專利名稱：一種木薯渣發(fā)酵飼料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物發(fā)酵領(lǐng)域，更具體的說涉及木薯渣發(fā)酵飼料及其制備方法。
背景技術(shù)：
木薯渣是生產(chǎn)木薯淀粉所剩下的廢料，主要由木薯外部褐色的皮，內(nèi)部的薄壁組織和大部分有毒的氰苷類物質(zhì)組成，木質(zhì)粗纖維素含量較高，還含有少量的淀粉和粗蛋白。 粗纖維具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，分解率較低，處理困難。隨著木薯淀粉產(chǎn)品需求量、產(chǎn)出量的不斷増加，未及時(shí)處理的產(chǎn)品附屬物一木薯渣也増加，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成較大污染；所含廢水還會(huì)對(duì)植被、土壌造成較大破壞，腐爛過程中產(chǎn)生的毒氣會(huì)污染大氣，進(jìn)ー步給人和動(dòng)物帶來健康隱患，造成經(jīng)濟(jì)損失。木薯渣降解及再利用已經(jīng)成為固體廢棄物管理的一個(gè)急需解決的難題。木薯渣缺乏淀粉和脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一般被認(rèn)為是質(zhì)量低劣的物質(zhì)。需要通過生物技術(shù)手段合理利用，木薯渣將成為ー種有潛カ資源。近年來，很多學(xué)者研究表明篩選微生物和酶制劑進(jìn)行木薯渣廢物降解是有效的處理方式，利用微生物發(fā)酵降解木薯渣，一方面可以做到無害化處理，另一方面也是增加蛋白含量的一種廉價(jià)方法，具有巨大發(fā)展?jié)摿Γ?也是有效利用纖維素的ー種途徑。但木薯渣含水量較高，容易滋生微生物，不易保存，變質(zhì)后含有較高的氫氰酸，容易引起動(dòng)物中毒或者發(fā)??；新鮮木薯渣直接喂飼，粗纖維會(huì)降低動(dòng)物腸胃內(nèi)食物消化，影響代謝，動(dòng)物適ロ性差。這也是木薯渣利用率一直偏低的原因。

發(fā)明內(nèi)容
研究發(fā)現(xiàn)，微生物降解過程是木薯渣降解，提高利用價(jià)值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。木薯渣降解一般被認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)，實(shí)際上降解過程是非常復(fù)雜的物質(zhì)問相互作用。影響纖維素降解的條件主要包括微生物種類和環(huán)境因子(包括溫度、濕度、PH值以及添加物的種類和含量)。其中微生物種類是生物降解的核心，是所有影響因素中最基礎(chǔ)、最重要、最有力的；本發(fā)明的具體內(nèi)容是
ー種木薯渣發(fā)酵飼料的制備方法，所述發(fā)酵降解采用的微生物為黑曲霉、緑色木霉、根霉R2中的ー種、兩種或三種的組合菌株。所述發(fā)酵降解采用的微生物為黑曲霉、緑色木霉和根霉R2三種菌的組合菌株。所述黑曲霉、緑色木霉、根霉R2的組合的接種菌株數(shù)量比為I 3:1 3:1 3。所述黑曲霉、緑色木霉、根霉R2的組合的接種菌株數(shù)量比為1:1:1。所述液體菌種添加量為體積比3%，氮源添加量為10%，pH值為5 6，發(fā)酵溫度 37°C，發(fā)酵時(shí)間為4天。5. ー種木薯渣發(fā)酵飼料，為采用上述的方法，制備得到的發(fā)酵木薯渣直接作為飼料，或直接作為飼料原料配制成為飼料。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是采用本發(fā)明提供的發(fā)酵菌種配方及發(fā)酵方法，木薯渣蛋白含量明顯提高；混菌種發(fā)酵效果要優(yōu)于單菌種發(fā)酵，這是因?yàn)榛炀l(fā)酵時(shí)，多菌體系中微生物生長(zhǎng)狀況優(yōu)于單菌發(fā)酵體系，且混菌種對(duì)木薯渣營(yíng)養(yǎng)成分的利用率較高，起到霉菌和酵母菌優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、混合增效的目的；采用本發(fā)明所述的方法得到木薯渣飼料蛋白質(zhì)含量更高，適合作為飼料使用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I木薯渣發(fā)酵菌種的篩選
分別選取黑曲霉、綠色木霉、根霉R2，投入到，裝液200-250ml的IOOOml三角瓶中， 32°C培養(yǎng)12小時(shí)，培養(yǎng)液為葡萄糖2%，尿素0. 5%，玉米漿2. 5%，K2HPO4 0. 1% ;得到一代菌液。將上述黑曲霉、緑色木霉、根霉R2制備的一代菌液，投入到種子培養(yǎng)灌中，32°C培養(yǎng)7-10個(gè)小吋，培養(yǎng)液為水解糖2. 5%，尿素0. 5%，玉米漿2. 5%，K2HPO4 0. 1% ;得到ニ代菌液；合格菌種的標(biāo)準(zhǔn)為菌種密度為IO8-IO9個(gè)/mL，大小均勻，呈單個(gè)或八字排列，活力旺盛。得到黑曲霉菌種液，綠色木霉菌種液和根霉R2菌種液。稱取17g木薯渣和3g豆柏加入到250ml的三角瓶中，在巧磅高壓下蒸氣滅菌 20min，得到木薯發(fā)酵培養(yǎng)基；利用黑曲霉菌種液(A組)，綠色木霉菌種液(B組)和根霉R2 菌種液(C組)進(jìn)行不同組合菌株發(fā)酵，觀察微生物的生長(zhǎng)速度并測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物的蛋白含量。 蛋白含量測(cè)定結(jié)果如表I所示。表I不同菌種組合發(fā)酵后粗蛋白含量(%)
Aイ9. 5A 4:；1霞.10. ft
從表可以看出，雙菌發(fā)酵的產(chǎn)物蛋白含量明顯提高，三菌又高于雙菌，黑曲霉、緑色木霉和根霉民的組合蛋白含量最高(為14. 6%)，且生長(zhǎng)速度較快，在48h后即可見到白色菌
絲覆蓋基質(zhì)。用所選出的菌種組合和試驗(yàn)所確定的原料配方，黑曲霉、緑色木霉、根霉R2分別按 5% 的接種量和不同的接種比例即 1:1:1、1:2:2、1:3:3、2:1:2、2:2:3、2:3:1、3:1:3、3:2:1、 3:3:2、1:1:4、4:1:1、1:4:1進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，并測(cè)定發(fā)酵產(chǎn)物的蛋白含量。具體結(jié)果如表2所
/Jn o表2不同菌種種量發(fā)酵后粗蛋白含量(%)S#11土1卩:,<.1:1:1 1:3:3 O ‘I h. - 13. 2 則 い、I I L S T I r*t一 i* ■ J 3:1:3 ■I .■ I し1 . ^ , I ■I , 'J . -I O ■山顆Li 5 じ2 16, 31:1:1M I1:1:1K)。I1:1:1S, I
由表2可以看出，在所進(jìn)行的最佳接種比例的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)菌種組合黑曲霉+緑色木霉+ 根霉R2的接種比例為I: I: I吋，發(fā)酵后產(chǎn)品的粗蛋白含量最高(為16. 4%)，且微生物生長(zhǎng)迅速。根據(jù)上述結(jié)果，確定最佳混合菌株發(fā)酵的接種比例為黑曲霉緑色木霉根霉 R2=I: I: I。實(shí)施例2培養(yǎng)基的條件的考察
采用實(shí)施例I所述的黑曲霉緑色木霉根霉R2=I :1:1的菌液配方，菌液制備方法同實(shí)施例I相同，采用正交表，考察液體菌添加量、氮源添加量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間對(duì)蛋白產(chǎn)量的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表3所示。表3正交實(shí)驗(yàn)影響因素與水平列表
A jI .パ.I B +V!..+ft,.M し'
C Itifffil D
I.;
-V.. 12 C
Al
其中，PH也是影響微生物生長(zhǎng)代謝的關(guān)鍵因素之一。但固體發(fā)酵中某些物料的優(yōu)良緩沖性能幫助減少對(duì)PH控制的需要。所以固體發(fā)酵吋，一般采用初始PH值，發(fā)酵過程通常不用檢測(cè)和控制PH值。按表3組成進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果如表4、表5所示。
表4正交實(shí)驗(yàn)直觀分析表
權(quán)利要求
1.ー種木薯渣發(fā)酵飼料的制備方法，其特征在于所述發(fā)酵降解采用的微生物為黑曲霉、綠色木霉、根霉R2中的ー種、兩種或三種的組合菌株。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的木薯渣發(fā)酵飼料的制備方法，其特征在于所述發(fā)酵降解采用的微生物為黑曲霉、緑色木霉和根霉R2三種菌的組合菌株。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的木薯渣發(fā)酵飼料的制備方法，其特征在于所述黑曲霉、緑色木霉、根霉R2的組合的接種菌株數(shù)量比為I 3:1 3:1 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的木薯渣發(fā)酵飼料的制備方法，其特征在于所述黑曲霉、緑色木霉、根霉R2的組合的接種菌株數(shù)量比為1:1:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述木薯渣發(fā)酵飼料的制備方法，其特征在于所述液體菌種添加量為體積比3%，氮源添加量為10%，pH值為5 6，發(fā)酵溫度37°C，發(fā)酵時(shí)間為4天。
6.ー種木薯渣發(fā)酵飼料，其特征在于采用權(quán)利要求1-5所述的方法，制備得到的發(fā)酵木薯渣直接作為飼料，或直接作為飼料原料配制成為飼料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種木薯渣發(fā)酵飼料的制備方法，所述發(fā)酵降解采用的微生物為黑曲霉、綠色木霉、根霉R2中的一種、兩種或三種的組合菌株；采用本發(fā)明提供的發(fā)酵菌種配方及發(fā)酵方法，木薯渣蛋白含量明顯提高；混菌種發(fā)酵效果要優(yōu)于單菌種發(fā)酵，這是因?yàn)榛炀l(fā)酵時(shí)，多菌體系中微生物生長(zhǎng)狀況優(yōu)于單菌發(fā)酵體系，且混菌種對(duì)木薯渣營(yíng)養(yǎng)成分的利用率較高，起到霉菌和酵母菌優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、混合增效的目的；采用本發(fā)明所述的方法得到木薯渣飼料蛋白質(zhì)含量更高，適合作為飼料使用。
文檔編號(hào)A23K1/14GK102599344SQ20121011348
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者劉長(zhǎng)忠, 樵星芳, 艾必燕 申請(qǐng)人:重慶市中藥研究院