专利名称：一种利用三七渣发酵生产保健饲料的方法
技术领域：
本发明属于工业废弃物资源化领域，涉及一种利用三七渣固态发酵生产保健饲料的方法。
背景技术：
利用食品工业废料、农副产品下脚料、农作物秸秆等废弃生物质资源发酵生产单细胞蛋白是当前研究开发的热点。固态发酵法具有工艺简单，能耗低，设备投资少，产率高等特点，在生物质转化领域受到诸多研究者和生产者的青睐。三七为五加科人参属植物，是我国传统名贵中药材。三七作为一种药食同源植物， 自古以来都认为有活血化瘀，消肿定痛的功效。三七的根茎可以入药，三七的主要药用组分是皂甙，提取有效成分后的三七渣通常作为废弃物抛弃。将其进行资源化利用的技术还比较少见。申请号为201010232573. 9的中国发明专利公开了“一种用三七渣发酵蒸馏制备的白酒及方法”。经提取总皂甙后的三七渣中仍然含有粗纤维、脂肪、淀粉、多糖、蛋白质、氨基酸、 生物碱及各种微量元素等营养物质和药用组分，利用微生物将其所含有的粗纤维和淀粉等物质转化为蛋白质含量较高的饲料，不仅能够变废为宝，提高资源的利用效率，而且对消除环境污染，改善生态环境具有重要意义，同时这种新型饲料还具有一定的保健功效。文献“三七渣固态发酵生产蛋白饲料”(《中国酿造》2011年第2期)公开了一种使用康宁木霉纯种发酵三七渣生产蛋白饲料的方法。在优化的工艺条件下，该方法获得的发酵产物中真蛋白含量为19.4%。采用该方法发酵三七渣生产蛋白饲料存在以下几个方面的问题1、发酵代谢产物(糖类物质)的积累对各种水解酶的合成产生了阻遏作用，进而影响了菌体生长和各种酶的合成；2、康宁木霉合成的水解酶系不够完善，不能充分水解三七渣，因而限制了三七渣的酶解转化得糖率，不利于菌体生长；3、霉菌菌体的蛋白含量有限，因而限制了发酵产物中蛋白含量的提高；4、发酵产物的适口性较差。为了提高和改善发酵生产的饲料产品的营养价值和蛋白含量，就必须解决现有技术中存在的问题，关键在于选择合适的菌种或菌种组合用于三七渣的发酵转化过程。在菌体蛋白中，酵母单细胞蛋白与丝状真菌、细菌、藻类等微生物蛋白相比，产品质量更具竞争力。酵母蛋白质含量丰富，氨基酸齐全，配比组成合理，且含丰富B族维生素、矿物元素、微量元素、生理活性物质及生长促进因子，是一种营养价值高且能替代鱼粉的优质蛋白，具有营养、诱食及益生等多种功能。酵母饲料能够促进禽畜新陈代谢、增强禽畜抗病能力、提高禽畜生长速度、繁殖能力、肉质和皮毛质量。此外，酵母还具有特有的色、香、味，适口性很好，发酵过程中耐酸能力强，适宜在低PH条件下培养，不易污染。综上，本发明采用先进的混菌固态发酵工艺技术，利用由霉菌和酵母菌共同组成的复合微生物体系，将三七渣转化为新型保健饲料，极大地提高了发酵产物的营养价值和适口性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用三七渣固态发酵生产保健饲料的方法。本发明所述利用三七渣固态发酵生产保健饲料的方法，其工艺步骤依次如下1、三七渣的预处理将湿的三七渣烘干后粉碎过筛，选择粒径0. 2-0. 4mm的三七渣用于后续工艺；2、配料与混料将经过预处理的三七渣、适量的氮源和水混合均勻，具体配料方式如下预处理后的三七渣100份，氮源3-6份，固态物料与水的质量比为1 1.5-1 3 ；配料时先将氮源加入到水中混合均勻，再将所配制的溶液与三七渣混合均勻；3、灭菌将混合料采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理蒸汽压力Iatm，温度121°C，时间至少为30分钟。4、发酵将灭菌处理后的混合料进行混菌发酵，菌种按10% -20%的接种量进行接种，发酵条件压力为常压，温度为-32°C，发酵周期为4天-7天。5、干燥将发酵后的产物烘干后就得到保健饲料产品。所述方法中，配料时所用的氮源为硫酸铵或尿素。所述方法中，步骤4中进行发酵时至少使用一种霉菌和一种酵母菌。所述方法中，步骤4中使用的霉菌为米曲霉(Aspergillus oryzae 3. 761)、黑曲 M (Aspergillus niger 3. 6187)巾白勺一禾中$胃禾中。所述方法中，步骤4中使用的酵母菌为产朊假丝酵母(Candida utilis 2. 281)、热带假丝酵母(Candida tropicalis 2. 587)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae2. 1042)、异常汉逊酵母(Pichia anomala 2.810)中的一种或多种。本发明具有以下有益效果1、采用本发明所述方法，可将三七渣转化为保健饲料，既减少了其对环境造成的污染，又能解决饲料短缺的问题。2、采用霉菌和酵母进行混菌发酵能够充分利用多种微生物之间的协同作用提高发酵效果和产品质量。采用本发明公开的技术生产的保健饲料，其真蛋白含量为 24. 546. 0%，与采用康宁木霉纯种发酵三七渣生产的蛋白饲料相比，产品中真蛋白含量提高了 5. 1-6. 6个百分点。3、发酵产物和残余的中药渣可以全部利用，没有新的废弃物产生。4、采用本发明生产的保健饲料含有丰富的饲用酶，如纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶等，蛋白含量较高，氨基酸种类齐全，含有丰富的B族维生素、多种天然免疫因子和生物活性物质，具有很好的保健功能。5、本发明所提供的饲料产品不含抗生素，是绿色产品。6、本发明所提供的保健饲料具有天然芳香味，产品适口性好，有利于提高动物的采食率。
具体实施例方式实施例1本实施例以三七渣为原料，黑曲霉(Aspergillus niger 3. 6187)/酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae 2. 1042)为菌种进行混菌固态发酵生产保健饲料。具体步骤如下1、三七渣的预处理首先将三七渣在常压、60°C下用烘箱进行烘干，时间以三七药渣呈易粉碎状态为限。将干燥后的三七渣粉碎后过筛，选择粒径0. 2-0. 4mm的三七渣用于后续工艺。2、配料与混料先将4g硫酸铵加入到150g水中，混合均勻，然后再将该溶液与经过预处理的IOOg 三七渣粉混合均勻。3、灭菌将混合料采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理蒸汽压力Iatm，温度121°C，时间至少为30分钟。4、发酵采用异步接种方式进行发酵，在灭菌处理后的混合料中先接入黑曲霉(Aspergillus niger 3.6187)，发酵M小时后再接入酿酒酵母 (Saccharomycescerevisiae 2. 1042)进行发酵，霉菌和酵母的接种比为1 1，总接种量为 10%，发酵条件压力为常压，温度为30°C，发酵周期为5天。5、干燥发酵后的产物经烘箱在常压、60 0C干燥后就得到保健饲料产品。本饲料产品中真蛋白含量为24. 5%，较之于按照现有技术进行发酵所获得的最好结果，真蛋白含量提高了 5. 1个百分点，增幅达26. 3%。实施例2本实施例以三七渣为原料，黑曲霉(Aspergillus niger 3. 6187)/热带假丝酵母(Candida tropicalis 2.587)为菌种进行混菌固态发酵生产保健饲料。具体步骤如下1、三七渣的预处理首先将三七渣在常压、60°C下用烘箱进行烘干，时间以三七药渣呈易粉碎状态为限。将干燥后的三七渣粉碎后过筛，选择粒径0. 2-0. 4mm的三七渣用于后续工艺。2、配料与混料先将4g硫酸铵加入到150g水中，混合均勻，然后再将该溶液与经过预处理的IOOg 三七渣粉混合均勻。3、灭菌将混合料采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理蒸汽压力Iatm，温度121°C，时间至少为30分钟。4、发酵采用异步接种方式进行发酵，先在灭菌处理后的混合料中接入黑曲霉(Aspergillus niger 3. 6187)，然后在发酵M小时后再接入热带假丝酵母 (Candidatropicalis 2. 587)进行发酵，霉菌和酵母的接种比为1 1，总接种量为10%，发酵条件压力为常压，温度为30°C，发酵周期为5天。
5、干燥发酵后的产物经烘箱在常压、60 0C干燥后就得到保健饲料产品。本饲料产品中真蛋白含量为24. 7%，较之于按照现有技术进行发酵所获得的最好结果，真蛋白含量提高了 5. 3个百分点，增幅达27. 3%。实施例3本实施例以三七渣为原料，黑曲霉(Aspergillus niger 3. 6187)/米曲霉(Aspergillus oryzae 3. 761)/ 产朊假丝酵母(Candida utilis 2. 281)为菌种进行混菌固态发酵生产蛋白饲料。具体步骤如下1、三七渣的预处理首先将三七渣在常压、60°C下用烘箱进行烘干，时间以三七药渣呈易粉碎状态为限。将干燥后的三七渣粉碎后过筛，选择粒径0. 1-0. 5mm的三七渣用于后续工艺。2、配料与混料先将5g硫酸铵加入到150g水中，混合均勻，然后再将该溶液与经过预处理的IOOg 三七渣粉混合均勻。3、灭菌将混合料采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理蒸汽压力Iatm，温度121°C，时间至少为30分钟。4、发酵采用异步接种方式进行发酵，先在灭菌处理后的混合料中接入黑曲霉 (Aspergillus niger 3.6187)和米曲霉(Aspergillus oryzae 3· 761)，然后在发酵 48 小时后再接入产朊假丝酵母(Candida utilis 2. 281)进行发酵，黑曲霉、米曲霉和产朊假丝酵母的接种比为1 1 2，总接种量为20%，发酵条件压力为常压，温度为30°C，发酵周期为6天。5、干燥发酵后的产物经烘箱在常压、60°C干燥后就得到产品保健饲料。本饲料产品中真蛋白含量为26. 0%，较之于按照现有技术进行发酵所获得的最好结果，真蛋白含量提高了 6. 6个百分点，增幅达34. 0%。
权利要求
1.一种以三七渣为原料，通过混菌固态发酵工艺生产保健饲料的方法，其具体工艺特征如下(1)三七渣的预处理将湿的三七渣烘干后粉碎过筛，选择粒径0. 2-0. 4mm的三七渣用于后续工艺；(2)配料与混料将经过预处理的三七渣、适量的氮源和水混合均勻，具体配料方式如下 预处理后的三七渣100份，氮源3-6份，固态物料与水的质量比为1 1.5-1 3; 配料时先将氮源加入到水中混合均勻，再将所配制的溶液与三七渣混合均勻；(3)灭菌将混合料采用高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理蒸汽压力latm，温度121°C，时间至少为 30分钟；(4)发酵将灭菌处理后的混合料进行混菌发酵，菌种按10% -20%的接种量进行接种，压力为常压，温度为_32°C，发酵周期为4天-7天，发酵时至少使用一种霉菌和一种酵母菌；(5)干燥将发酵后的产物烘干后就得到保健饲料产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于配料时所用的氮源为硫酸铵或尿素。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于发酵时使用的霉菌为米曲霉(Aspergillus oryzae 3.761)、黑曲霉(Aspergillus niger 3.6187)中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的方法，发酵时使用的酵母菌为产朊假丝酵母 (Candidautilis 2. 281)、热带假丝酵母(Candida tropicalis 2. 587)、酿酒酵母 (Saccharomycescerevisiae 2. 1042)、异常汉逊酵母(Pichia anomala 2. 810)中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4之一所述方法获得的保健饲料，其特征在于将发酵产物和原料残渣全部利用，产品中含有丰富的皂苷、黄酮、挥发油、氨基酸、多糖、淀粉、纤维素酶、糖化酶、 淀粉酶、三七素、维生素等物质，具有防病保健的功效，是一种绿色饲料产品，可以广泛应用于养殖业。
全文摘要
本发明公开了一种利用三七渣发酵生产保健饲料的方法。本发明是这样实现的(1)对三七渣进行干燥、粉碎、筛分预处理；(2)将经过预处理的三七渣、水和氮源按一定比例混合均匀；(3)将混合均匀的物料进行蒸汽灭菌处理；(4)在灭菌后的物料上接种霉菌和酵母菌进行混菌固态发酵；(5)发酵产物经干燥后就得到保健饲料。采用本发明所述方法，可以将三七渣转化为具有防病保健功效的蛋白饲料。该方法将三七渣进行资源化利用，变废为宝，不仅减少了其对环境造成的污染，又能为养殖业提供不含抗生素的绿色保健饲料。
文档编号A23K1/14GK102187939SQ20111011929
公开日2011年9月21日 申请日期2011年5月10日 优先权日2011年5月10日
发明者刘凤梅, 段娅宁, 王君君, 羊依金, 谭显东 申请人:成都信息工程学院