一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法技术

本发明专利技术涉及一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法，涉及饲料加工领域，按照一定的质量比取豆渣、氨基酸渣、麸皮、糖蜜和复合微量元素混合作为发酵基质，调节水份含量，加入谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌等3种菌，控制发酵条件，采用酶解、有氧和无氧结合发酵即得本产品。采用本发明专利技术方法生产的豆渣固态发酵微生物培养物，有效的降低了豆渣不溶性膳食纤维含量，提高了蛋白含量，适合饲料工业化生产。

A Method for Preparing Microbial Culture from Soybean Residue by Solid-state Fermentation

The invention relates to a method for preparing microbial cultures by solid-state fermentation of soybean dregs, which involves the field of feed processing. According to a certain mass ratio, soybean dregs, amino acid dregs, bran, molasses and complex trace elements are mixed as fermentation matrix, water content is regulated, Corynebacterium glutamicum, Aspergillus oryzae and Lactobacillus plantarum are added, fermentation conditions are controlled, enzymolysis, aerobic and Lactobacillus plantarum are used. The product is obtained by anaerobic fermentation. The solid-state fermentation microbial culture of soybean dregs produced by the method of the invention effectively reduces the insoluble dietary fiber content of soybean dregs, improves the protein content, and is suitable for industrial production of feed.

【技术实现步骤摘要】
一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法
本专利技术涉及饲料领域，尤其涉及一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法。
技术介绍
豆腐是大豆的主要加工产品，它的起源地是中国，历史悠长，且生产和出售的数量相当庞大。制作豆腐、豆皮、酱油等豆制品时会产生豆渣，占大豆原料的30％以上，我国每年产生几千万吨豆渣，与大豆相比，豆渣中仍含有丰富的蛋白质、脂肪和膳食纤维，此外还含有矿物质和必需氨基酸等营养物质，但是豆渣其含水量很大，不及时处理会发酸腐败，造成环境污染，即使作为饲料，其蛋白质含量低，加上粗纤维高，同时含有大量的抗营养因子，动物食用后极易出现腹泻的问题，导致动物消化不良，降低采食食欲，限制了豆渣的有效利用，所以通过发酵豆渣，提高蛋白质的含量，从而改善豆渣的品质，能够更好的利用豆渣资源。现有开发利用豆渣资源的方式主要是将豆渣进行干燥、粉碎，制备混合料后灭菌，同时要控制在一定的温度范围内发酵，发酵后要进行烘干处理，如：中国专利申请号CN103156051A《一种利用复合菌种发酵豆渣制作蛋白饲料的方法》和中国专利申请号CN103583795A《一种微生物发酵的豆渣饲料》公开了采用豆渣制备蛋白饲料的方法，已有的方法中生产成本高，最后需要晾晒或烘干，会对环境造成污染。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法，利用蒸汽爆破技术在对豆渣灭菌的同时，还破坏了豆渣纤维素结构，提高纤维素、半纤维素的发酵转化利用率，同时单向排气呼吸袋的利用，有效的解决了发酵后蛋白饲料需烘干的难题，是一种非常有效且经济的发酵处理方式。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法，包括如下步骤：(1)豆渣蒸汽爆破灭菌处理：将豆渣放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入2-3Mpa蒸汽，维持2-4min，打开蒸汽爆破阀门，得到蒸汽爆破后的豆渣；(2)脱水：蒸汽爆破后的豆渣通过设备挤压或者烘干，使水份控制在质量分数45-55％；(3)发酵基质制备：将63-84重量份脱水后的豆渣、5-10重量份麸皮、5-15重量份氨基酸渣、6-12重量份糖蜜、0.02-0.05重量份复合微量元素充分混合，制成发酵基质；(4)复合酶和发酵菌种添加：将固体纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌溶于水中，充分混匀，制成发酵液，接种到发酵基质中，充分混合；所述固体纤维素酶、β葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉、植物乳酸菌、水、发酵基质的重量比为0.2-0.4：0.5-0.8：0.3-0.6：0.3-0.6：0.7-1.1：0.4-0.8：0.5-1.0：10-20：1000；所述固体纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和中性蛋白酶活性分别为：3000-5000u/g，700-1000u/g，4000-6000u/g和5000-10000u/g，谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌制剂活菌数分别为：0.8～1.5*1011cfu/g，0.4～1*1010cfu/g和0.6～1*1010cfu/g；(5)酶解与有氧发酵：常压下堆积，物料高度40-80cm，进行酶解和有氧发酵，0-24h物料温度控制在35-45℃，物料温度高于45℃进行翻转，24h-96h温度控制在25-35℃，当物料中心温度高于35℃时进行翻转；或者，0-36h物料温度控制在35-45℃，物料温度高于45℃进行翻转，36h-96h温度控制在25-35℃，当物料中心温度高于35℃时进行翻转；(6)包装及无氧发酵：有氧发酵好的物料直接采用具有单向阀、只能出气不能进气的塑料袋进行密封包装，进行厌氧发酵4-6d以上，即获得微生物培养物。进一步地，豆渣是制备豆制品的残渣；麸皮是小麦加工副产品，含水量质量分数11-15％；氨基酸渣是谷氨酸渣或者赖氨酸渣，含水量质量分数11-15％；糖蜜为液体状，含水量质量分数50-60％。进一步地，所述复合微量元素由2-3重量份FeS04·7H20，0.8-1重量份MnS04，0.7-0.9重量份ZnS04，0.8-1.1重量份KCl和0.8-1重量份CoCl2混合而成。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术将废弃的豆渣转化为饲料原料，既减少了其对环境的污染，又能为畜禽提供低成本的饲料原料。(2)蒸汽爆破在灭菌的同时，可破坏纤维素结构，提高纤维素、半纤维素的转化利用率。(3)发酵菌种选用谷氨酸棒杆菌、米曲霉，有效提高产品中蛋白质含量及限制性氨基酸含量，减少粗纤维含量；同时，通过添加植物乳酸菌降低发酵基质的pH。(3)发酵饲料生产过程中省去干燥环节，节省了能源和加工成本，同时充分避免了有益菌干燥时死亡，解决了微生物发酵代谢产生的热敏性生物功能性有益成分受高温干燥失活的问题。(4)单向阀呼吸袋具有单向透气性，发酵袋内的气体可以从呼吸袋中排出，外界的空气无法进入发酵袋内，解决了密封发酵产气导致发胶袋胀破的问题，同时有效阻止外界有害杂菌进入袋内，保证袋内发酵安全可控。降低了生产成本，适合工业化生产。(5)首先通过有氧发酵方式有效降解纤维素，再通过厌氧发酵方式降低pH，有利于物料的长期保存。具体实施方式以下通过具体实施例详细说明本专利技术的技术及特点，但这些实施例并非用以限定本专利技术的保护范围。实施例1：按照以下方法制备本实施例的豆渣固态发酵饲料原料：(1)豆渣蒸汽爆破灭菌处理：将豆渣放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入2.1Mpa蒸汽，维持2.5min，打开蒸汽爆破阀门，得到蒸汽爆破后的豆渣；(2)脱水：蒸汽爆破后的茶叶渣通过设备挤压或者烘干，使水份控制在质量分数55％；(3)发酵基质制备：将71.97重量份脱水后的豆渣、8重量份麸皮、10重量份赖氨酸渣、10重量份糖蜜、0.03重量份复合微量元素充分混合，制成发酵基质；所述复合微量元素由2重量份FeS04·7H20，0.9重量份MnS04，0.8重量份ZnS04，1.1重量份KCl和1重量份CoCl2混合而成；(4)复合酶和发酵菌种添加：将固体纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌溶于水中，充分混匀，制成发酵液，接种到发酵基质中，充分混合；所述固体纤维素酶、β葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉、植物乳酸菌、水、发酵基质的重量比为0.4：0.6：0.4：0.4：0.8：0.6：0.6：12：1000；所述固体纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和中性蛋白酶活性分别为：3000u/g，700u/g，4000u/g和5000u/g，谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌制剂活菌数分别为：1*1011cfu/g，0.8*1010cfu/g和0.8*1010cfu/g；(5)酶解与有氧发酵：常压下堆积，物料高度65cm，进行酶解和有氧发酵，0-24h物料温度控制在35-45℃，物料温度高于45℃进行翻转，24h-96h温度控制在25-35℃，当物料中心温度高于35℃时进行翻转，发酵时间96h；(6)包装及无氧发酵：有氧发酵好的物料直接采用具有单向阀、只能出气不能进气的塑料袋进行密封包装，进行厌氧发酵4d以上，即获得饲料原料。按照以上方法制备的豆渣固态发酵微生物培养物与未进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)豆渣蒸汽爆破灭菌处理：将豆渣放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入2‑3Mpa蒸汽，维持2‑4min，打开蒸汽爆破阀门，得到蒸汽爆破后的豆渣；(2)脱水：蒸汽爆破后的豆渣通过设备挤压或者烘干，使水份控制在质量分数45‑55％；(3)发酵基质制备：将63‑84重量份脱水后的豆渣、5‑10重量份麸皮、5‑15重量份氨基酸渣、6‑12重量份糖蜜、0.02‑0.05重量份复合微量元素充分混合，制成发酵基质；(4)复合酶和发酵菌种添加：将固体纤维素酶、β‑葡萄糖苷酶、α‑淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌溶于水中，充分混匀，制成发酵液，接种到发酵基质中，充分混合；所述固体纤维素酶、β葡萄糖苷酶、α‑淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉、植物乳酸菌、水、发酵基质的重量比为0.2‑0.4：0.5‑0.8：0.3‑0.6：0.3‑0.6：0.7‑1.1：0.4‑0.8：0.5‑1.0：10‑20：1000；所述固体纤维素酶、β‑葡萄糖苷酶、α‑淀粉酶和中性蛋白酶活性分别为：3000‑5000u/g，700‑1000u/g，4000‑6000u/g和5000‑10000u/g，谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌制剂活菌数分别为：0.8～1.5*1011cfu/g，0.4～1*1010cfu/g和0.6～1*1010cfu/g；(5)酶解与有氧发酵：常压下堆积，物料高度40‑80cm，进行酶解和有氧发酵，0‑24h物料温度控制在35‑45℃，物料温度高于45℃进行翻转，24h‑96h温度控制在25‑35℃，当物料中心温度高于35℃时进行翻转；或者，0‑36h物料温度控制在35‑45℃，物料温度高于45℃进行翻转，36h‑96h温度控制在25‑35℃，当物料中心温度高于35℃时进行翻转；(6)包装及无氧发酵：有氧发酵好的物料直接采用具有单向阀、只能出气不能进气的塑料袋进行密封包装，进行厌氧发酵4‑6d以上，即获得微生物培养物。...

【技术特征摘要】
1.一种豆渣固态发酵制备微生物培养物的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)豆渣蒸汽爆破灭菌处理：将豆渣放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入2-3Mpa蒸汽，维持2-4min，打开蒸汽爆破阀门，得到蒸汽爆破后的豆渣；(2)脱水：蒸汽爆破后的豆渣通过设备挤压或者烘干，使水份控制在质量分数45-55％；(3)发酵基质制备：将63-84重量份脱水后的豆渣、5-10重量份麸皮、5-15重量份氨基酸渣、6-12重量份糖蜜、0.02-0.05重量份复合微量元素充分混合，制成发酵基质；(4)复合酶和发酵菌种添加：将固体纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉和植物乳酸菌溶于水中，充分混匀，制成发酵液，接种到发酵基质中，充分混合；所述固体纤维素酶、β葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、中性蛋白酶、谷氨酸棒杆菌、米曲霉、植物乳酸菌、水、发酵基质的重量比为0.2-0.4：0.5-0.8：0.3-0.6：0.3-0.6：0.7-1.1：0.4-0.8：0.5-1.0：10-20：1000；所述固体纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和中性蛋白酶活性分别为：3000-5000u/g，700-1000u/g，4000-6000u/g和5000-10000u/g，谷氨酸棒杆菌、...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱利纯，姚磊，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33