專利名稱：一種利用微藻油脂菌渣、菌泥發(fā)酵制備肽蛋白的方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到利用生物發(fā)酵對(duì)微藻油脂菌渣、菌泥進(jìn)行生物發(fā)酵改性處理和利 用，屬于發(fā)酵工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微生物油脂，又稱單細(xì)胞油脂，很多微生物如細(xì)菌、霉菌、酵母菌及藻類等在一定 的條件下，可在菌體內(nèi)產(chǎn)生大量油脂，一般的微生物油脂經(jīng)濟(jì)價(jià)值還無(wú)法與植物油相抗衡， 對(duì)微生物油脂的研究主要集中在生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的特殊營(yíng)養(yǎng)功能的油脂上，比如從微生物 中提取的不飽和脂肪酸如亞油酸、花生四烯酸、亞麻酸、EPA及DHA，或者它們的酯類衍生物 等，主要用于嬰幼兒奶粉和孕產(chǎn)婦奶粉中營(yíng)養(yǎng)添加劑、保健食品、藥品。同時(shí)，不飽和脂肪酸 也是動(dòng)物特別是特殊階段、特種品種動(dòng)物所必需的營(yíng)養(yǎng)素，不飽和脂肪酸作為飼料添加劑， 其能強(qiáng)化皮毛動(dòng)物特別是貓狗神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，使其機(jī)敏、活潑，改善其視網(wǎng)膜的發(fā)育，增 強(qiáng)免疫抵抗力，尤其是保持皮毛健康，亮麗和光澤。在魚蝦生長(zhǎng)及發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著重要的 功能，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中適量投放已經(jīng)成為增產(chǎn)增收的一個(gè)重要手段，可提高魚與蝦的生長(zhǎng)性 能與機(jī)體免疫機(jī)能，而對(duì)幼稚期則能顯著改善存活率與變態(tài)率，提升產(chǎn)品品質(zhì)。微藻油脂提 取不飽和脂肪酸后的菌渣、菌泥中就含有一定量的不飽和脂肪酸和優(yōu)質(zhì)菌體蛋白；實(shí)際應(yīng) 用中，得到的是微生物菌體和培養(yǎng)基殘基的混合物，合理科學(xué)、健康安全地利用有限資源是 是國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的要求，人類科學(xué)進(jìn)步的重要標(biāo)志。隨著生物科技以及相關(guān)技術(shù)的突破和高速發(fā)展，微藻油脂(不飽和脂肪酸)工業(yè) 化急劇擴(kuò)張，微藻油脂菌渣、菌泥的科學(xué)、安全地處理利用始終沒(méi)有引起足夠的重視。目前， 微藻油脂菌渣、菌泥的處理方式主要有排入水中、隨垃圾倒掉、填埋、或不經(jīng)過(guò)任何處理用 于飼料養(yǎng)殖。這樣對(duì)環(huán)境造成污染破壞，對(duì)有高度利用價(jià)值的稀有資源的浪費(fèi)，對(duì)動(dòng)物以及 食品鏈的人類的食品安全有潛在的隱患。利用生物科技對(duì)微藻油脂菌渣、菌泥進(jìn)行科學(xué)處 理利用是目前乃至未來(lái)的最佳方式。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)通過(guò)生物工程技術(shù)，采用功能菌種的發(fā)酵，對(duì)微藻油脂菌渣、菌泥進(jìn)行生物 發(fā)酵改性處理，保留微藻油脂菌渣、菌泥中特有的不飽和脂肪酸成分，發(fā)揮微藻油脂菌渣、 菌泥的其他有效成分的有利作用，從而賦予發(fā)酵后產(chǎn)品獨(dú)特的活性。以微藻油脂菌渣、菌泥 為底物為主要原料再加植物蛋白原料為輔料進(jìn)行發(fā)酵，除了利用微藻油脂菌渣、菌泥中的 不飽和脂肪酸成分外，最大程度降低提取微藻油脂過(guò)程中殘留的有機(jī)溶劑對(duì)動(dòng)物的負(fù)面作 用；使產(chǎn)品中氨基酸結(jié)構(gòu)更趨平衡合理，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)通過(guò)蛋白酶的酶解以肽蛋白的狀 態(tài)存在具有極佳的動(dòng)物吸收率和生物利用度；使發(fā)酵底物中的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子降低和或消 除，使產(chǎn)品在高檔皮毛經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖、貓狗等寵物的喂養(yǎng)，以及在改善水產(chǎn)育苗飼料中發(fā)揮 其獨(dú)特的功能。
為了上述目的得以實(shí)現(xiàn)，提供的技術(shù)方案如下本發(fā)明采用功能菌種固體發(fā)酵技術(shù)，以微藻油脂菌渣、菌泥為底物為主要原料再 加植物蛋白原料為輔料進(jìn)行發(fā)酵，進(jìn)行接種、加水混合、發(fā)酵、干燥、粉碎等技術(shù)工藝生產(chǎn)出 成品。上述技術(shù)工藝中，以微藻油脂菌渣、菌泥為底物主要原料再加植物蛋白原料為輔料； 植物蛋白原料以豆粕為最佳。上述技術(shù)工藝中，按主要原料重量的10% -30%加入以上輔料(原料和輔料均以 折干計(jì)算)，并充分混合(人工或機(jī)械均可)。上述技術(shù)工藝中，所述的功能菌種為芽孢桿菌和酵母菌，按原料干重的2-4%加入 菌種，其中芽孢桿菌和酵母比例為質(zhì)量比7-6 4-3。上述技術(shù)工藝中，將原料、菌種混合均勻過(guò)程中逐漸加入水，使充分混合的物料含 水量控制在45-60 %，最佳為50 %。上述技術(shù)工藝中，物料發(fā)酵在潔凈開放的容器中或場(chǎng)地進(jìn)行，發(fā)酵容器包括但不 限于固體發(fā)酵槽、固體發(fā)酵罐和固體發(fā)酵盤架等，場(chǎng)地可以為平整的地面或有圍壟的地面。上述技術(shù)工藝中，混合后的物料的厚度應(yīng)不高于100cm，優(yōu)選高度在60-80cm。發(fā) 酵溫度在30-55°C ；最高不超過(guò)55°C，當(dāng)溫度在55°C以上時(shí)作翻料或/和通風(fēng)處理措施適 當(dāng)調(diào)節(jié)溫度以及改善供氧狀況。上述技術(shù)工藝中，發(fā)酵時(shí)間為36-60小時(shí)(可以依據(jù)環(huán)境溫度變化作調(diào)整)，優(yōu)選 發(fā)酵時(shí)間為48小時(shí)。上述技術(shù)工藝中，發(fā)酵完成后，干燥設(shè)備采用常溫非直熱式干燥設(shè)備進(jìn)行，物料溫 度低于100°c。上述技術(shù)工藝中，干燥后物料進(jìn)行粉碎，粉碎過(guò)80目篩，粉碎后的成品含水量 ^ 10%。上述技術(shù)工藝中，成品在水產(chǎn)的育苗、養(yǎng)殖按全價(jià)料的5 20%的比例添加到飼 料中；成品在特種毛皮動(dòng)物的養(yǎng)殖以及貓、狗等寵物按全價(jià)料的5 15%的比例添加到飼 料中。本發(fā)明與現(xiàn)有的處理工藝相比優(yōu)勢(shì)如下1、本發(fā)明是利用生物科技對(duì)微藻油脂菌渣、菌泥的科學(xué)處理和利用，是對(duì)環(huán)境的 保護(hù)，對(duì)有高度利用價(jià)值的稀有資源的充分開發(fā)，消滅了對(duì)動(dòng)物以及食品鏈的人類的食品 安全有潛在威脅的隱患。2、本技術(shù)保留微藻油脂菌渣、菌泥中特有的不飽和脂肪酸成分，發(fā) 揮微藻油脂菌渣、菌泥的其他有效成分的有利作用，從而賦予發(fā)酵后產(chǎn)品獨(dú)特的活性。3、最 大程度降低提取微藻油脂過(guò)程中殘留的有機(jī)溶劑對(duì)動(dòng)物的負(fù)面作用。4、使產(chǎn)品中氨基酸結(jié) 構(gòu)更趨平衡合理，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)通過(guò)蛋白酶的酶解以肽蛋白的狀態(tài)存在具有極佳的動(dòng)物 吸收率和生物利用度；使發(fā)酵底物中的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子降低和或消除。5、發(fā)酵后的產(chǎn)品在 高檔皮毛經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖、貓狗等寵物的喂養(yǎng)，以及在改善水產(chǎn)育苗中發(fā)揮其獨(dú)特的功能。本發(fā)明通過(guò)以下具體實(shí)施方案，所述的實(shí)施方案并不局限于具體案例的所述內(nèi) 容。方案1 微藻油脂菌渣500kg、菌泥1200kg(含水70% )、豆粕100kg、菌種3kg ；將 原料、菌種充分混合均勻，使得物料含水量為50%，在固體發(fā)酵槽中堆高70cm。發(fā)酵溫度 在30-55°C ；最高不超過(guò)55°C，當(dāng)溫度在55°C以上時(shí)作翻料調(diào)節(jié)溫度以及改善供氧狀況，
4發(fā)酵時(shí)間為48小時(shí)，發(fā)酵完畢后采用常溫非直熱式干燥設(shè)備進(jìn)行干燥，保持物料溫度低于 100°C，隨后進(jìn)行粉碎，粉碎過(guò)80目篩，粉碎后的成品含水量< 10%。成品按照全價(jià)料的 15%添加到高檔皮毛經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖飼料中。方案2 微藻油脂菌渣700kg、菌泥500kg(含水70%)、豆粕150kg、菌種3kg;將原 料、菌種混合均勻過(guò)程中逐漸加入水，使充分混合的物料含水量48%，在固體發(fā)酵槽中堆高 80cm。發(fā)酵溫度在30-55°C ；最高不超過(guò)55°C，當(dāng)溫度在55°C以上時(shí)作翻料或通風(fēng)調(diào)節(jié)溫 度以及改善供氧狀況，發(fā)酵時(shí)間為48小時(shí)，發(fā)酵完畢后采用常溫非直熱式干燥設(shè)備進(jìn)行干 燥，保持物料溫度低于100°C，隨后進(jìn)行粉碎，粉碎過(guò)80目篩，粉碎后的成品含水量< 10%。 成品按照全價(jià)料的5%添加到貓狗寵物飼料中。方案3 微藻油脂菌渣1000kg、菌泥IOOOkg(含水70%)、豆粕250kg、菌種4kg;將 原料、菌種混合均勻過(guò)程中逐漸加入水，使充分混合的物料含水量55%，在固體發(fā)酵槽中堆 高80cm。發(fā)酵溫度在30-55°C;最高不超過(guò)55°C，當(dāng)溫度在55°C以上時(shí)作翻料或通風(fēng)調(diào)節(jié)溫 度以及改善供氧狀況，發(fā)酵時(shí)間為48小時(shí)，發(fā)酵完畢后采用常溫非直熱式干燥設(shè)備進(jìn)行干 燥，保持物料溫度低于100°C，隨后進(jìn)行粉碎，粉碎過(guò)80目篩，粉碎后的成品含水量< 10%。 成品在水產(chǎn)的育苗中按全價(jià)料的10%的比例添加到飼料中。
權(quán)利要求
一種利用微藻油脂菌渣、菌泥發(fā)酵制備肽蛋白的方法，采用功能菌種固體發(fā)酵技術(shù)，以微藻油脂菌渣、菌泥為底物為主要原料再加植物蛋白原料為輔料進(jìn)行發(fā)酵，進(jìn)行接種、加水混合、發(fā)酵、干燥、粉碎等技術(shù)工藝生產(chǎn)出成品。
2.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于以微藻油脂菌渣、菌泥為底物主要原料再加植 物蛋白原料為輔料，植物蛋白原料以豆粕為最佳。
3.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于按主要原料重量的10%-30%加入以上輔料 (原料和輔料均以折干計(jì)算)，并充分混合(人工或機(jī)械均可)。
4.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于所述的功能菌種為芽孢桿菌和酵母菌，按原料 干重的2-4%加入菌種，其中芽孢桿菌和酵母比例為質(zhì)量比7-6 4-3。
5.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于將原料、菌種混合均勻過(guò)程中逐漸加入水，使充 分混合的物料含水量控制在45-60 %，最佳為50 %。
6.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于物料發(fā)酵在潔凈開放的容器中或場(chǎng)地進(jìn)行，發(fā) 酵容器包括但不限于固體發(fā)酵槽、固體發(fā)酵罐和固體發(fā)酵盤架等，場(chǎng)地可以為平整的地面 或有圍壟的地面。
7.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于混合后的物料的厚度應(yīng)不高于100cm，優(yōu)選高度 在60-80cm，發(fā)酵溫度在30-55°C，最高不超過(guò)55 °C，當(dāng)溫度在55 °C以上時(shí)作翻料或/和通 風(fēng)處理措施適當(dāng)調(diào)節(jié)溫度以及改善供氧狀況。
8.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于發(fā)酵時(shí)間為36-60小時(shí)(可以依據(jù)環(huán)境溫度變 化作調(diào)整)，優(yōu)選發(fā)酵時(shí)間為48小時(shí)，發(fā)酵完成后，干燥設(shè)備采用常溫非直熱式干燥設(shè)備進(jìn) 行，保持物料溫度低于ioo°c。
9.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于干燥后物料進(jìn)行粉碎，粉碎過(guò)80目篩，粉碎后的 成品含水量< 10%。
10.根據(jù)權(quán)利1要求的方法，其特征在于成品在水產(chǎn)的育苗、養(yǎng)殖按全價(jià)料的5 20% 的比例添加到飼料中，成品在特種毛皮動(dòng)物的養(yǎng)殖以及貓、狗等寵物按全價(jià)料的5 15% 的比例添加到飼料中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用微藻油脂菌渣、菌泥發(fā)酵制備肽蛋白的方法。通過(guò)生物工程技術(shù)，采用功能菌種的發(fā)酵，對(duì)微藻油脂菌渣、菌泥進(jìn)行生物發(fā)酵改性處理，保留微藻油脂菌渣、菌泥中特有的不飽和脂肪酸成分，發(fā)揮微藻油脂菌渣、菌泥的其他有效成分的有利作用，從而賦予發(fā)酵后產(chǎn)品獨(dú)特的活性。以微藻油脂菌渣、菌泥為底物主要原料，再加植物蛋白原料為輔料進(jìn)行發(fā)酵，除了利用微藻油脂菌渣中的不飽和脂肪酸成分外，最大程度降低提取微藻油脂過(guò)程中殘留的有機(jī)溶劑對(duì)動(dòng)物的負(fù)面作用；使產(chǎn)品中氨基酸結(jié)構(gòu)更趨平衡合理，產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)通過(guò)蛋白酶的酶解以肽蛋白的狀態(tài)存在具有極佳的動(dòng)物吸收率和生物利用度；使發(fā)酵底物中的多種抗?fàn)I養(yǎng)因子降低和或消除；使產(chǎn)品在高檔皮毛經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖、貓狗等寵物的喂養(yǎng)，以及在改善水產(chǎn)育苗飼料中發(fā)揮其獨(dú)特的功能。同時(shí)，利用生物科技對(duì)微藻油脂菌渣、菌泥的科學(xué)處理及利用是對(duì)目前排入水中、隨垃圾倒掉、填埋、或不經(jīng)過(guò)任何處理用于飼料養(yǎng)殖的微藻油脂菌渣、菌泥的原始處理方式的最佳模式；對(duì)減少環(huán)境污染破壞，對(duì)有高度利用價(jià)值的稀有資源的開發(fā)利用，對(duì)消除人類及動(dòng)物的食品鏈的安全有隱患，都有著重要的現(xiàn)實(shí)和未來(lái)意義。
文檔編號(hào)A23K1/16GK101880704SQ20091006191
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者胡徐玉, 胡杰 申請(qǐng)人:胡杰;胡徐玉