专利名称：一种利用微藻油脂菌渣、菌泥发酵制备肽蛋白的方法及应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及到利用生物发酵对微藻油脂菌渣、菌泥进行生物发酵改性处理和利 用，属于发酵工程技术领域。
背景技术：
微生物油脂，又称单细胞油脂，很多微生物如细菌、霉菌、酵母菌及藻类等在一定 的条件下，可在菌体内产生大量油脂，一般的微生物油脂经济价值还无法与植物油相抗衡， 对微生物油脂的研究主要集中在生产经济价值高的特殊营养功能的油脂上，比如从微生物 中提取的不饱和脂肪酸如亚油酸、花生四烯酸、亚麻酸、EPA及DHA，或者它们的酯类衍生物 等，主要用于婴幼儿奶粉和孕产妇奶粉中营养添加剂、保健食品、药品。同时，不饱和脂肪酸 也是动物特别是特殊阶段、特种品种动物所必需的营养素，不饱和脂肪酸作为饲料添加剂， 其能强化皮毛动物特别是猫狗神经系统的发育，使其机敏、活泼，改善其视网膜的发育，增 强免疫抵抗力，尤其是保持皮毛健康，亮丽和光泽。在鱼虾生长及发育过程中发挥着重要的 功能，在水产养殖中适量投放已经成为增产增收的一个重要手段，可提高鱼与虾的生长性 能与机体免疫机能，而对幼稚期则能显著改善存活率与变态率，提升产品品质。微藻油脂提 取不饱和脂肪酸后的菌渣、菌泥中就含有一定量的不饱和脂肪酸和优质菌体蛋白；实际应 用中，得到的是微生物菌体和培养基残基的混合物，合理科学、健康安全地利用有限资源是 是国家产业政策的要求，人类科学进步的重要标志。随着生物科技以及相关技术的突破和高速发展，微藻油脂(不饱和脂肪酸)工业 化急剧扩张，微藻油脂菌渣、菌泥的科学、安全地处理利用始终没有引起足够的重视。目前， 微藻油脂菌渣、菌泥的处理方式主要有排入水中、随垃圾倒掉、填埋、或不经过任何处理用 于饲料养殖。这样对环境造成污染破坏，对有高度利用价值的稀有资源的浪费，对动物以及 食品链的人类的食品安全有潜在的隐患。利用生物科技对微藻油脂菌渣、菌泥进行科学处 理利用是目前乃至未来的最佳方式。
发明内容
本技术通过生物工程技术，采用功能菌种的发酵，对微藻油脂菌渣、菌泥进行生物 发酵改性处理，保留微藻油脂菌渣、菌泥中特有的不饱和脂肪酸成分，发挥微藻油脂菌渣、 菌泥的其他有效成分的有利作用，从而赋予发酵后产品独特的活性。以微藻油脂菌渣、菌泥 为底物为主要原料再加植物蛋白原料为辅料进行发酵，除了利用微藻油脂菌渣、菌泥中的 不饱和脂肪酸成分外，最大程度降低提取微藻油脂过程中残留的有机溶剂对动物的负面作 用；使产品中氨基酸结构更趋平衡合理，产品中的蛋白质通过蛋白酶的酶解以肽蛋白的状 态存在具有极佳的动物吸收率和生物利用度；使发酵底物中的多种抗营养因子降低和或消 除，使产品在高档皮毛经济动物养殖、猫狗等宠物的喂养，以及在改善水产育苗饲料中发挥 其独特的功能。
为了上述目的得以实现，提供的技术方案如下本发明采用功能菌种固体发酵技术，以微藻油脂菌渣、菌泥为底物为主要原料再 加植物蛋白原料为辅料进行发酵，进行接种、加水混合、发酵、干燥、粉碎等技术工艺生产出 成品。上述技术工艺中，以微藻油脂菌渣、菌泥为底物主要原料再加植物蛋白原料为辅料； 植物蛋白原料以豆粕为最佳。上述技术工艺中，按主要原料重量的10% -30%加入以上辅料(原料和辅料均以 折干计算)，并充分混合(人工或机械均可)。上述技术工艺中，所述的功能菌种为芽孢杆菌和酵母菌，按原料干重的2-4%加入 菌种，其中芽孢杆菌和酵母比例为质量比7-6 4-3。上述技术工艺中，将原料、菌种混合均勻过程中逐渐加入水，使充分混合的物料含 水量控制在45-60 %，最佳为50 %。上述技术工艺中，物料发酵在洁净开放的容器中或场地进行，发酵容器包括但不 限于固体发酵槽、固体发酵罐和固体发酵盘架等，场地可以为平整的地面或有围垄的地面。上述技术工艺中，混合后的物料的厚度应不高于100cm，优选高度在60-80cm。发 酵温度在30-55°C ；最高不超过55°C，当温度在55°C以上时作翻料或/和通风处理措施适 当调节温度以及改善供氧状况。上述技术工艺中，发酵时间为36-60小时(可以依据环境温度变化作调整)，优选 发酵时间为48小时。上述技术工艺中，发酵完成后，干燥设备采用常温非直热式干燥设备进行，物料温 度低于100°c。上述技术工艺中，干燥后物料进行粉碎，粉碎过80目筛，粉碎后的成品含水量 ^ 10%。上述技术工艺中，成品在水产的育苗、养殖按全价料的5 20%的比例添加到饲 料中；成品在特种毛皮动物的养殖以及猫、狗等宠物按全价料的5 15%的比例添加到饲 料中。本发明与现有的处理工艺相比优势如下1、本发明是利用生物科技对微藻油脂菌渣、菌泥的科学处理和利用，是对环境的 保护，对有高度利用价值的稀有资源的充分开发，消灭了对动物以及食品链的人类的食品 安全有潜在威胁的隐患。2、本技术保留微藻油脂菌渣、菌泥中特有的不饱和脂肪酸成分，发 挥微藻油脂菌渣、菌泥的其他有效成分的有利作用，从而赋予发酵后产品独特的活性。3、最 大程度降低提取微藻油脂过程中残留的有机溶剂对动物的负面作用。4、使产品中氨基酸结 构更趋平衡合理，产品中的蛋白质通过蛋白酶的酶解以肽蛋白的状态存在具有极佳的动物 吸收率和生物利用度；使发酵底物中的多种抗营养因子降低和或消除。5、发酵后的产品在 高档皮毛经济动物养殖、猫狗等宠物的喂养，以及在改善水产育苗中发挥其独特的功能。本发明通过以下具体实施方案，所述的实施方案并不局限于具体案例的所述内 容。方案1 微藻油脂菌渣500kg、菌泥1200kg(含水70% )、豆粕100kg、菌种3kg ；将 原料、菌种充分混合均勻，使得物料含水量为50%，在固体发酵槽中堆高70cm。发酵温度 在30-55°C ；最高不超过55°C，当温度在55°C以上时作翻料调节温度以及改善供氧状况，
4发酵时间为48小时，发酵完毕后采用常温非直热式干燥设备进行干燥，保持物料温度低于 100°C，随后进行粉碎，粉碎过80目筛，粉碎后的成品含水量< 10%。成品按照全价料的 15%添加到高档皮毛经济动物养殖饲料中。方案2 微藻油脂菌渣700kg、菌泥500kg(含水70%)、豆粕150kg、菌种3kg;将原 料、菌种混合均勻过程中逐渐加入水，使充分混合的物料含水量48%，在固体发酵槽中堆高 80cm。发酵温度在30-55°C ；最高不超过55°C，当温度在55°C以上时作翻料或通风调节温 度以及改善供氧状况，发酵时间为48小时，发酵完毕后采用常温非直热式干燥设备进行干 燥，保持物料温度低于100°C，随后进行粉碎，粉碎过80目筛，粉碎后的成品含水量< 10%。 成品按照全价料的5%添加到猫狗宠物饲料中。方案3 微藻油脂菌渣1000kg、菌泥IOOOkg(含水70%)、豆粕250kg、菌种4kg;将 原料、菌种混合均勻过程中逐渐加入水，使充分混合的物料含水量55%，在固体发酵槽中堆 高80cm。发酵温度在30-55°C;最高不超过55°C，当温度在55°C以上时作翻料或通风调节温 度以及改善供氧状况，发酵时间为48小时，发酵完毕后采用常温非直热式干燥设备进行干 燥，保持物料温度低于100°C，随后进行粉碎，粉碎过80目筛，粉碎后的成品含水量< 10%。 成品在水产的育苗中按全价料的10%的比例添加到饲料中。
权利要求
一种利用微藻油脂菌渣、菌泥发酵制备肽蛋白的方法，采用功能菌种固体发酵技术，以微藻油脂菌渣、菌泥为底物为主要原料再加植物蛋白原料为辅料进行发酵，进行接种、加水混合、发酵、干燥、粉碎等技术工艺生产出成品。
2.根据权利1要求的方法，其特征在于以微藻油脂菌渣、菌泥为底物主要原料再加植 物蛋白原料为辅料，植物蛋白原料以豆粕为最佳。
3.根据权利1要求的方法，其特征在于按主要原料重量的10%-30%加入以上辅料 (原料和辅料均以折干计算)，并充分混合(人工或机械均可)。
4.根据权利1要求的方法，其特征在于所述的功能菌种为芽孢杆菌和酵母菌，按原料 干重的2-4%加入菌种，其中芽孢杆菌和酵母比例为质量比7-6 4-3。
5.根据权利1要求的方法，其特征在于将原料、菌种混合均勻过程中逐渐加入水，使充 分混合的物料含水量控制在45-60 %，最佳为50 %。
6.根据权利1要求的方法，其特征在于物料发酵在洁净开放的容器中或场地进行，发 酵容器包括但不限于固体发酵槽、固体发酵罐和固体发酵盘架等，场地可以为平整的地面 或有围垄的地面。
7.根据权利1要求的方法，其特征在于混合后的物料的厚度应不高于100cm，优选高度 在60-80cm，发酵温度在30-55°C，最高不超过55 °C，当温度在55 °C以上时作翻料或/和通 风处理措施适当调节温度以及改善供氧状况。
8.根据权利1要求的方法，其特征在于发酵时间为36-60小时(可以依据环境温度变 化作调整)，优选发酵时间为48小时，发酵完成后，干燥设备采用常温非直热式干燥设备进 行，保持物料温度低于ioo°c。
9.根据权利1要求的方法，其特征在于干燥后物料进行粉碎，粉碎过80目筛，粉碎后的 成品含水量< 10%。
10.根据权利1要求的方法，其特征在于成品在水产的育苗、养殖按全价料的5 20% 的比例添加到饲料中，成品在特种毛皮动物的养殖以及猫、狗等宠物按全价料的5 15% 的比例添加到饲料中。
全文摘要
本发明提供了一种利用微藻油脂菌渣、菌泥发酵制备肽蛋白的方法。通过生物工程技术，采用功能菌种的发酵，对微藻油脂菌渣、菌泥进行生物发酵改性处理，保留微藻油脂菌渣、菌泥中特有的不饱和脂肪酸成分，发挥微藻油脂菌渣、菌泥的其他有效成分的有利作用，从而赋予发酵后产品独特的活性。以微藻油脂菌渣、菌泥为底物主要原料，再加植物蛋白原料为辅料进行发酵，除了利用微藻油脂菌渣中的不饱和脂肪酸成分外，最大程度降低提取微藻油脂过程中残留的有机溶剂对动物的负面作用；使产品中氨基酸结构更趋平衡合理，产品中的蛋白质通过蛋白酶的酶解以肽蛋白的状态存在具有极佳的动物吸收率和生物利用度；使发酵底物中的多种抗营养因子降低和或消除；使产品在高档皮毛经济动物养殖、猫狗等宠物的喂养，以及在改善水产育苗饲料中发挥其独特的功能。同时，利用生物科技对微藻油脂菌渣、菌泥的科学处理及利用是对目前排入水中、随垃圾倒掉、填埋、或不经过任何处理用于饲料养殖的微藻油脂菌渣、菌泥的原始处理方式的最佳模式；对减少环境污染破坏，对有高度利用价值的稀有资源的开发利用，对消除人类及动物的食品链的安全有隐患，都有着重要的现实和未来意义。
文档编号A23K1/16GK101880704SQ20091006191
公开日2010年11月10日 申请日期2009年5月5日 优先权日2009年5月5日
发明者胡徐玉, 胡杰 申请人:胡杰;胡徐玉