專利名稱：酶解新蛋白源的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的蛋白資源——酶解新蛋白源制備工藝，屬于微生物蛋白飼料技術(shù)領(lǐng)域。
隨著養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，飼料用量越來越大，尤其蛋白飼料的缺乏，已成為養(yǎng)殖業(yè)進一步發(fā)展的主要制約因素。另一方面，我國海洋低值魚類及水產(chǎn)品下腳料、畜禽下腳料等蛋白資源，由于技術(shù)的原因，未能得到有效的利用。我國目前大多通過壓榨干燥工藝生產(chǎn)魚粉，每生產(chǎn)一噸魚粉要排放4噸有機廢水，這些廢水中的固形物為8％左右，造成資源的極大浪費，廢水排入近海之后，對近海的水域造成嚴重的污染，這是困擾我國魚粉生產(chǎn)的難題之一。我國每年有畜禽下腳料如血、羽毛、腸衣等400萬噸以上，皮革下腳料50萬噸。這些原料蛋白質(zhì)含量高達50-80％。由于其組成成分以角蛋白為主，各種必需氨基酸嚴重不平衡，或者其加工處理導致蛋白質(zhì)變性，不能直接被消化吸收，未能被很好的利用。我國自“六.五”以來，國家設立了多項蛋白資源開發(fā)的課題，雖然先后進入生產(chǎn)應用，但產(chǎn)品質(zhì)量低劣，未能在改變蛋白資源短缺，必需氨基酸不平衡中發(fā)揮作用。已有的實驗室技術(shù)轉(zhuǎn)入生產(chǎn)，因成本偏高，于是生產(chǎn)廠家一再簡化，至使質(zhì)量無保證。而以淀粉原料生產(chǎn)單細胞蛋白均以假絲酵母為菌株，它具有生長快，培養(yǎng)容易等特點，但它的蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸含量低。以微生物液體發(fā)酵法生產(chǎn)蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸，我國業(yè)已引進開發(fā)同類技術(shù)，但做為飼料添加劑加入飼料來調(diào)節(jié)氨基酸平衡，成本過高仍是難題，這也是眾多飼料廠家尚難以應用此途徑的主要原因。
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種新的飼料蛋白的制備工藝，既解決我國目前魚粉生產(chǎn)中的有機廢水對近海水域的嚴重污染問題，同時，生產(chǎn)的蛋白源必需氨基酸平衡性好，且可高效吸收。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
采用蛋白酶產(chǎn)率高且菌體本身蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸平衡性好的枯草芽孢桿菌為菌株，以海洋低值魚類及魚、貝、腔腸類海產(chǎn)品下腳料和經(jīng)膨化處理的皮粉、羽毛粉為基本原料，配以玉米粉、麩皮、硫酸銨和水，按重量百分比5～8％的接種量接枯草芽孢桿菌二級菌種，采用厚層通風發(fā)酵技術(shù)，30～32℃下，發(fā)酵酶解35～40小時，各成份的用量如下，均為重量份海洋低值魚類30～50份，皮粉20～25份，羽毛粉10～15份，玉米粉10～15份，麩皮5～10份，硫酸銨1～2份，前述固體原料與水的重量比為1∶(0.5～0.8)。
上述經(jīng)膨化處理的皮粉、羽毛粉是指動物皮粉、羽毛粉等畜禽下腳料送入高壓蒸汽噴爆機內(nèi)膨化而得，氣壓0.8～1.0兆帕，時間15～20分鐘。
上述菌種制作的培養(yǎng)基可按已有技術(shù)。本發(fā)明提供如下具體操作步驟一、發(fā)酵菌種的制作A.斜面菌種(固體)，均為重量份
以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白胨、1.5～2份瓊脂、0.4～0.6份NaCl為培養(yǎng)基，水95～100份，pH為7.0～7.2，滅菌，劃線接枯草芽孢桿菌種，30～32℃培養(yǎng)。
B.二級菌種(液體)培養(yǎng)基以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白胨、0.4～0.6份NaCl，pH為7.0～7.2，裝瓶，滅菌，接A中的斜面菌種的菌懸液，接種量3～5％重量百分比，30～32℃下，搖床培養(yǎng)。
二、皮粉、羽毛粉等畜禽下腳料的膨化皮粉、羽毛粉等原料，送入高壓蒸汽噴爆機內(nèi)，氣壓0.8～1.0兆帕，時間15～20分鐘。
三、接種發(fā)酵酶解首先稱取30～50份的海魚或海產(chǎn)品下腳料，打漿。然后按下列配比與其他固體原料混合，膨化處理的皮粉20～30份、羽毛粉10～20份，玉米粉10～15份，麩皮4～10份，硫酸銨1～2份，按料水重量比1∶(0.5～0.8)的比例加自來水。混合均勻后，常壓滅菌4～5小時，或15磅滅菌1小時，冷卻至38～45℃時，按重量百分比5～8％的接種量接枯草芽孢桿的二級菌種，采用厚層通風發(fā)酵技術(shù)，30～32℃下發(fā)酵酶解35～40小時。
發(fā)酵后，采用滾筒式工藝烘干，其氣流溫度不超過90℃。最后，經(jīng)粉碎、質(zhì)檢、包裝成本發(fā)明產(chǎn)品。
本發(fā)明的主要優(yōu)良效果如下(1)通過物理膨化技術(shù)可解決皮粉、羽毛粉等動物下腳料的不易被酶解的難題；(2)以蛋白酶產(chǎn)率高而且菌體本身所含蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸平衡性好的益生菌——枯草芽孢桿菌為菌株，發(fā)酵酶解海產(chǎn)低值魚類、經(jīng)膨化處理的皮粉動物下腳料及粗淀粉原料，既解決了蛋白的可吸收性，又解決蛋白源中必需氨基酸的平衡難題；(3)發(fā)酵物中含大量的短肽和益生細菌，有利于動物的生長發(fā)育和胃腸道傳染病的防治；(4)改善適口性，降低魚粉生產(chǎn)成本；(5)采用固體發(fā)酵工藝，減少傳統(tǒng)魚粉生產(chǎn)中的廢水對近海水域的嚴重污染。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1.
一、發(fā)酵菌種的制作A.斜面菌種(固體)以重量份0.3份牛肉膏、1份蛋白胨、2份瓊脂、0.5份NaCl為培養(yǎng)基，pH為7.1，滅菌，劃線接枯草芽孢桿菌種，32℃培養(yǎng)。
B.二級菌種(液體)培養(yǎng)基配方同斜面，只不加瓊脂，pH為7.2，裝瓶，滅菌，接斜面菌種的菌懸液，接種量4％重量百分比，32℃下，搖床培養(yǎng)。
二、皮粉、羽毛粉等畜禽下腳料的膨化皮粉、羽毛粉等原料，送入高壓蒸汽噴爆機內(nèi)，氣壓0.8兆帕，時間20分鐘。
三、發(fā)酵酶解首先稱取干重40份的海魚和海產(chǎn)品下腳料，打漿。然后按下列比例與其他固體原料混合，膨化處理的皮粉20份、羽毛粉15份，玉米粉12份，麩皮7份，硫酸銨2份。料水比1∶0.5的比例加自來水。混合均勻后，常壓滅菌4小時，冷卻至40℃時，接二級菌種6％重量百分比，采用厚層通風發(fā)酵技術(shù)，30～32℃下發(fā)酵酶解時間38小時。發(fā)酵后，采用滾筒式工藝烘干，其氣流溫度85℃。最后，經(jīng)粉碎、質(zhì)檢、包裝成本發(fā)明產(chǎn)品。
實施例2.如實施例1所述，所不同的是三、接種發(fā)酵首先稱取干重35份的小鮮海魚，打漿，然后按下列比例與其它固體原料混合，經(jīng)膨化處理的皮粉30份，羽毛粉20份，玉米粉10份，麩皮4份，硫酸銨2份。按料水重量比=1∶0.8的比例加自來水。混合均勻后，常壓滅菌4小時，冷卻至39℃時，按5％接種量接二級菌種。采用厚層通風發(fā)酵技術(shù)，30～32℃發(fā)酵酶解40小時，采用滾筒式工藝干燥，其氣流溫度88℃。最后經(jīng)過粉碎、質(zhì)檢、包裝成本發(fā)明產(chǎn)品。
實施例3.如實施例1所述，所不同的是二、皮粉、羽毛粉等畜禽下腳料的膨化皮粉、羽毛粉等原料，送入高壓蒸汽噴爆機內(nèi)，氣壓1.0兆帕，時間15分鐘。
三、發(fā)酵酶解首先稱取干重50份的海魚和海產(chǎn)品下腳料，打漿。然后按下列比例與其他固體原料混合，膨化處理的皮粉25份、羽毛粉18份，玉米粉15份，麩皮10份，硫酸銨2份。料水比1∶0.5的比例加自來水?；旌暇鶆蚝?，常壓滅菌4小時，冷卻至40℃時，接二級菌種8％重量百分比，采用厚層通風發(fā)酵技術(shù)，30～32℃下發(fā)酵酶解時間38小時。發(fā)酵后，采用滾筒式工藝烘干，其氣流溫度85℃。最后，經(jīng)粉碎、質(zhì)檢、包裝成本發(fā)明產(chǎn)品。
本發(fā)明不限于上述實施例。
本發(fā)明實施例1～3酶解新蛋白源的外觀為褐色，有發(fā)酵物特殊氣味，粉狀；蛋白含量≥60％，蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸平衡性好，游離氨基酸及活性短肽≥10％、益生細菌總數(shù)≥10億/g，蛋白酶活性≥1030U/g。因此本產(chǎn)品可高效吸收；同時，其中的短肽具有很高的生物學活性，可促進動物生長發(fā)育，提高動物的免疫力；其中的益生細菌，可防治腸道傳染病。本工藝生產(chǎn)成本較國家一級魚粉的生產(chǎn)成本低15％，而使用效果與后者相當，應用固體發(fā)酵的方法，避免了傳統(tǒng)魚粉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機廢水對近海水域的污染。
權(quán)利要求
1．酶解新蛋白源的制備工藝，其特征在于，采用蛋白酶產(chǎn)率高且菌體本身蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸平衡性好的枯草芽孢桿菌為菌株，以海洋低值魚類及海產(chǎn)品下腳料、經(jīng)膨化處理的皮粉、羽毛粉為基本原料，配以玉米粉、麩皮、硫酸銨和水，按重量百分比5～8％的接種量接二級菌種，采用厚層通風發(fā)酵技術(shù)，30～32℃下發(fā)酵酶解35～40小時而成產(chǎn)品，各成份的用量如下，均為重量份海洋低值魚類及海產(chǎn)品的下腳料30～50份，皮粉20～30份，羽毛粉10～20份，玉米粉10～15份，麩皮4～10份，硫酸銨1～2份，前述固體原料與水的重量比為1∶(0.5～0.8)。
2．如權(quán)利要求1所述的酶解新蛋白源的制備工藝，其特征在于，發(fā)酵后，采用滾筒式工藝烘干，其氣流溫度不超過90℃。
3．如權(quán)利要求1所述的酶解新蛋白源的制備工藝，其特征在于，所述經(jīng)膨化處理的皮粉、羽毛粉是指動物皮粉、羽毛粉等畜禽下腳料送入高壓蒸汽噴爆機內(nèi)膨化而得，氣壓0.8～1.0兆帕，時間15～20分鐘。
4．如權(quán)利要求1所述的酶解新蛋白源的制備工藝，其特征在于，枯草芽孢桿菌培養(yǎng)方法如下A.斜面菌種，固體，均為重量份以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白胨、1.5～2份瓊脂、0.4～0.6份NaCl為培養(yǎng)基，水95～100份，pH為7.0～7.2，滅菌，劃線接枯草芽孢桿菌種，接種量3～5％重量百分比，30～32℃培養(yǎng)；B.二級菌種，液體培養(yǎng)基以0.2～0.4份牛肉膏、0.8～1.2份蛋白胨、0.4～0.6份NaCl，pH為7.0～7.2，裝瓶，滅菌，接A中的斜面菌種的菌懸液，接種量3～5％重量百分比，30～32℃下，搖床培養(yǎng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種酶解新蛋白源制備工藝,屬于微生物蛋白飼料技術(shù)領(lǐng)域。采用蛋白酶產(chǎn)率高且菌體本身蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸平衡性好的枯草芽孢桿菌為菌株,以海洋低值魚類、經(jīng)膨化處理的皮粉、羽毛粉為基本原料,配以玉米粉、麩皮、硫酸銨,采用厚層通風發(fā)酵技術(shù),30～32℃下發(fā)酵酶解35～40小時而成產(chǎn)品。本發(fā)明的產(chǎn)品,蛋白含量≥60%,必需氨基酸平衡性好;游離氨基酸和短肽≥10%,可高效吸收;同時具有很高的生物學活性。
文檔編號A23J3/34GK1286036SQ0011137
公開日2001年3月7日 申請日期2000年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月13日
發(fā)明者張玉忠, 高培基, 陳秀蘭, 劉玉慶 申請人:山東大學