一种连续发酵制备豆渣菌体蛋白饲料的方法与流程

本发明属于发酵饲料，具体涉及一种连续发酵制备豆渣菌体蛋白饲料的方法。

背景技术：

1、我国是大豆的主要进口国，有数据显示，2021年国内大豆生产量为1640万吨，大豆进口量为9651万吨，占世界大豆总出口量的59.68％，占国内大豆总消费量的82.77％，进口金额高达482.76亿元。在饲料领域，饲料配方对大豆的副产品豆粕依赖严重，因此在大豆供需关系和饲料粮安全的大环境下，需要通过推广低蛋白日粮技术、蛋白原料替代、改进原料生产加工工艺、建立精准原料数据库等措施降低饲料配方对豆粕的依赖，以促进养殖业节粮降耗。

2、湿豆渣是豆制品生产过程的副产物，含水量在80％以上，蛋白含量约19-22％，由于其含水量高容易发霉不便于运输，通常只能当成简单的饲料原料并未充分里面的营养组分，从而造成资源的浪费。

3、因此，本研究以湿豆渣为原料，通过连续发酵的方式制备豆渣菌体蛋白饲料，以期降低畜牧业饲料原料成本的同时实现非常规原料的资源化绿色利用。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种连续发酵制备豆渣菌体蛋白饲料的方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明公开了一种连续发酵制备豆渣菌体蛋白饲料的方法，包括如下步骤：

3、(1)将发酵菌株加入一级种子液培养基中培养获得菌株种子液后，将菌株种子液接种于含有诱导物的二级种子液培养基中；

4、(2)向发酵罐中加入豆渣发酵培养基，蒸汽灭菌、降温后，再向发酵罐中接种步骤(1)所述的二级种子液培养基进行连续补料发酵获得发酵样品；

5、(3)将步骤(2)获得的发酵样品经固液分离，固体部分烘干粉碎即为豆渣菌体蛋白饲料。

6、其中，步骤(1)中，所述的发酵菌株为香菇、平菇、双孢蘑菇、茯苓、榆黄蘑、阿魏蘑和金针菇中的任意一种，优选的发酵菌株为茯苓。

7、所述的发酵菌株不局限于上述发酵菌株分类下的具体菌株，现有技术中满足上述分类的发酵菌株均可以通过本发明所述的方法实现本发明的结果。例如本发明所选择的茯苓accc 51970菌株。

8、其中，步骤(1)中，所述的一级种子液培养基配方为：黄豆汁30g/l、酵母膏5g/l、葡萄糖10g/l、硫酸镁0.2g/l、硫酸铁0.1g/l、磷酸二氢钾0.5g/l、维生素b1 0.5g/l，配料为水，ph＝5.0。

9、其中，步骤(1)中，所述的诱导物为豆渣、黄豆粉、麸皮、纸浆中的任意一种或几种的组合，优选的诱导物为豆渣和黄豆粉的组合；所述的诱导物，其总添加量为10-50g/l，优选的添加量为30g/l，更优选的添加量为15g/l豆渣和15g/l黄豆粉的组合。

10、其中，步骤(1)中，所述的二级种子液培养基配方为：诱导物30g/l、黄豆汁30g/l、酵母膏5g/l、葡萄糖10g/l、硫酸镁0.2g/l、硫酸铁0.1g/l、磷酸二氢钾0.5g/l、维生素b10.5g/l，配料为水，ph＝5.0。

11、其中，步骤(2)中，所述的豆渣发酵培养基，其配方组成为：豆渣20-60g/l、酸化糖蜜10-30g/l、硫酸镁0-0.4g/l、硫酸铁0-0.3g/l、磷酸二氢钾0.01-0.2g/l、维生素b10-0.2g/l、玉米浆10-30g/l、硫酸铵2-7g/l，配料为水，ph＝5.0；

12、优选的，豆渣发酵培养基配方组成为：豆渣40g/l、酸化糖蜜20g/l、硫酸镁0.2g/l、硫酸铁0.1g/l、磷酸二氢钾0.1g/l、维生素b10.1 g/l、玉米浆20g/l、硫酸铵5g/l，配料为水，ph＝5.0。

13、其中，步骤(2)中，所述的蒸汽灭菌，其蒸汽温度为121℃，蒸汽时间为20min；所述的降温，是将温度降至26℃。

14、其中，步骤(2)中，所述的连续补料发酵，其补料培养基为豆渣20-60g/l，配方为水；优选的补料培养基为：豆渣40g/l，配料为水。

15、其中，步骤(2)中，所述的连续补料发酵，其发酵条件为：保持通气量0.1-0.5m3/l、温度26℃下进行发酵，培养1-3天后排出60％v/v发酵液，补入等体积的补料培养基，继续培养1-3天，重复排出发酵液和补入补料培养基的操作，连续3-5次；

16、优选的，发酵条件为：保持通气量0.3m3/l、温度26℃下进行发酵，培养2天后排出60％v/v发酵液，补入等体积的补料培养基，继续培养2天，重复排出发酵液和补入补料培养基的操作，连续4次。

17、其中，步骤(1)和步骤(2)中，所述的接种，其接种量为10％v/v。

18、上述方法制备得到的豆渣菌体蛋白饲料也在本发明所保护的范围之内。

19、上述豆渣菌体蛋白饲料在猪饲养中的应用也在本发明所保护的范围之内。

20、具体的，所述的豆渣菌体蛋白饲料，其连续发酵的成本约2950元/吨，远低于46豆粕的市场价，也低于单批次发酵得到的豆渣菌体蛋白饲料得成本，说明连续发酵的豆渣菌体蛋白具有替代豆粕的潜力。

21、具体的，在猪饲喂试验中，连续发酵的豆渣菌体蛋白饲料效率与46豆粕组相同，但其日增重更高，日采食量更好，饲喂成本更低，说明使用豆渣菌体蛋白可以替代46豆粕，使农牧企业达到降本增效的目的。

22、有益效果：

23、(1)本发明利用食用菌发酵湿豆渣生产豆渣菌体蛋白饲料，无需将豆渣烘干，食用菌可直接利用湿豆渣中的碳水化合物合成菌体蛋白；

24、(2)本发明在液体发酵过程中利用高温蒸汽灭菌破坏了豆渣中的胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、致甲状腺肿素等热不稳定抗营养因子，更利于动物消化吸收。

25、(3)本发明生产的豆渣菌体蛋白饲料可以替代豆粕等蛋白饲料原料，节约饲料成本的同时也将湿豆渣得到了合理利用。

26、(4)本发明采用连续发酵，节省种子原料成本和单批次发酵罐灭菌能耗，缩短了发酵周期。

27、(5)本发明在二级种子液中添加了发酵诱导物，提高了菌体粗蛋白和纤维素酶活。

技术特征：

1.一种连续发酵制备豆渣菌体蛋白饲料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的发酵菌株为香菇、平菇、双孢蘑菇、茯苓、榆黄蘑、阿魏蘑和金针菇中的任意一种，优选的发酵菌株为茯苓。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的诱导物为豆渣、黄豆粉、麸皮、纸浆中的任意一种或几种的组合，优选的诱导物为豆渣和黄豆粉的组合；所述的诱导物，其总添加量为10-50g/l，优选的添加量为30g/l，更优选的添加量为15g/l豆渣和15g/l黄豆粉的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的豆渣发酵培养基，其配方组成为：豆渣20-60g/l、酸化糖蜜10-30g/l、硫酸镁0-0.4g/l、硫酸铁0-0.3g/l、磷酸二氢钾0.01-0.2g/l、维生素b10-0.2g/l、玉米浆10-30g/l、硫酸铵2-7g/l，配料为水，ph＝5.0；

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的蒸汽灭菌，其蒸汽温度为121℃，蒸汽时间为20min；所述的降温，是将温度降至26℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的连续补料发酵，其补料培养基为：豆渣20-60g/l，配料为水；优选的补料培养基为：豆渣40g/l，配料为水。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的连续补料发酵，其发酵条件为：保持通气量0.1-0.5m3/l、温度26℃下进行发酵，培养1-3天后排出60％v/v发酵液，补入等体积的补料培养基，继续培养1-3天，重复排出发酵液和补入补料培养基的操作，连续3-5次；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中，所述的接种，其接种量为10％v/v。

9.权利要求1-8中任意一项所述的方法，制备得到的豆渣菌体蛋白饲料。

10.权利要求9所述的豆渣菌体蛋白饲料在猪饲养中的应用。

技术总结
本发明公开了一种连续发酵制备豆渣菌体蛋白饲料的方法。本发明通过向装有豆渣发酵培养基的发酵罐中接种含有发酵菌株和诱导物的种子液培养基，采取连续放料发酵样品补料豆渣的形式发酵。由于发酵罐中的菌株可以形成菌群优势，能够快速分解利用豆渣，生成菌体蛋白，提高了发酵样品蛋白、必须氨基酸的含量，同时降低了粗纤维，破坏了豆渣中的抗营养因子，使发酵样品成为了优质的蛋白原料。将发酵样品制备成豆渣菌体蛋白饲料，可完全替代豆粕等蛋白原料，节约了饲料成本，提高了养殖效益的同时，使湿豆渣资源也得到了合理的应用。

技术研发人员：陈勇,项玲,刘庆国,应汉杰,余斌,温庆仕,薛施锦,魏荷芬
受保护的技术使用者：南京高新工大生物技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13