专利名称：一种玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法
技术领域：
本发明涉及ー种利用玉米浆提取菲汀、提取完菲汀后的浆料再用于生产饲料酵母的方法。
背景技术：
饲料酵母也叫单细胞蛋白，其中的蛋白质主要是酵母菌的菌体蛋白，每克饲料酵母中酵母菌的菌体数应在150亿以上，饲料酵母是优质蛋白饲料，粗蛋白一般在45%以上；赖氨酸含量较高，含丰富的B族维生素，还含有未知促生长因子。饲料酵母中锌、硒、铁的含量很高，而且磷的吸收率对鱼类而言可达93%，是所有常规饲料原料中利用率最高的。饲料酵母可广泛用于畜禽养殖业，是鱼粉的最佳替代品，可降低养殖业的成本，具有极大的经济效益和社会效益。随着养殖业的发展，我国配合饲料行业迅速发展。目前配合饲料的原料中，最紧缺的是饲料蛋白，特别市动物性蛋白。世界上比较普遍采用的动物性蛋白质是鱼粉，但我国渔业资源有限，鱼粉产量远远满足不了饲料行业发展的需要，常用的生产饲料酵母的原料有生产酒精和味精的废水、亚硫酸盐纸浆废液、木材和农副产品废料的水解糖液等，它们都含有酵母繁殖时必须的糖类或烃类等碳源和其他ー些营养物质。近年来有报道利用玉米浸泡水生产饲料酵母的方法，例如CN101880634A (CN201010201736. 7)公开了ー种方法是利用玉米浸泡水含有的蛋白做为氮源，葡萄糖母液含有的可发酵性糖做为碳源，按比例混合后再加入微量元素做为培养基，调节好培养基PH值和温度，接入菌种，培养过程控制发酵温度，经过发酵周期后培养出饲料酵母发酵液；再通过蒸发浓缩、喷雾干燥得到饲料酵母产品。该发明提出的以玉米浸泡水生产的饲料酵母，扩大培养发酵过程不必严格采用灭菌措施。并且充分利用了玉米深加工的副产物，保护环境、提高产品附加值。菲汀又名肌醇六磷酸钙镁或植酸钙，是制取肌醇的原料。菲汀的用途十分广泛，主要应用于食品、医药化工、日用化工以及其他行业。玉米浆是制玉米淀粉的副产物，玉米浆中含有丰富的可溶性蛋白、生长素和ー些前体物质，还有大约409Γ50%的固体物质。由于玉米浆还有丰富的可溶性氨基酸和各种生物素，所以被发酵行业广泛作为营养源。玉米浆中还含有乳酸、植酸及其钙镁盐、可溶性糖类，可以从中提取菲汀或饲料蛋白。但迄今为止，未见有玉米浆提取菲汀后再制取饲料蛋白的报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法。术语说明本发明所述的原料玉米浆是用玉米制取淀粉后的副产物，含有约409Γ50%质量比的固体物，称为浆浓4(T50wt%。
本发明的技术方案如下一种玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，包括步骤如下(I)玉米浆提取菲汀将玉米制取淀粉后的副产物浆浓4(T50wt%的玉米浆过离子交换树脂柱，底部进料，顶部出料，玉米浆中的植酸被吸附在树脂上；然后，用酸做洗脱剂，从上往下对吸附饱和的树脂进行洗脱，当出料洗脱液的氯化铁滴定值在3. 5 4. 5ml时停止洗脱；洗脱液用石灰中和调整ρΗ4. (Γ6. 0，沉淀完全后过滤，将固体物烘干，粉碎，得菲汀； 所得滤液为提取完菲汀后的玉米浆，浆浓12 15wt%，蛋白含量46°/Γ50% ;直接用干下一步骤(2)饲料酵母的生产a.步骤(I)中的提取完菲汀后的玉米浆，用6 lOmol/L的NaOH调pH值到4. 6-5，作为饲料酵母培养基；b.将饲料酵母菌种进行摇床培养，得到的种子液加入到a制备的培养基中，进行发酵罐发酵，发酵条件摇床频率150-220转/分，温度29-32°C，时间8_11小吋，pH 4. 6-5;得发酵液；c.采用三效降膜蒸发器对b制备的发酵液进行全液蒸发浓缩；然后采用离心喷雾干燥方式将浓缩的发酵液干燥，制成饲料酵母粉。根据本发明优选的，步骤(I)中的离子交换树脂为大孔弱碱性树脂，选自争光大孔弱碱性树脂D319或苏青大孔弱碱性树脂D318。根据本发明优选的，步骤(I)中的玉米浆过离子交换树脂的流速为每小时树脂4倍体积的玉米浆流过；用O. 02mol/L的氯化铁溶液进行滴定检测，当出料滴定值与进料滴定值相等时视为树脂吸附饱和，停止进料。根据本发明优选的，步骤(I)中的洗脱剂是质量分数4 一 6%的盐酸。根据本发明优选的，步骤(I)中用酸对树脂进行洗脱，洗脱5 8个保留体积。根据本发明优选的，步骤(2)b中将饲料酵母菌种进行摇床培养，摇床频率100-160转/分，温度29-32°C，时间8_11小时。饲料酵母菌种为本领域常规的市购产品的任ー种。根据本发明优选的，步骤(2) b所述饲料酵母菌种选自面包酵母或产朊假丝酵母。进ー步优选的产朊假丝酵母CGMCC编号2. 1180，中国普通微生物菌种保藏管理中心。根据本发明优选的，步骤(2)c所述浓缩的发酵液浓度为30_45wt%，喷雾干燥后饲料酵母粉水分4_10wt%。优选饲料酵母粉水分4_6wt%。根据本发明优选的，所述步骤(2)b中发酵液残糖含量为O. 5-1%、菌检10-30亿个/ml ；根据本发明优选的，所述步骤(2) c的饲料酵母产品菌量150-300亿/克、粗蛋白^ 45wt%0本发明制备的饲料酵母含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸等物质，广泛用作动物饲料的蛋白质补充物。它能促进动物的生长发育，缩短饲养期，増加肉量和蛋量，改良肉质和提高瘦肉率，改善皮毛的光泽度，并能增加幼禽畜的抗病能力。
本发明的有益之处在于I、本发明是利用玉米浆先提取菲汀，提取完菲汀后的浆料再用于生产饲料酵母，使得玉米浆原料利用率提高，发酵生产饲料酵母不需要増加设备，利用现在设备可以完全达到要求。本发明所得的菲汀含磷量为33 38wt%。2、提取完菲汀后的玉米浆中仍含有大量的蛋白质等有机物，可用来生产饲料酵母，エ艺投资少，低物耗，低能耗，利于提高副产物的综合利用，提高经济效益。3、本发明利用提取完菲汀后玉米浆为原料再进ー步生产饲料酵母，提高了玉米浆的附加值，玉米浆中富含酵母生长所需无机盐、微量元素及维生素等生长因子，通过发酵罐发酵、分离干燥制成的饲料酵母可保证酵母营养的完整性，饲料酵母可完全替代鱼粉从而降低了畜禽业的养殖成本；还解决了提取菲汀后玉米浆处理不当造成的环境污染问题。同 时得到菲汀和饲料酵母两种附加产品。
具体实施例方式实施例中所用树脂争光弱碱性大孔树脂D319购自浙江争光实业股份有限公司、苏青D318购自江苏苏青集団。实施例中所用饲料酵母菌种，面包酵母购自安琪酵母公司，产朊假丝酵母CGMCC编号2. 1180，中国普通微生物菌种保藏管理中心。
实施例中所用洗脱液是质量浓度4%的盐酸。实施例中所述含水量、含磷量均为质量百分比。实施例I :( I)玉米浆提取菲汀生产完淀粉后的副产物浆浓45wt%的玉米浆过离子交换树脂柱，采用树脂(争光弱碱性大孔树脂D319)吸附エ艺，底部进料，上部出料。采用O. 02mol/L的氯化铁溶液进行滴定检測，当出料滴定值与进料滴定值相等时视为饱和，停止进料；将饱和的树脂进行洗脱，洗脱液采用4%的盐酸，正向洗脱，当出料洗脱液的氯化铁滴定值在4ml左右是停止洗脱；洗脱液用石灰中和调整到ρΗ4. (Γ6. O ;将中和好的洗脱液进行过滤，得到菲汀；将菲汀烘干，粉碎。检测菲汀纯度一般用含磷量表示，得到的菲汀含磷量为33%。(2)饲料酵母的生产①制作培养基提取完菲汀后的玉米浆浓度12wt%，蛋白含量46wt%，用7mol/L的NaOH调pH值到4. 8，作为饲料酵母培养基。②制备种子液将饲料酵母菌种-产朊假丝酵母(中国普通微生物菌种保藏管理中心CGMCC 2. 1180)进行摇床培养，摇床频率140转/分，温度30°C，时间10小时。③发酵罐发酵将培养好的酵母菌种加入培养基,接种量6wt%，发酵条件摇床频率180转/分，温度30°C，时间10小时，pH 4.8。④蒸发浓缩采用三效降膜蒸发器对发酵液进行全液蒸发浓缩⑤喷雾干燥采用高速离心喷雾干燥塔将浓缩的发酵液干燥，制成饲料酵母粉。检测酵母粉中酵母菌的含量为180亿个/g，含水量为4. 8%。实施例2 (I)玉米浆提取菲汀生产完淀粉后的副产物玉米浆，浆浓50wt%，过离子交换树脂柱，采用树脂(苏青D318)吸附エ艺，底部进料，上部出料。采用O. 02mol/L的氯化铁溶液进行滴定检測，当出料滴定值与进料滴定值相等时视为饱和，停止进料；将饱和的树脂进行洗脱，洗脱液采用4%的盐酸，正向洗脱，控制出料的氯化铁滴定值在4ml左右。洗脱液用石灰中和调整到ρΗ4. (Γ6. O ;将中和好的洗脱液进行过滤，得到菲汀；将菲汀烘干，粉碎。检测菲汀纯度一般用含磷量表示，所得的菲汀含磷量为36%。(2)饲料酵母的生产①制作培养基提取完菲汀后的玉米浆浓度14wt%，蛋白含量48wt%，用8mol/L的NaOH调pH值到4. 96，作为饲料酵母培养基。②制备种子液将饲料酵母菌种面包酵母(安琪酵母公司)进行摇床培养，摇床频率130转/分，温度30°C，时间8小时。③发酵罐发酵将培养好的酵母菌种加入培养基,接种量9wt%,发酵条件摇床频率200转/分，温度30°C，时间8小时，pH 4.96。
④蒸发浓缩采用三效降膜蒸发器对发酵液进行全液蒸发浓縮。⑤喷雾干燥采用高速离心喷雾干燥塔将浓缩的发酵液干燥，制成饲料酵母粉。检测酵母粉中酵母菌的含量为172亿个/g，含水量为5. 3%。
权利要求
1.一种玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，包括步骤如下 (1)玉米浆提取菲汀 将玉米制取淀粉后的副产物浆浓4(T50wt%的玉米浆过离子交换树脂柱，底部进料，顶部出料，玉米浆中的植酸被吸附在树脂上；然后， 用酸做洗脱剂，从上往下对吸附饱和的树脂进行洗脱，当出料洗脱液的氯化铁滴定值在3. 5 4. 5ml时停止洗脱；洗脱液用石灰中和调整pH4. (T6. O，沉淀完全后过滤，将固体物烘干，粉碎，得菲汀； 所得滤液为提取完菲汀后的玉米浆，浆浓12 15wt%，蛋白含量469^50% ;直接用于 下一步骤 (2)饲料酵母的生产 a.步骤(I)中的提取完菲汀后的玉米浆，用6 lOmol/L的NaOH调pH值到4.6_5，作为饲料酵母培养基； b.将饲料酵母菌种进行摇床培养，得到的种子液加入到a制备的培养基中，进行发酵罐发酵，发酵条件摇床频率150-220转/分，温度29-32°C，时间8-11小时，pH 4.6-5;得发酵液； c.采用三效降膜蒸发器对b制备的发酵液进行全液蒸发浓缩；然后采用离心喷雾干燥方式将浓缩的发酵液干燥，制成饲料酵母粉。
2.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤(I)中的玉米浆过离子交换树脂的流速为每小时树脂4倍体积的玉米浆流过。
3.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤(I)中的洗脱剂是质量分数4 一 6%的盐酸。
4.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤(1)中的离子交换树脂为弱碱性大孔树脂。
5.如权利要求4所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于所述弱碱性大孔树脂为争光弱碱性大孔树脂D319或苏青大孔弱碱性树脂D318。
6.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤(2)b中将饲料酵母菌种进行摇床培养，摇床频率100-160转/分，温度29-32°C，时间8_11小时。
7.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤(2) b所述饲料酵母菌种选自面包酵母或产朊假丝酵母。
8.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤(2) c所述浓缩的发酵液浓度为30-45wt%，喷雾干燥后饲料酵母粉水分4-10wt%。
9.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤(2)b中发酵液残糖含量为0. 5-1%、菌检10-30亿个/ml。
10.如权利要求I所述的玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，其特征在于步骤 (2)c的饲料酵母产品菌量150-300亿/克、粗蛋白彡45wt%。
全文摘要
本发明涉及一种玉米浆提取菲汀联产饲料酵母的生产方法，该方法包括将玉米制取淀粉后的副产物玉米浆过离子交换树脂柱，玉米浆中的植酸被吸附在树脂上；用酸洗脱；洗脱液用石灰中和，沉淀过滤、烘干，得菲汀；提取完菲汀后的玉米浆，用NaOH调pH值到4.6-5，作为饲料酵母培养基；饲料酵母菌种进行摇床培养，然后进行发酵罐培养。通过浓缩蒸发、喷雾干燥制成饲料酵母。本发明的培养基中富含氮源、碳源和各种生物素，可保证饲料酵母营养成分的完整性，利用提取完菲汀后玉米浆为原料再进一步生产饲料酵母，提高玉米浆的附加值，减少环境污染。
文档编号C12R1/72GK102702250SQ20121016232
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月23日 优先权日2012年5月23日
发明者吴静, 牛纪超, 王德友, 赵玉斌 申请人:山东省鲁洲食品集团有限公司