通风，控制品温在32℃；培养至10-20h，连续通风，控制品温在35℃以下；培养至20-26h，提高品温到38℃。
6.权利要求1或2的活性蛋白饲料在畜牧业中的用途。
7.按照权利要求6的用途，其特征是在动物饲料生产中的用途。
全文摘要
本发明公开了一种新的活性蛋白饲料及其制备方法，该饲料由以下重量百分比的原料制成鲜固态麸曲酒糟96－98％、尿素0.5－1％、硫酸铵1－3％、曲盘菌种0.1－0.6％。本发明活性蛋白饲料具有制备工艺简捷、劳动强度小、生产成本低等优点，不仅解决了白酒企业规模化大生产的麸曲酒糟对环境造成的污染，也有效消除了用酒糟直接喂养动物所产生的毒害，动物适口性好。本发明饲料质地疏松，色泽米黄或灰白，有特殊曲香，含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸、生物素、矿物质等动物生长所必需的各类营养元素，能达到蛋白精料的要求，可作为饲料原料广泛应用于各种动物饲料的生产中，能取代部分蛋白质原料和复合酶制剂。
文档编号A23K1/165GK1899080SQ20051008437
公开日2007年1月24日 申请日期2005年7月19日 优先权日2005年7月19日
发明者李同军 申请人:李同军