一種蛋白飼料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蛋白飼料的制備方法，包括以下步驟：將發(fā)酵原料進行濕熱滅菌后冷卻備用，取10％接種量的黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合菌種液接入已滅菌的所述發(fā)酵原料中，在30℃下固態(tài)發(fā)酵120h得到發(fā)酵料；將發(fā)酵料烘干、粉碎得到蛋白飼料；制得的飼料具有較高的營養(yǎng)價值，特別是單細(xì)胞蛋白含量顯著提高，且成本低，無污染，有利于提高柑橘的綜合利用程度，為可再生性生物資源轉(zhuǎn)化為單細(xì)胞蛋白與新增飼料品種提供可行性的渠道。
【專利說明】一種蛋白飼料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飼料領(lǐng)域，具體涉及到一種蛋白飼料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國是世界柑橘主要起源中心和生產(chǎn)大國，2013年柑橘種植面積243萬公頃，產(chǎn) 量3276萬噸，均居世界第一位。鮮柑橘渣是柑橘加工業(yè)的主要副產(chǎn)物（占柑橘總重的40? 60% )，主要由柑橘皮（60%?65% )、絲穰和粹屑（30%?35% )、種子（0%?10% )所 組成，其常規(guī)營養(yǎng)成分為：粗蛋白7. 2%?10. 5%、粗纖維8. 6%?9. 7%、粗灰分3. 1%? 4. 3%、粗脂肪2. 4%?3. 9%、無氮浸出物61. 7%?71. 4%等有機成分及鈣0.4 %? 0. 7%、磷0. 06%?0. 09%等礦物質(zhì)；目前，皮渣的處理已經(jīng)成為國內(nèi)柑橘加工企業(yè)的頭號 難題。在美國、巴西等柑橘加工業(yè)發(fā)達的國家，柑橘渣已經(jīng)被廣泛地用于反芻動物飼料，而 在我國，除了少量的用于提取果膠、做中草藥（陳皮）以及少量被用作飼料外，大部分都被 拋棄或填埋，不僅造成了飼料資源大量浪費，而且造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。
[0003] 由于柑橘渣含水量高（約為70% )，且含有各類有機酸，鮮渣很容易腐爛變質(zhì)，如 果直接作動物飼料，容易引起牲畜腹瀉、流產(chǎn)等，在現(xiàn)有技術(shù)中并沒有作為動物飼料的先 例。我國是蛋白質(zhì)資源極其匱乏的國家，現(xiàn)有的動物飼料主要是植物性飼料，其缺點較明 顯，如體積大、難消化、可利用養(yǎng)分少、干物質(zhì)中粗纖維含量在18%以上等。
[0004] 采用微生物轉(zhuǎn)化纖維素生產(chǎn)蛋白質(zhì)飼料是目前蛋白質(zhì)飼料發(fā)展的全新方向，一方 面可以彌補國內(nèi)蛋白質(zhì)資源不足，為養(yǎng)殖業(yè)提供更多優(yōu)質(zhì)飼料；另一方面還可以實現(xiàn)資源 回收利用，降低蛋白質(zhì)飼料的生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。目前，微生物轉(zhuǎn)化纖維素生產(chǎn)蛋白 質(zhì)強化飼料技術(shù)大多處于實驗室研究階段，由于技術(shù)的可行性、生產(chǎn)成本過高等方面的因 素，離實際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化尚有一段距離。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種營養(yǎng)豐富、易于被動 物吸收、原料易得的蛋白飼料的生產(chǎn)方法。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個方面，提供了一種蛋白飼料的制備方法，包 括以下步驟：
[0007] S1 :將發(fā)酵原料進行濕熱滅菌后冷卻備用，發(fā)酵原料包含80重量份的柑橘皮渣、 10重量份的麩皮、8重量份的糠、0. 9重量份的尿素、0. 5重量份的（NH4)2S04、0. 5重量份的 ΚΗ2Ρ04、0. 1重量份的吐溫-80和10重量份的pH值為5. 5的無菌水；
[0008] S2 :取10 %接種量的黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合菌種液接入已滅菌的發(fā)酵原料 中，在30°C下固態(tài)發(fā)酵120h得到發(fā)酵料；
[0009] S3 :將發(fā)酵料烘干、粉碎得到蛋白飼料。
[0010] 作為優(yōu)選的，上述黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合菌種為將黑曲霉菌懸液和產(chǎn)朊假絲 酵母菌懸液按照體積比為2:3進行混合得到。
[0011] 進一步的，上述的黑曲霉菌懸液的制備方法為：將44. 8wt %的柑橘皮渣粉、 15wt% 的麩皮、22. 4wt% 尿素、7. 4wt% 的（NH4)2S04、7. 4wt% 的 KH2P04、3wt% 的 MgS04 ·7Η20 加入到無菌水，搖勻，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為6作為第一發(fā)酵原料，將第一發(fā)酵原料濕熱 滅菌后，接入黑曲霉活化孢子，于35°C?37°C培養(yǎng)60h ;前述的柑橘皮渣粉的粒徑優(yōu)選為40 目。
[0012] 上述的產(chǎn)朊假絲酵母菌懸液的制備方法為：將88. 3wt %的葡萄糖、4. 4wt %的 ΚΗ2Ρ04、0· 9wt % 的 Na2HP04、l. 8wt % 的（NH4)2S04、1. 8wt % 尿素、1. 8wt % 的 MgS04 · 7H20、 0. 9wt%的酵母膏、0. lwt%的FeS04 · 7H20加入到無菌水，搖勻，用PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為 5. 5作為第二發(fā)酵原料；將第二發(fā)酵原料濕熱滅菌后，接入產(chǎn)朊假絲酵母，于28°C?30°C培 養(yǎng) 48h ;
[0013] 作為優(yōu)選的，上述黑曲霉菌懸液和產(chǎn)朊假絲酵母菌懸液制備方法中，pH調(diào)節(jié)劑為 0· 05mol/L?lmol/L氫氧化鈉溶液或0· 05mol/L?lmol/L的鹽酸溶液。
[0014] 上述發(fā)酵原料的濕熱滅菌條件為121°C高壓滅菌20min。
[0015] 上述S2步驟中發(fā)酵原料的含水量為60%。
[0016] 上述的黑曲霉菌懸液和產(chǎn)朊假絲酵母菌懸液中孢子含量均在108個/mL以上。
[0017] 上述S3步驟中烘干溫度優(yōu)選為80°C、粉碎粒徑優(yōu)選為20目。
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：
[0019] 1、本發(fā)明采用黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合發(fā)酵鮮柑橘皮渣，黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵 母的產(chǎn)纖維素酶活力高、可大量繁殖，能有效降解皮渣中的粗纖維和淀粉等轉(zhuǎn)化為富含各 種氨基酸、多種維生素的高蛋白飼料，大大改善皮渣的營養(yǎng)性，適口性，消化吸收性；其中真 蛋白含量26. 8 %?27. 1 %、粗纖維含量8. 5 %?8. 6 %、粗脂肪含量1 %?1. 1 %、水分含量 6. 6 %?6. 7 %;與現(xiàn)有的大部分植物蛋白質(zhì)飼料相比，真蛋白含量增加10 %以上、粗纖維降 解率提高8%以上。
[0020] 2、本發(fā)明采用發(fā)酵原料包含80wt %的柑橘皮渣、1 Owt %的麩皮、8wt %的糠、 0· 9wt% 的尿素、0· 5wt% 的（NH4)2S04、0. 5wt% 的 ΚΗ2Ρ04、0· lwt% 的吐溫-80 和 10wt% 的 pH 值為5. 5的無菌水，通過適量補充無機氮源、磷源和鉀源等外源發(fā)酵原料，可讓發(fā)酵產(chǎn)物中 富含維生素、氨基酸、酶、生物活性物質(zhì)及生長調(diào)節(jié)促進劑，能促進動物的快速生長和發(fā)育， 使柑橘渣的營養(yǎng)價值得到提高。
[0021] 4、本發(fā)明提供的一種蛋白質(zhì)飼料的制備方法，生產(chǎn)過程較短（從菌種制備到發(fā)酵 獲得蛋白飼料產(chǎn)品，整個生產(chǎn)周期在10天以內(nèi)），對生產(chǎn)條件的要求較低，不需要使用復(fù)雜 的工藝、設(shè)備，對場地也無特別要求，生產(chǎn)工藝流程簡單，操作簡便，便于控制，適宜于工業(yè) 化大生產(chǎn)。
[0022] 5、本發(fā)明提供的一種蛋白質(zhì)飼料的制備方法，采用柑橘皮渣為主要發(fā)酵原料，原 料來源簡單易得，既降低了柑橘對環(huán)境的污染，又彌補了國內(nèi)蛋白資源的不足的缺陷，為養(yǎng) 殖業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的飼料，為大眾提供更多的高蛋白食品；同時在整個生產(chǎn)過程無廢渣廢水排 放，具有低能耗、無污染，投資少，操作費用低等優(yōu)勢，對解決我國蛋白飼料資源短缺、提高 水果種植及加工效益、減少環(huán)境污染、改善生態(tài)環(huán)境均有重要的意義。
[0023] 除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。 下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0025] 圖1為本發(fā)明的蛋白飼料的生產(chǎn)流程圖。

【具體實施方式】
[0026] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。
[0027] 實施例
[0028] 以下實施例中所采用原料和儀器均為市售，其中黑曲霉（Aspergillus niger) 來源于中國普通微生物菌種保藏管理中心（CGMCC)，CGMCC編號為3. 3149 ;產(chǎn)朊假絲酵 母（Candida Utilis)來源于中國普通微生物菌種保藏管理中心（CGMCC)，CGMCC編號為 2. 1028。
[0029] 實施例1
[0030] 本實施例中的柑橘皮渣取自溫州蜜柑。
[0031] 1)原料預(yù)處理：將5Kg的柑橘皮渣晾曬半干至無明水析出，剔除其中的泥、石、桔 梗、葉等雜物，然后切成lcmX lcm見方的塊狀作為發(fā)酵原料；
[0032] 另取5Kg的柑橘皮渣晾曬至全干，粉碎成粒徑為40目的柑橘皮渣粉，作為黑曲霉 發(fā)酵的原料。
[0033] 2)發(fā)酵菌種的培養(yǎng)：
[0034] 黑曲霉培養(yǎng)：在三角瓶中加30g粒徑為40目的柑橘皮渣粉、10g的麩皮、15g的尿 素、5g 的（NH4)2S04、5g 的 KH2P04、2g 的 MgS04 ·7Η20 和 1000mL 無菌水，搖勻，用 0· 35mol/L 氫 氧化鈉溶液和/或〇. 50mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至6得到第一發(fā)酵原料；濕熱滅菌后， 接入黑曲霉活化孢子懸液于35°C?37°C培養(yǎng)60h，得到鏡檢細(xì)胞數(shù)為10 8/mL的菌懸液；
[0035] 產(chǎn)朊假絲酵母培養(yǎng)：在三角瓶中加入50g葡萄糖、2. 5g的ΚΗ2Ρ04、0· 5g的Na2HP04、 lg 的（NH4)2S04、lg 的尿素 、lg 的 MgS04 ·7Η20、0· 5g 的酵母膏、0· lg 的 FeS04 ·7Η20 和 1000mL 無菌水，搖勻，用〇· 35mol/L氫氧化鈉溶液和/或0· 50mol/L的鹽酸溶液調(diào)整pH值至5· 5 ; 濕熱滅菌后，接入產(chǎn)朊假絲酵母于28°C?30°C培養(yǎng)48h，得到鏡檢細(xì)胞數(shù)為108/mL的菌懸 液。
[0036] 3)發(fā)酵原料的制?。?0重量份的lcmX lcm塊狀的柑橘皮渣、10重量份的麩皮、8 重量份的糠、〇. 9重量份的尿素、0. 5重量份的（NH4)2S04、0. 5重量份的ΚΗ2Ρ04、0. 1重量份吐 溫-80和10重量份的pH值為5. 5的無菌水，充分?jǐn)嚢?、混勻后，進行120°C高壓濕熱滅菌 20min〇
[0037] 4)混合發(fā)酵：將10%接種量的黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合菌種液（二者體積比為 2 : 3)接入冷卻了的發(fā)酵原料中（發(fā)酵原料的含水量為60%)，在30°C條件下固態(tài)混合發(fā) 酵 120h ;
[0038] 5)干燥、粉碎：將發(fā)酵料在80°C烘干、粉碎過20目篩，即得蛋白飼料產(chǎn)品。
[0039] 實施例1的蛋白飼料產(chǎn)品中，真蛋白含量26. 8%，粗纖維含量8. 6%，粗脂肪含量 1· 1%，水分含量6· 7%。
[0040] 實施例2
[0041] 本實施例中的柑橘皮渣為江永柚皮渣。
[0042] 1)原料預(yù)處理：將5Kg江永柚皮渣晾曬半干至無明水析出，剔除其中的泥、石、桔 梗、葉等雜物，然后切成lcmX lcm左右見方的塊狀作為發(fā)酵原料；
[0043] 另取5Kg的江永柚皮渣晾曬至全干，粉碎成粒徑為40目的江永柚皮渣粉，作為黑 曲霉發(fā)酵的原料。
[0044] 2)發(fā)酵菌種的培養(yǎng)：
[0045] 黑曲霉培養(yǎng)：在三角瓶中加入30g的粒徑為40目的江永柚皮渣粉、10g的麩皮、 15g 的尿素、5g 的（NH4)2S04、5g 的 KH2P04、2g 的 MgS04 · 7H20 和 1000mL 無菌水，搖勻，用 0. 35mol/L氫氧化鈉溶液和/或0. 50mol/L的鹽酸溶液調(diào)整pH值至6得到第一發(fā)酵原料； 濕熱滅菌后，接入黑曲霉活化孢子懸液于35°C?37°C培養(yǎng)60h，得到鏡檢細(xì)胞數(shù)為10 8/mL 的菌懸液；
[0046] 產(chǎn)朊假絲酵母培養(yǎng)：在三角瓶中加入50g的葡萄糖、2. 5g的KH2P04、0. 5g的 Na2HP04、lg 的（NH4)2S04、lg 的尿素 、lg 的 MgS04 · 7Η20、0· 5g 的酵母膏、0· lg 的 FeS04 · 7H20 和1000mL無菌水，搖勻，用0· 35mol/L氫氧化鈉溶液和/或0· 50mol/L的鹽酸溶液調(diào)整pH 值至5. 5 ;濕熱滅菌后，接入產(chǎn)朊假絲酵母于28°C?30°C培養(yǎng)48h，得到鏡檢細(xì)胞數(shù)為1〇7 mL的菌懸液。
[0047] 3)發(fā)酵原料的制?。?0重量份的lcmX lcm塊狀的江永柚皮渣、10重量份麩皮、8 重量份的糠、〇. 9重量份的尿素、0. 5重量份的（NH4)2S04、0. 5重量份的ΚΗ2Ρ04、0. 1重量份的 吐溫-80和10重量份的pH值為5. 5的無菌水，充分?jǐn)嚢?、混勻后，進行121°C高壓濕熱滅菌 20min〇
[0048] 4)混合發(fā)酵：將10%接種量的黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合菌種液（二者體積比為 2 : 3)接入冷卻了的發(fā)酵原料中（發(fā)酵原料的含水量為60%)，在30°C條件下固態(tài)混合發(fā) 酵 120h ;
[0049] 5)干燥、粉碎：將發(fā)酵料在80°C烘干、粉碎過20目篩，即得蛋白飼料產(chǎn)品。
[0050] 實施例2的蛋白飼料產(chǎn)品中，真蛋白含量27. 1 %，粗纖維含量8. 5%，粗脂肪含量 1. 〇%，水分含量6. 6%。
[0051] 實施例1和實施例2的PH調(diào)節(jié)劑還可以為0· 05mol/L?lmol/L氫氧化鈉溶液和 /或0· 05mol/L?lmol/L的鹽酸溶液。
[0052] 對比例1
[0053] 1)取80重量份的柑橘經(jīng)榨汁機榨汁后的皮渣（含種子、囊皮），加入1重量份的尿 素、10重量份的麩皮混合均勻得到發(fā)酵原料，將發(fā)酵原料在121°C下高壓濕熱滅菌20min。
[0054] 2)發(fā)酵菌種的培養(yǎng)：
[0055] 黑曲霉培養(yǎng)：將黑曲霉接種于液體淀粉培養(yǎng)基中，在30°C下?lián)u瓶培養(yǎng)4天，得到鏡 檢細(xì)胞數(shù)為l〇VmL的黑曲霉菌懸液。
[0056] 產(chǎn)朊假絲酵母培養(yǎng)：將產(chǎn)朊假絲酵母接種于麥芽汁培養(yǎng)基中，在28°C下?lián)u瓶培養(yǎng) 2天，得到鏡檢細(xì)胞數(shù)為10 8/mL的酵母菌菌懸液。
[0057] 3)混合發(fā)酵：將10%接種量的黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合菌種液接入冷卻了的 發(fā)酵原料中，在30°C條件下固態(tài)混合發(fā)酵4天。
[0058] 4)干燥、粉碎：將發(fā)酵料80°C烘干、粉碎過20目篩，即得蛋白飼料產(chǎn)品。
[0059] 對比例1中的蛋白飼料產(chǎn)品中：真蛋白含量19. 5%，粗纖維含量14. 7%，粗脂肪含 量1. 1 %，水分含量6. 9 %。
[0060] 對比例2
[0061] 市售的植物蛋白詞料（廣品名稱：4*%大豬預(yù)混料；生廣企業(yè)：湖南新達康詞料科 技有限公司；購于湖南省長沙市芙蓉區(qū)某銷售門市部）。
[0062] 對比例2的蛋白飼料產(chǎn)品中：標(biāo)注粗蛋白含量16. 6% (實測真蛋白含量12. 9%)， 粗纖維含量19. 7 %，粗脂肪含量1. 8 %，水分含量7. 1 %。
[〇〇63] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域技術(shù) 人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡是本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種蛋白飼料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： 51 :將發(fā)酵原料進行濕熱滅菌后冷卻備用，所述發(fā)酵原料包含80重量份的柑橘皮渣、 10重量份的麩皮、8重量份的糠、0. 9重量份的尿素、0. 5重量份的（NH4)2S04、0. 5重量份的 ΚΗ2Ρ04、0. 1重量份的吐溫-80和10重量份的pH值為5. 5的無菌水； 52 :取10%接種量的黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母混合菌種液接入已滅菌的所述發(fā)酵原料 中，在30°C下固態(tài)發(fā)酵120h得到發(fā)酵料； 53 :將所述發(fā)酵料烘干、粉碎得到蛋白飼料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述黑曲霉和產(chǎn)朊假絲 酵母混合菌種為將黑曲霉菌懸液和產(chǎn)朊假絲酵母菌懸液按照體積比為2:3進行混合得 到。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在，所述黑曲霉菌懸液的制備 方法為：將44. 8wt%的柑橘皮渣粉、15wt%的麩皮、22. 4wt%尿素、7. 4wt%的（NH4)2S04、 7. 4wt %的KH2P04、3wt %的MgS04 · 7H20加入到無菌水，搖勻，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為6作 為第一發(fā)酵原料，將所述第一發(fā)酵原料濕熱滅菌后，接入黑曲霉活化孢子，于35°C?37°C 培養(yǎng)60h。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述柑橘皮渣粉的粒徑 為40目。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述產(chǎn)朊假絲酵母菌懸 液的制備方法為：將88. 3wt%的葡萄糖、4. 4wt%的ΚΗ2Ρ04、0· 9wt%的Na2HP04、l. 8wt%的 (NH4)2S04、1. 8wt%尿素、1. 8wt% 的 MgS04 · 7Η20、0· 9wt% 的酵母膏、0· lwt% 的 FeS04 · 7H20 加入到無菌水，搖勻，用pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為5. 5作為第二發(fā)酵原料；將所述第二發(fā)酵原 料濕熱滅菌后，接入產(chǎn)朊假絲酵母，于28°C?30°C培養(yǎng)48h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任意一項所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述pH 調(diào)節(jié)劑為〇· 〇5mol/L?lmol/L氫氧化鈉溶液或0· 05mol/L?lmol/L的鹽酸溶液。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述濕熱 滅菌條件為121°C高壓滅菌20min。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述S2 步驟中所述發(fā)酵原料的含水量為60%。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任意一項所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述黑曲 霉菌懸液和產(chǎn)朊假絲酵母菌懸液中孢子含量均在1〇 8個/mL以上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的蛋白飼料的制備方法，其特征在于，所述S3 步驟中所述烘干溫度為80°C、粉碎粒徑為20目。
【文檔編號】A23K1/14GK104054907SQ201410255260
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】單楊, 李高陽, 蘇東林, 付復(fù)華, 何建新, 劉偉 申請人:湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工研究所