基于酒糟制备腐植酸的方法及其应用技术

本发明专利技术属于发酵领域，特别涉及酒糟的再利用方法，具体为：将酒渣经蒸汽爆破，并通过酶解处理所得的产品做为固体培养基，按数量计，将米酒酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳酸杆菌以4-6∶2-3∶8-12的比混合，得混合菌，将混合菌以按3-5％的接种量接种至步骤B所得酶解产物中，在38-42℃条件下发酵80-120小时，得发酵产物；所述发酵产物中含有腐植酸；本发明专利技术通过对蒸汽爆破条件的优化，应用优良的益生菌菌株混菌配比，以及酶工程/发酵工程核心技术，以酒渣为处理原料，开发一条以复合酶-益生菌生物转化为主、物理和化学处理为辅的创新技术路线，明显提高白酒丢糟的附加值，变费为宝，使白酒生产达到零排放，进入循环经济轨道。

【技术实现步骤摘要】
基于酒糟制备腐植酸的方法及其应用
本专利技术属于发酵领域，特别涉及酒糟的再利用方法。
技术介绍
本专利技术所指腐植酸，为生物腐植酸，是由作物或木屑及一些辅助原料合理搭配，在不同温度和湿度条件下，由不同的微生物种群发酵、转化，经萃取和浓缩，再络合微量元素等形成的生物化学产品。腐植酸作为饲料添加剂应用方面，矿源腐植酸用作饲料添加剂和畜禽医疗已有多年历史，它具有消炎、止血、收敛、调节肠道功能、提高免疫力的功能，对多种疾病有防治作用。据试验分析，矿源腐植酸分子量大，生物活性物质少，营养成分低，不适宜做生物饲料培养基质。利用微生物发酵技术生产饲料酵母蛋白和生物腐植酸复合物，既可用于畜禽水产饲料添加剂，也可采用不同配料比生产多种畜禽、水产用生物饲料，我们将这一技术获得的产物，定义为腐植酸基生物饲料。有研究报道，在猪饲料中添加天然腐植酸养猪，有如下作用:腐植酸可调整体内的盐分和碱，中和糠醛。降低青绿饲料中的有害物质，防止腹泻，增强体质，提高抗病力，降低死亡率。减轻排泄物的臭 味，对防止公害有利。能促进猪的消化功能，促进新陈代谢，提高饲料利用率；提高猪日增重，促进发育，缩短育肥期。促进消化酶的生命力，有效的分解营养物质，游离出芳香烃，从而提高适口性，增进食欲。消除应激影响，不出现咬尾和狂暴状态。关于腐植酸制备饲料的报道很多，但是，基于食品生产废弃物制备腐植酸，特别是用酒渣制备腐植酸的报道相对较少。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种酒糟的再利用方法，该方法为制备生物腐植酸提供了很好的解决思路。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:基于酒糟制备腐植酸的方法，具体包括以下步骤:A酒糟的预处理将酒糟烘干后，粉碎为粒径不小于20目的粉末，加入相当于所述干燥后的酒糟体积0.5-2倍的水介质充分浸泡，并进行蒸汽爆破预处理，得蒸汽爆破预处理料；所述蒸汽爆破预处理的压力不低于1.0MPa，蒸汽爆破预处理时间不低于2分钟；B酶处理将所述蒸汽爆破预处理料用纤维素酶和半纤维素酶酶解处理，得酶解产物，将所述酶解产物作固体培养基；所述纤维素酶为葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶和纤维二糖酶和β -葡萄糖苷酶中任一种或多种，所述半纤维素酶为木聚糖酶和甘露聚糖酶中任一种或两种，所述纤维素酶和/或半纤维素酶的质量相当于所述蒸汽爆破预处理料的5-10%。；C 发酵按数量计将米酒酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳酸杆菌按4-6: 2-3: 8-12的比混合，得混合菌，将混合菌以按3-5%的接种量接种至步骤B所得酶解产物中，在38-42°C条件下发酵80-120小时，得发酵产物；所述发酵产物中含有腐植酸。进一步，所述的基于酒糟制备腐植酸的方法，在步骤C所得发酵产物中加入相当于所述发酵产物3-6倍体积的水介质，并调节pH值至8-13，搅拌8-18小时后，进行固液分离，保留液体，制成相当于所述水介质0.3-0.5倍体积的浓缩液，所述浓缩液中富含腐植酸。进一步，所述的基于酒糟制备腐植酸的方法，步骤A中，所述蒸汽爆破预处理的压力为1.5MPa，蒸汽爆破预处理时间为8分钟，所述酒糟具体为大麦、豌豆、高粱、大米、糯米、小麦和玉米为原料，通过白酒固体发酵工艺及蒸馏白酒后的剩余渣子。进一步，所述的基于酒糟制备腐植酸的方法，步骤C中，所述混合菌种中，米酒酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳酸杆菌的数量比为5: 3: 10。进一步，所述的基于酒糟制备腐植酸的方法，步骤C中，所述的发酵时间为110小时。进一步，所述的基于酒糟制备腐植酸的方法，在所得发酵产物中加入相当于所述发酵产物3倍体积的0.1M的碳酸氢钠缓冲液浸泡2小时，用氢氧化钠调节pH值至13，搅拌12小时。所述的方法制备的腐植酸原料。本专利技术的目的之二在于提供上述腐植酸原料的应用，该应用为制备动物饲料和绿色饲养提供了解决方案。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:所述的腐植酸原料在制备饲料原料中的应用。本专利技术的有益效果在于:本专利技术涉及酒渣的再利用工艺，绿色环保，无二次污染；通过对蒸汽爆破条件的优化，适用于各类粮食酿酒工艺的剩余物的再利用，其处理效率高；应用优良的益生菌菌株以及酶工程/发酵工程核心技术，以白酒丢糟为处理原料，开发一条以复合酶-益生菌生物转化为主、物理和化学处理为辅的创新技术路线，明显提高白酒丢糟附加值，变费为宝，使白酒生产达到零排放，进入循环经济轨道。更多的有益效果，详见具体实施方式。具体实施方式实施例中，纤维素含量的检测方式为范氏纤维素含量检测方法。一纤维素含量:I原理:用沸腾的质量体积分数为80%硝酸钙溶液使淀粉溶解，同时将干扰测定半纤维素的溶于水的其它碳水化合物除掉。将沉淀用蒸馏水冲洗以后，用较高浓度的盐酸，大大缩短半纤维素的水解时间，水解得到的糖溶液，稀释到一定体积，用氢氧化钠溶液中和，其中的总糖量用铜碘法测定。2纤维素含量的测定所需溶液`(I)质量体积分数为80%硝酸钙溶液(2)2mol/l盐酸(3)酚酞指示剂(4)2mol/I氢氧化钠溶液(5)碱性铜试剂(配置方法:称取无水Na2C0340g,溶于IOOml蒸懼水中，溶后加酒石酸7.5g若不易溶解可稍加热，冷却后移入IOOOml的容量瓶中。另取纯结晶CuS044.5g溶200ml蒸馏水中，溶后再将此溶液倾入上述容量瓶内，加蒸馏水至IOOOml刻度，放置备用)(6)草酸-硫酸混合液(7)质量体积分数为0.5%的淀粉溶液(8)0.lmol/L硫代硫酸钠溶液。3实验步骤(3个平行)I)称取自然风干的生物质粉末0.1-0.2g，数值为η ;2)装入IOml离心管中，加入10mL80 %的硝酸钙溶液，盖好加热至沸腾，在慢慢沸腾的情况下加热5min ；3)分步离心，分别用IOmL热水洗涤沉淀3次，之后 加5mL丙酮再洗3次；4)在沉淀中加入10mL2mol/l的盐酸，搅勻，沸水浴中不停搅拌情况下微沸45min ；5)离心,残洛分别用IOmL蒸懼水冲洗三次，冲洗后的水溶液合并在离心液中；6)加入I滴酚酞，用2mol/l氢氧化钠溶液中和到显橙红色；7)转入IOOmL的容量瓶，稀释到刻度；8)用干燥滤纸过滤到干燥烧杯中；9)移液管吸取IOmL滤液装入大试管中,加入IOmL碱性铜试剂,盖好在沸水中煮15min ；10)冷却,加入5mL草酸-硫酸混合液(加酸混合的时候必须在不断搅拌的情况下加入)，再加入0.5mL0.5%淀粉，用0.lmol/1硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失,用去b mL ；11)取IOmL碱性铜试剂，加5mL草酸-硫酸混合液，再加IOmL滤液，加入0.5mL0.5 %的淀粉，0.0lN硫代硫酸钠溶液滴定至蓝色消失，用去a mL；12)纤维素的百分含量为=0.9X 100X (a_b)/(IOOOXn)。二腐植酸的测定方法I 原理用焦磷酸钠碱液或氢氧化钠溶液从样品中抽提腐植酸；再在强酸性溶液中，用重铬酸钾将腐值酸中的碳氧化成二氧化碳，根据重铬酸钾消耗量和腐植酸含碳比.计算腐植酸的产率。2 试剂I)焦磷酸钠碱抽提液:称取15g化学纯焦磷酸钠(Na4P2O7.IOH2O) (HG3-1288)和7g化学纯氢氧化钠(GB/T629)，溶解到IL蒸馏水中，密闭保存。2)氢氧化钠抽提液1%:称取IOg化学纯氢氧化钠，溶解到IL蒸馏水中，密闭保存。3)重铬酸钾标准溶液c(l/6K2本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于酒糟制备腐植酸的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：A酒糟的预处理将酒糟烘干后，粉碎为粒径不小于20目的粉末，加入相当于所述干燥后的酒糟体积0.5?2倍的水介质充分浸泡，并进行蒸汽爆破预处理，得蒸汽爆破预处理料；所述蒸汽爆破预处理的压力不低于1.0MPa，蒸汽爆破预处理时间不低于2分钟；B酶处理将所述蒸汽爆破预处理料用纤维素酶、半纤维素酶酶解处理，得酶解产物，将所述酶解产物作固体培养基；所述纤维素酶为葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶和纤维二糖酶和β?葡萄糖苷酶中任一种或多种，所述半纤维素酶为木聚糖酶和甘露聚糖酶中任一种或两种，所述纤维素酶和/或半纤维素酶的质量相当于所述蒸汽爆破预处理料的5?10‰；C发酵按数量计，将米酒酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳酸杆菌按4?6∶2?3∶8?12的比混合，得混合菌，将混合菌按3?5％的接种量，接种至步骤B所得酶解产物中，在38?42℃条件下发酵80?120小时，得发酵产物；所述发酵产物中含有腐植酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丙波，吴力克，税朝毅，张娟，张维，刘洋，
申请(专利权)人：重庆百奥帝克微生态科技有限公司，
类型：发明
国别省市：