一种固液异步柠檬酸酸化酵解饲料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种固液异步柠檬酸酸化酵解饲料的制备方法。将产柠檬酸菌种先接入液体培养基中发酵若干小时，再接入固体培养基中继续发酵，异步发酵生产柠檬酸酵解饲料；或柠檬酸菌种先接入固体培养基中发酵若干小时，再接入液体培养基中继续发酵，异步发酵生产柠檬酸酵解饲料。将柠檬酸酵解饲料与饲用无机酸、有机酸盐、糖类、油脂、中草药和维生素中的一种或以上混合后烘干制得固液异步柠檬酸酸化酵解饲料。本发明专利技术制备的饲料含柠檬酸、蛋白质、粗纤维等养分，具有抗腹泻、适口性好、易消化等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于饲料、酶制剂和微生物
，具体涉及一种固液异步柠檬酸酸化酵解饲料的制备方法。
技术介绍
近几年来，食品安全和环境污染倍受各国各级政府广泛关注，事关百姓健康和生命安全。畜产品安全要求饲料无药残，环境保护要求饲料低污染。过去我们谈饲料是“有效、安全”，现在国家农业部一再强调'安全、有效、低污染”。众所周知，抗生素自问世以来，其用于畜禽防范疾病和刺激生长确实收到了良好的效果。但随着时间的推移，抗生素的缺陷暴露无遗：一是抗生素容易残留于肉、蛋和奶等畜禽产品中，造成人体肝、肾功能负担加重或发生癌变，危害人类健康；二是使畜产品风味下降；三是造成人类自身抗药性增加，并污染了土壤和水源等自然环境。因此，一些国家已明令禁止使用。1974年，欧共体禁止在饲料中使用青霉素、四环素，1998年12月禁止在饲料中使用螺旋霉素、杆菌肽锌、维吉尼亚霉素和肽乐霉素，1999年10月禁止在饲料中使用氯氟苄腺嘌呤(arprinocide)和异丙硝达唑(dinitolmide)。因此，使用柠檬酸、乳酸、延胡索酸、益生菌、低聚糖和活性小肽来替代或减少使用抗生素，生产绿色畜产品备受各国政府关注。中国是人口大国，也是养殖业大国。2015年，畜牧业产值达3.2万亿元，肉类、禽蛋、牛奶和水产品产量分别达到8454万吨、2800万吨、3800万吨和5500万吨。伴随着养殖业的发展，饲料工业发展速度惊人。根据农业部统计数
据，2015年全国商业饲料产量达到2.18亿吨。其中，全价饲料1.79亿吨，浓缩饲料2151万吨，预混料640万吨，包括猪料产量8974万吨，禽料产量9000万吨，水产饲料5300万吨，牛羊饲料850万吨，兔貉宠物等饲料350万吨。众所周知，饲料产品的开发、研制的难点在于乳仔猪饲料。如何提高幼龄畜禽饲料适口性、消化率和降低或减少抗营养因子成为近年来动物营养学家积极探讨的课题。就乳仔猪而言，其代谢机能旺盛，相对生长迅速，对日粮营养物质的要求高，但其消化道的功能不健全，消化道的重量和容积较小且发肓不完全，胃酸分泌不足，胃肠道微生物区系易变，消化酶系发肓不健全，消化酶分泌不足。乳仔猪蛋白质消化不良，蛋白质易在后肠产生一些腐败产物，尸胺、腐胺、组胺等，刺激肠粘膜，损害小肠绒毛膜，引起肠内容物渗透压升高，肠道脱水导致腹泻。对植物蛋白过敏，8周龄以前的仔猪，对植物蛋白易过敏引起肠粘膜受损，影响对养分的吸收，细菌容易入侵导致腹泻。因此，通过发酵、酶解等生物技术，开发营养高、易消化、适口性好、富含柠檬酸、乳酸、延胡索酸和益生菌、低聚糖、活性小肽的乳仔猪饲料是一件迫在眉睫和具有重要意义的大事。饲用酸化剂作为一种可降低饲料在消化道中的pH值，为动物提供最适消化道环境的新型添加剂，已在国内外得到广泛应用。酸化剂被广泛应用于家禽、仔猪、肉牛、奶牛、羊等动物的饲料中。饲用酸化剂可提高日粮适口性，增加仔猪采食量，早期断奶仔猪使用延胡索酸使增重率提高了5.1％，料肉比降低6.5％。常用的酸化剂有柠檬酸、延胡索酸、乳酸、异位酸等有机酸和甲酸、丙酸、盐酸、磷酸等无机酸。不同的酸化剂各有其特点，但使用最广泛、效果较好的是柠檬酸、延胡索酸和复合酸。延胡索酸具有广谱杀菌和抑菌活性，如在
饲料中加入0.2％～0.4％浓度的延胡索酸，可杀死葡萄球菌和链球菌；0.4％可杀死大肠杆菌；2％以上浓度对产毒真菌具有杀灭和抑制作用。目前，国内饲用酸化剂大多是发酵液经中和、酸解、脱色、离交和结晶等精制处理后的食品级有机酸的复配产品，其有机酸单一，酸味苦涩。食品级有机酸生产均要经过中和、酸解、脱色、离交或结晶生产工艺。中和与酸解是把有机酸分离纯化出来，二者均会产生大量的废水废液污染相当严重，耗能耗水，成本高。脱色是脱去维生素和色素等物质或营养，离交是脱去矿物元素，如钙、磷、镁、钠、钾、氯、硫、铁、铜、锌、锰、碘、钴、硒等。脱色和离交往往都会产生大量的废水、废液，污染重，成本高，并且会造成酸味苦涩。因此，饲用不中和、不酸解、不脱色、不离交的原味品将是未来发展的方向。然而，目前尚未发现不中和、不酸解、不脱色、不离交的有机酸发酵液直接复配的饲料产品。由于本专利有机酸的生产采取固态发酵吸附液体发酵的生产技术，发酵后无中和、酸解、脱色、离交和结晶等精制生产工艺。因此，本专利与食品级有机酸的生产工艺有着本质的区别。固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。广义上讲，固态发酵是指一类使用不溶性固体基质来培养微生物的工艺过程，既包括将固态悬浮在液体中的深层发酵，也包括在没有(或几乎没有)游离水的湿固体材料上培养微生物的工艺过程。多数情况下是指在没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水不溶性固态基质中，用一种或多种微生物发酵的一个生物反应过程。狭义上讲，固态发酵是指利用自然底物做碳源及能源，或利用惰性底物做固体支持物，其体系无水或接近于无水的任何发酵过程。目前，柠檬酸和乳酸等有机酸生产有固态发酵、液态浅盘发酵和深层发酵3
种方法。柠檬酸固态发酵是以薯干粉、淀粉粕以及含淀粉的农副产品为原料，配好培养基后，在常压下蒸煮，冷却至接种温度，高温灭菌冷却，接入种曲，装入曲盘，在一定温度和湿度条件下发酵。采用固态发酵生产柠檬酸，设备简单，操作容易。液态浅盘发酵多以糖蜜为原料，其生产方法是将灭菌的培养液通过管道转入一个个发酵盘中，高温灭菌冷却，接入菌种，待菌体繁殖形成菌膜后添加糖液发酵产酸。发酵时要求在发酵室内通入无菌空气。柠檬酸深层发酵生产柠檬酸的主体设备是发酵罐。微生物在这个密闭容器内繁殖与发酵。现多采用通用发酵罐。它的主要部件包括罐体、搅拌器、冷却装置、空气分布装置、消泡器，轴封及其他附属装置。与固态发酵相比，柠檬酸和乳酸有机酸的液体深层发酵也有很多优点：一是发酵周期短，发酵产物有机酸含量高，发酵效率高；二是能够规模化、工业化和自动化生产；三是发酵控制简单，不容易染菌。因此，柠檬酸液体发酵将是未来有机酸规模化、工业化的方向。与液体发酵相比，柠檬酸和乳酸有机酸的固态发酵也有很多优点：一是固态发酵培养基含水量少，废水废渣少，环境污染少，容易处理，消耗低，功能设备简易；二是培养基原料多为恬然基质或废渣，广泛低廉；三是设备技术简易，后处理方便。因此，柠檬酸固态发酵在实践中仍然是一种有效的生产方法。因此，如何将有机酸固态与液体发酵生产结合起来是一个迫在眉睫的新课题。如何将固体发酵培养基作为液体发酵菌种是一个崭新的课题，如何将液体发酵培养基作为固体发酵菌种也是一个崭新的课题。与乳酸发酵不同，柠檬酸既可以固体发酵高效生产，也可以液体深层发酵生产。柠檬酸固体发酵和液体发酵生产产酸率都比较高。一般来说，柠檬酸发酵比较粗放，容易染菌。如何控制染菌是一个多年困扰发酵企业的技术难题。
本专利研究发现柠檬酸固液异步发酵和彼此为种的生产技术可以大幅度减少发酵染菌的难题。此前，本专利申请人刘萱仪和孟龙曾经申报专利《一种果酸饲料添加剂的制备方法》(专利申请号：CN201510424595.8)和本专利申请人《一种畜禽酸化酵解饲料的制备方法》(专利申请号：CN201510997145.8)详尽阐述了酸化酵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固液异步柠檬酸酸化酵解饲料的制备方法，其特征在于，所述的固液异步柠檬酸酸化酵解饲料分为两类，一类是先液后固柠檬酸酸化酵解饲料，另一类是先固后液柠檬酸酸化酵解饲料，其制备方法包括以下步骤：(1)先液后固柠檬酸酸化酵解饲料的制备：(1.1)柠檬酸发酵液的制备将淀粉物质粉碎、加水调浆，加入液化酶、糖化酶酶解，制得带渣糖化液，高温灭菌冷却后，接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；或将淀粉物质粉碎、加水调浆，加淀粉酶酶解液化糖化后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖化液，高温灭菌冷却后，在无渣糖化液中接入产柠檬酸菌种发酵制得柠檬酸发酵液；或将糖蜜离交脱铁，加水调浆制得糖蜜液，高温灭菌冷却，接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；或将含糖产品打浆、调浆后，制得带渣糖液，高温灭菌冷却后，接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；或将含糖产品打浆、调浆后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖液，高温灭菌冷却后，在无渣糖液中接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；(1.2)柠檬酸固态发酵培养基湿基的制备将淀粉物质、糖蜜糖浆中的一种或多种和果蔬、糖类产品、纤维物质、饼粕豆类产品、食品加工副产品和营养辅料中的一种或多种和干净水、柠檬酸发酵液、糖渣湿基混合，固体发酵后，制得柠檬酸固态发酵培养基湿基；(1.3)先液后固柠檬酸酸化酵解饲料的制备将市售饲用无机酸、有机酸盐、糖类糖蜜糖浆、液体油脂、中草药和维生素中的一种或多种和柠檬酸固态发酵培养基湿基混合得到先液后固柠檬酸酸化酵解饲料湿基，或混合后烘干或分别烘干后混合得到先液后固柠檬酸酸化酵解饲料干基。(2)先固后液柠檬酸酸化酵解饲料的制备：(2.1)柠檬酸固态发酵培养基湿基的制备将淀粉物质、糖蜜糖浆中的一种或多种和果蔬、糖类产品、纤维物质、饼粕豆类产品、食品加工副产品和营养辅料中的一种或多和干净水、柠檬酸发酵液、糖渣湿基混合，高温灭菌冷却，接入产柠檬酸菌种固体发酵后，制得柠檬酸固态发酵培养基湿基；(2.2)柠檬酸液体发酵培养基浓浆的制备将淀粉物质粉碎、加水调浆，加淀粉酶酶解液化糖化，制得带渣糖化液，高温灭菌冷却后，加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将淀粉物质粉碎、加水调浆，加淀粉酶酶解液化糖化后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖化液，高温灭菌冷却后，在无渣糖化液中加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将糖蜜离交脱铁，加水调浆制得糖蜜液，高温灭菌冷却后，加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将含糖产品打浆、调浆后，制得带渣糖液，高温灭菌冷却后，加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将含糖产品打浆、调浆后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖液，高温灭菌冷却后，在无渣糖液中加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；(2.3)先固后液柠檬酸酸化酵解饲料的制备将市售饲用无机酸、有机酸盐、糖类糖蜜糖浆、液体油脂、中草药和维生素中的一种或多种和柠檬酸液体发酵培养基浓浆混合后得到先固后液柠檬酸酸化酵解饲料湿基，或混合后烘干或分别烘干后混合制成先固后液柠檬酸酸化酵解饲料干基。...

【技术特征摘要】
1.一种固液异步柠檬酸酸化酵解饲料的制备方法，其特征在于，所述的固液异步柠檬酸酸化酵解饲料分为两类，一类是先液后固柠檬酸酸化酵解饲料，另一类是先固后液柠檬酸酸化酵解饲料，其制备方法包括以下步骤：(1)先液后固柠檬酸酸化酵解饲料的制备：(1.1)柠檬酸发酵液的制备将淀粉物质粉碎、加水调浆，加入液化酶、糖化酶酶解，制得带渣糖化液，高温灭菌冷却后，接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；或将淀粉物质粉碎、加水调浆，加淀粉酶酶解液化糖化后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖化液，高温灭菌冷却后，在无渣糖化液中接入产柠檬酸菌种发酵制得柠檬酸发酵液；或将糖蜜离交脱铁，加水调浆制得糖蜜液，高温灭菌冷却，接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；或将含糖产品打浆、调浆后，制得带渣糖液，高温灭菌冷却后，接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；或将含糖产品打浆、调浆后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖液，高温灭菌冷却后，在无渣糖液中接入产柠檬酸菌种发酵后制得柠檬酸发酵液；(1.2)柠檬酸固态发酵培养基湿基的制备将淀粉物质、糖蜜糖浆中的一种或多种和果蔬、糖类产品、纤维物质、饼粕豆类产品、食品加工副产品和营养辅料中的一种或多种和干净水、柠檬酸发酵液、糖渣湿基混合，固体发酵后，制得柠檬酸固态发酵培养基湿基；(1.3)先液后固柠檬酸酸化酵解饲料的制备将市售饲用无机酸、有机酸盐、糖类糖蜜糖浆、液体油脂、中草药和维生
\t素中的一种或多种和柠檬酸固态发酵培养基湿基混合得到先液后固柠檬酸酸化酵解饲料湿基，或混合后烘干或分别烘干后混合得到先液后固柠檬酸酸化酵解饲料干基。(2)先固后液柠檬酸酸化酵解饲料的制备：(2.1)柠檬酸固态发酵培养基湿基的制备将淀粉物质、糖蜜糖浆中的一种或多种和果蔬、糖类产品、纤维物质、饼粕豆类产品、食品加工副产品和营养辅料中的一种或多和干净水、柠檬酸发酵液、糖渣湿基混合，高温灭菌冷却，接入产柠檬酸菌种固体发酵后，制得柠檬酸固态发酵培养基湿基；(2.2)柠檬酸液体发酵培养基浓浆的制备将淀粉物质粉碎、加水调浆，加淀粉酶酶解液化糖化，制得带渣糖化液，高温灭菌冷却后，加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将淀粉物质粉碎、加水调浆，加淀粉酶酶解液化糖化后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖化液，高温灭菌冷却后，在无渣糖化液中加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将糖蜜离交脱铁，加水调浆制得糖蜜液，高温灭菌冷却后，加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将含糖产品打浆、调浆后，制得带渣糖液，高温灭菌冷却后，加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；或将含糖产品打浆、调浆后，固液分离制得糖渣湿基和无渣糖液，高温灭菌冷却后，在无渣糖液中加入柠檬酸固态发酵培养基湿基液体发酵后，制得柠檬酸液体发酵培养基浓浆；(2.3)先固后液柠檬酸酸化酵解饲料的制备将市售饲用无机酸、有机酸盐、糖类糖蜜糖浆、液体油脂、中草药和维生素中的一种或多种和柠檬酸液体发酵培养基浓浆混合后得到先固后液柠檬酸酸化酵解饲料湿基，或混合后烘干或分别烘干后混合制成先固后液柠檬酸酸化酵解饲料干基。2.根据权利要求1所述的一种固液异步柠檬酸酸化酵解饲料的制备方法，其特征在于，所述淀粉物质为国家农业部饲料原料目录中淀粉物质的一种或多种，为玉米、稻谷、碎米、小麦、面粉、燕麦、大麦、高粱、红薯、木薯、甘薯、土豆，或者上述饲料原料的的膨化产品中的一种或多种；所述糖蜜为国家农业部饲料原料目录中糖蜜类产品的一种或多种，为蔗糖糖蜜、甜菜糖蜜、大豆糖蜜中的一种或多种；所述果蔬为国家农业部饲料原料目录中含水果、果渣、蔬菜产品的一种或多种，为苹果、葡萄、香蕉、苹果渣、葡萄渣、香蕉渣、萝卜、西红柿中的一种或多种；所述含糖产品为国家农业部饲料原料目录中含糖类产品的一种或多种，为甘蔗、甜菜中的一种或多种；所述糖类糖蜜糖浆为国家农业部饲料原料目录中糖类糖蜜糖浆的一种或多种，为蔗糖、葡萄糖、果糖、葡萄糖浆、麦芽糊精浆/粉、果葡糖浆/粉、麦芽糖浆/粉、低聚糖浆/粉、蔗糖糖蜜、甜菜糖蜜、大豆糖蜜中的一种或多种；所述纤维物质为国家农业部饲料原料目录中纤维物质的一种或多种，为麸皮、米糠、牧草、青饲料、中草药、农作物秸秆、树叶竹叶中的一种或多种；所述饼粕豆类产品为国家农业部饲料原料目录中饼粕豆类产品的一种或多
\t种，为豆粕、棉粕、菜籽粕、花生粕、芝麻粕、亚麻籽粕、葵花籽粕、大豆、豌豆、红豆，或者饼粕豆类产品的膨化产品中的一种或多种；所述食品加工副产品为国家农业部饲料原料目录中食品加工副产品的一种或多种，为玉米蛋白粉、小麦谷朊粉、大米蛋白粉、DDGS、大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆皮、玉米皮、糖渣、醋渣、酸渣、酒糟、奶粉、乳糖、乳清粉中的一种或多种，或者上述食品加工副产品的膨化产品中的一种或多种；所述营养辅料为石粉、非蛋白含氮物、维生素、微量元素和复合酶中的一种或多种；所述市售饲用非发酵源有机酸为国家农业部饲料添加剂目录中非发酵性有机酸的一种或多种，主要为甲酸、苯甲酸、酒石酸、富马酸、山梨酸中的一种或多种；所述市售饲用无机酸为国家农业部饲料添加剂目录中无机酸的一种或多种，为磷酸、盐酸、硫酸中的一种或多种；所述有机酸盐为国家农业部饲料添加剂目录中有机酸盐的一种或多种，为甲酸钙、丙酸钠、丙酸钙、丁酸钠、苯甲酸钠、山梨酸钠、山梨酸钾、柠檬酸钾、柠檬酸钠、柠檬酸钙中的一种或多种；所述液体油脂为国家农业部饲料原料目录中液体油脂的一种或多种，为大豆油及其乳化油、玉米油及其乳化油、棕榈油及其乳化油、米糠油及其乳化油、椰子油及其乳化油、鱼油和动物油及其乳化油、花生油及其乳化油、菜籽油及其乳化油、茶油及其乳化油和植物精油及其提取物中的一种或多种；所述中草药为国家农业部中草药饲料原料和中草药兽药目录中中草药及其提取物中的一种或多种，为黄芪及其提取物、杜仲及其提取物、金银花及其提取物、山楂及其提取物、陈皮及其提取物、红花及其提取物中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：程勐万里，刘萱仪，孟龙，薛芹，程茂基，
申请(专利权)人：安徽五粮泰生物工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34