利用马铃薯渣进行固态发酵制备蛋白饲料的方法技术

一种利用马铃薯渣制备蛋白饲料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：　　　　将马铃薯渣进行压榨脱水；　　　　接种菌种，进行生料固态发酵；　　　　所述菌种为选自黑曲霉、白地霉、热带假丝酵母、康宁木霉的至少两种。

【技术实现步骤摘要】
利用马铃薯渣进行固态发酵制备蛋白饲料的方法
本专利技术涉及制备蛋白饲料的方法，具体涉及利用马铃薯淀粉渣制备蛋白饲料的方法。本专利技术还涉及利用上述方法制备得到的蛋白饲料。本专利技术还涉及包含上述蛋白饲料的饲料。
技术介绍
我国马铃薯淀粉工业发展很快，年增长率平均为30％以上，2001年产量超过12万吨。一般每生产1吨淀粉产生7.5吨废渣，废渣里含有蛋白质、氨基酸、糖类等物质，是可利用的重要资源，如不加以回收利用，不仅造成资源的浪费，而且会被微生物所利用，在加工旺季，薯渣相对集中时，堆积如山，腐败发臭，影响厂区周边环境，造成严重的环境污染。目前国内很多马铃薯淀粉企业面临着淀粉渣的处理问题，随着环保呼声的日益强烈和各项环保法规的逐步建立健全，人们开始重新审视传统的食品加工过程和模式，废弃物的综合利用势在必行。由国内外相关资料可知，在国外，主要通过生物发酵的方法利用马铃薯渣生产燃料级酒精，或利用其生产酶、可降解塑料，也有将其作为原料生产蛋白饲料；在国内，主要是利用薯渣制备柠檬酸钙、制取麦芽糖、提取低酯果胶、制备醋、酱油、白酒、膳食纤维等等，还有一些资料是关于利用薯渣为原料通过发酵的方法生产蛋白饲料。微生物酶的生产，目前主要采用液体深层发酵和固体发酵两种方式。与其他培养方式相比，液体深层发酵具有如下优点：1)液体悬浮状态是许多微生物的最适生长环境；2)在液态环境中，菌体、底物、产物(包括热)易于扩散，使发酵在均质或拟均质条件下进行，便于检测、控制，易扩大生产规模；3)液体输送方便，易于机械化操作；4)产品易于提取精制。与液体发酵相比，固体发酵具有如下缺点：1)生产工艺主要限于耐低水活性的菌中；2)微生物生长速度-->较慢，产物有限；3)大规模操作时，产生的代谢热较难散去，生产过程中固态发酵参数难以准确测定，难以实现操作的机械化及控制的自动化；4)生化反应器的设计还不完善，传统的发酵方式易染杂菌。但是，固体发酵也具有很多液体发酵所不具备的优点，主要表现为：1)培养基简单，多为便宜的天然基质；2)基质的低含水量可大大减少生化反应器的体积，不需要废水处理，较少环境污染，常不需要严格的无菌操作，后处理加工方便；3)不一定连续通风，一般可由间歇通风或气体扩散完成；4)产物的产率可较高；5)设备简单，投资小，能耗低。由于饲料工业附加值低，饲料用酶无需精制，因此，采用固态发酵更为合适。国内复合酶制剂的生产一般采用固态发酵，液态发酵主要用于植酸酶的生产或生产单酶制剂用于复配合酶制剂。中国专利申请03134357.0公开了将马铃薯渣转化为高蛋白饲料的方法，该专利技术涉及利用微生物对马铃薯渣进行处理，制备动物饲料的技术，该技术采用白地霉、黑曲霉、酵母菌对马铃薯渣生料直接进行发酵，将白地霉、黑曲霉、酵母菌单菌或混合，对马铃薯渣生料进行二次发酵，将马铃薯渣粗蛋白量由发酵前的4.6％提高到发酵后的23.33％。现有技术存在以下不足之处：(1)为防止在发酵过程中原料被杂菌污染，发酵工艺原料需预先经过高温灭菌，这样造成大量能源消耗，使生产成本大大增加；(2)采用二次发酵，生产工艺复杂，提高了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种利用马铃薯渣进行固态发酵制备蛋白饲料的方法。该方法是以马铃薯淀粉厂生产所剩的淀粉渣为主要原料，不需经过高温杀菌，通过脱水工序使薯渣含水量达到发酵工艺的要求，添加一定的辅料，补充必要的氮源，同时接种菌种，在适宜的发酵条件下进行发酵，既节约能源又简化生产工艺，克服了现有技术的不足。本专利技术的另一个目的在于提供一种利用上述方法制备得到的蛋白饲料。本专利技术的还一个目的在于提供包含上述蛋白饲料的饲料。根据本专利技术的一个目的，本专利技术提供了一种利用马铃薯渣制备蛋白饲料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：-->将马铃薯渣进行压榨脱水；接种菌种，进行生料固态发酵；所述菌种为选自白地霉(geotrichum candidum)、黑曲霉(aspergillus niger)、热带假丝酵母(Candida tropicalis)、康宁木霉(Trichoderma koningii Oudem.)的至少两种。本专利技术所述马铃薯渣通常是指马铃薯淀粉厂生产淀粉时所产生的废渣，即为马铃薯淀粉渣，为了叙述方便，在本文中有时将其简称为薯渣。本专利技术所述压榨脱水是指将薯渣原料通过压榨方式进行脱水处理，该方法简便易行，在生产中可以利用压榨机进行压榨脱水，以提高效率。本专利技术所述脱水的方式也可为真空脱水等。新鲜马铃薯渣原料的含水量通常在90％左右，通过压榨脱水，可使马铃薯渣的含水量降至70％～80％。本专利技术所述生料固态发酵，也称生料固体发酵，是指马铃薯淀粉厂生产淀粉产生的废渣经压榨脱水后，不经过高温预处理直接进行发酵，既节约了能源又简化了生产工艺。本专利技术所述固态发酵可采用浅盘发酵或发酵池发酵来实现，其机械化程度低、投资少；也可采用固态发酵设备来实现，其自动化程度高，投资较大，减少产品被杂菌污染的概率。优选的，脱水后，使马铃薯渣的含水量降至70％～75％。进一步的，在压榨脱水后可选择性的添加一定量的辅料，如氮源、无机盐、微量元素、利于通风的载体等。所述氮源包括无机氮源和有机氮源，无机氮源包括铵盐、硝酸盐等，例如氯化铵、硝酸钾等；有机氮源包括豆饼粉、花生饼粕、鱼粉、蚕蛹粉、酵母粉、蛋白胨、玉米浆等。所述无机盐类包括钙盐、镁盐、铁盐、钾盐等。各种无机盐类和微量元素如磷、硫、镁、铁、钾、钠、钙、锌、锰等，是微生物细胞结构的重要成分或酶的组成成分或维持酶的活性，能促进微生物生长、发育、刺激酶的生成，培养基中不可或缺。在具体实践中，应根据不同菌种的需要量，通过实验来研究确定无机盐类等的加入量。由于本专利技术采用的是固态发酵，因此还需加入一定量利于通风的载体，如稻壳、麸皮、玉米皮等。-->优选的，所述辅料包括麸皮、尿素、硫酸铵、过磷酸钙，它们的重量比依次为30∶1∶3∶1.5。所述优选辅料可由上述同类辅料进行替换，或调整相互间的比例，本领域技术人员可以理解，所作的替换或调整均不会超出本专利技术的范围。最优选的，所述辅料及其添加量(重量百分比，以马铃薯渣的重量计)分别为：麸皮15％、尿素0.5％、硫酸铵1.5％、过磷酸钙0.75％。本专利技术所述菌种是指能够产生可将马铃薯渣中的纤维素、果胶、淀粉等物质转化为高蛋白饲料的蛋白酶的菌种。生产中所用菌种可通过菌种扩培流程制备得到。菌种扩培流程为试管斜面菌种→一级菌种扩培→生产用菌种扩培，具体方法如下：(1)斜面菌种培养：马铃薯葡萄糖培养基为斜面培养基。(2)一级菌种扩培：采用液体扩培的方法，培养基可采用麦芽汁培养基或马铃薯葡萄糖培养基。相比较而言，马铃薯葡萄糖培养基易得而且价格经济。(3)生产菌种的扩培：采用固体扩培的方法，培养基采用麸皮，并添加一些微量元素。采用固体方法扩培菌种，实际生产过程中菌种的添加将不会对发酵原料的水分造成很大的影响。优选的，所述菌种为选自黑曲霉、白地霉、热带假丝酵母、康宁木霉的两种。上述两种菌种具有偏利生关系，即，两种菌种具有在生长过程中“一种微生物从中受益，而另一种微生物不受影响”的关系，例如，黑曲霉在生长过程中分泌的产物有利于白地霉菌种的生长，从而促进了产品蛋白含量的提高。更优选的，所述菌种为黑曲霉和白地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、一种利用马铃薯渣制备蛋白饲料的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：将马铃薯渣进行压榨脱水；接种菌种，进行生料固态发酵；所述菌种为选自黑曲霉、白地霉、热带假丝酵母、康宁木霉的至少两种。2、权利要求1所述的方法，其特征在于，脱水后，马铃薯渣的含水量降至70％～75％。3、权利要求1所述的方法，其特征在于，在脱水后添加一定量的辅料，所述辅料为选自氮源、碳源、无机盐、微量元素、利于通风的载体的一种或多种。4、权利要求3所述的方法，其特征在于所述辅料包括麸皮、尿素、硫酸铵、过磷酸钙，它们的重量比依次为30∶1∶3∶1.5。5、权利要求1所述的方法，其特征在于，在接种前，采用固体扩培的方法进行菌种的扩培。6、权利要求1所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵风敏，李树君，赵有斌，王远，尹学清，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，
类型：发明
国别省市：