一种利用糖渣培养乳酸菌及生产乳酸菌活菌饲料的方法，属于生物工程领域。本发明专利技术以玉米淀粉制糖工业副产物糖渣为主要原料，以饲用乳酸菌为出发菌，固态培养乳酸菌，制成含乳酸菌活菌的饲料；液态发酵培养乳酸菌，制得乳酸菌活菌制剂。本发明专利技术对以糖渣为主要原料，对培养基成分的优化、培养条件的优化进行了详细研究，得到了优化工艺参数，并采用固态分批、液态分批、或液态补料的方式，高密度培养饲料用乳酸菌，经固态或液态发酵培养富含活性乳酸菌的高档饲料，液态培养活菌含量可达１０９ｃｆｕ／ｍＬ以上，固态培养活菌含量可达１０８ｃｆｕ／ｇ以上。本发明专利技术以糖渣为主要原料培养饲用乳酸菌，使废物资源化，降低生产乳酸菌的成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种利用淀粉制糖副产物糖渣(以下简称糖渣)为主要原料，高密度、 高生产强度培养富含乳酸菌的饲料的方法，属于生物工程领域，所生产的乳酸菌制剂或含 乳酸菌的饲料可应用于饲料行业。
技术介绍
乳酸菌生长的营养要求较高，其培养基组成除了必须含有充足的碳源、氮源、无机 盐外，几乎每种乳酸菌都有其特殊的生长因子需求，如维生素、小分子氨基酸、核酸衍生物 等，因此国内外培养乳酸菌制剂使用的培养基(乳清粉、各种奶粉、MRS培养基等)的原料 均十分昂贵。另外，乳酸菌在生长过程中分泌有机酸类代谢产物，抑制菌体增殖，这些都直 接影响乳酸菌的高密度培养。目前乳酸菌饲料以青贮饲料的形式较为常见，东北农业大学 的刘飞(刘飞；范丽萍等.乳酸菌发酵青贮对奶牛产奶量及乳成分的影响.家畜生态学报， 2006,27(4) 38-40)等以玉米乳杆菌和坚强肠球菌发酵玉米青贮，在第30天青贮饲料成熟 后测得乳杆菌活菌含量为4X 107CFU/g鲜样，发酵周期较长，活菌含量低。淀粉制糖企业一般利用玉米等谷物原料生产葡萄糖，副产物为糖渣。由于糖渣产 量大，水分含量较高，堆积后易被厌氧微生物发酵，发酵的结果产生酒精，故在贮存过程中 易引起自燃，长期以来一直是玉米淀粉制糖企业的负担，企业一般都希望尽快售出，故往往 采取低价销售的策略。每吨湿糖渣仅售400元左右，经济效益很低。但糖渣中仍然含有一定的营养成分，经我们分析测定，其中还原糖占20%左右，粗 蛋白占30%左右，并且含有丰富的无机盐等，但与常规的乳酸菌培养基成分相比，糖渣为主 要成分的培养基培养乳酸菌，仍需要做大量的工作。只有在合理设置培养基及优化培养条 件的基础上，糖渣作为微生物生长的良好培养基的主要成分才有可能。综上所述，本专利技术首次提出以糖渣为主要原料，经优化培养基配方，并以液态或固 态两种发酵工艺培养乳酸菌，生产高附加值的活菌饲料，本专利技术的关键在于以糖渣副产物 替代传统乳酸菌培养所使用的高成本原料，降低乳酸菌培养成本，同时使饲料活菌含量达 到规定要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过生物资源转化的手段，将淀粉制糖工业副产物糖渣经微生物 发酵制成富含活性乳酸菌的高档饲料，并进行大规模工业化生产。本专利技术的技术方案，采用 饲用乳酸菌为培养菌株，以淀粉制糖工业副产物糖渣为主要原料，经培养基的优化，固态分 批、液态分批、或液态补料的方式，制成乳酸菌含量高的饲料产品或乳酸菌活菌制剂；糖渣是各类谷物(包括玉米，小麦，大米等)淀粉及薯类淀粉经酸水解或酶解制糖 后经压滤所得的残渣副产品，经测定，其主要成份及百分含量如下所用糖渣的主要成份及百分含量如下总糖 20 30，其中还原糖 13 20;粗蛋白 23 30，其中真蛋白 15 20;纤维素 10 15，半纤维素12 18，灰分 6 7，糖渣中还含有脂肪等其它未经检测的成份。(1)菌种饲用乳酸菌嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、克菲尔乳酸菌或鼠李糖乳杆菌 为生产菌，以上菌种购自生合生物科技(南京)有限公司。本专利所涉及的菌种可参考下列文献朱承亮，叶雪飞，朱仕翔等.嗜酸乳杆菌高密度发酵条件的研究.科技通报，2009， 25(2) 174-177.李家鹏，张学刚，乔晓玲等.响应面法优化植物乳杆菌冷冻干燥保护剂配方的研 究.食品科学，2008，29 (6) 146-150.王德纯，张国亮，金萍等.开菲尔菌种发酵苹果汁的应用.现代食品科技，2009， 25(4) 423-434.吴晖，李明阳等.鼠李糖乳杆菌发酵生产L-乳酸培养基的优化.食品工业科技， 2008,29(4) 81-84.(2)培养基菌种保藏培养基采用MRS培养基以g/L计蛋白胨10，牛肉膏10，酵 母膏5，柠檬酸氢二铵2，乙酸钠5，葡萄糖20，吐温-801，MgS04 0 . 58，MnS040. 25，用自来水 配制；pH6. 2 6. 4，121°C 灭菌 15min ；种子培养基:MRS培养基；种子培养条件37士5°C下静置培养10 12h ；固态发酵培养基糖渣和麸皮的重量％为糖渣55 80，麸皮45 20 ；用自来水 配制，初始培养基中水分含量50% 70%，pH自然，121°C灭菌20min ；或液态发酵培养基以g/L计糖渣100 200，蛋白胨7 15，MgS040. 2 0. 6， MnS040 . 03 0. 1，CaC0310 30，用自来水配制，调 pH6. 5，121°C灭菌 20min ；(3)培养条件固态培养37士5°C培养，湿度40% 80%，发酵时间24 36h，制成含乳酸菌活 菌的饲料；或液态分批培养37士5°C静置培养，发酵周期18 24h，制得乳酸菌活菌制剂；或液态补料培养37士5°C静置培养，培养18h后采用连续补料培养，边连续补加 液态发酵培养基，边连续取出培养液，制得乳酸菌活菌制剂。本专利技术的有益效果本专利技术选用淀粉制糖工业副产物糖渣为主要生产原料，培养 饲用乳酸菌，使废物资源化，降低生产乳酸菌的成本。常规的功能性乳酸菌制剂，所用培养 基的原料价格昂贵，生产成本高，活菌含量低，不利于大规模培养。以淀粉制糖糖渣为原料， 以饲用乳酸菌为出发菌生产浓缩型乳酸菌制剂，对其发酵培养基的优化、培养条件和培养 方式进行研究，以提高活菌数，为后期制备浓缩型乳酸菌制剂做好基础工作，产品可用于饲 料工业。以糖渣为主要原料，优化乳酸菌的培养基成分，并采用固态分批、液态分批、液态 补料的方式，高密度培养饲料用乳酸菌，经固态或液态发酵培养富含活性乳酸菌的高档饲料。优化鼠李糖乳杆菌液态发酵工艺，乳酸菌制剂中活菌含量可达109cfu/mL。 具体实施例方式实施例1.以淀粉制糖糖渣为主原料液态分批培养乳酸菌菌种鼠李糖乳杆菌。(1)种子液的制备种子培养基MRS培养基菌种保藏培养基MRS培养基菌种保藏方法20%的甘油保存于-40°C条件下种子液制备方法将保藏的菌种置于37士5°C培养箱中静置活化30min，按5% 15%的比例接种到种子培养基中，37士5°C静置培养10-12h。(2)液态培养液态发酵培养基(g/L)糖渣100 200，蛋白胨7 15，MgS04 0. 2 0. 6，MnS040.03 0. 1，调整好pH后添加适量CaC03以维持发酵过程中pH稳定。液态发酵条件接种量10%，接种后培养温度37士5°C，静置培养。发酵周期18h 24h。液态培养方法以10%的接种量将种子液接入液态发酵培养基中，接种前先测定 种子液0D值，接种好后置于37士5°C培养箱中静置培养18h 24h，测活菌数。(3)活菌检测本专利技术的目的是用廉价原料生产乳酸菌活菌含量高的饲料，需对培养基进行优 化，以提高活菌含量。活菌检测采用平板菌落计数法种龄对乳酸菌生长的影响适宜的种龄，应是菌体处于对数生长的中后期，这是因 为处于对数生长期的菌体进行发酵时能迅速生长，有利于缩短发酵周期。通过实验得出鼠 李糖乳杆菌在MRS培养基中培养18h 24h时即进入对数生长末期，所以选择菌龄为18h 24h。接种量对乳酸菌生长的影响合适的接种量既要缩短发酵周期，又要保证菌体能 正常生长。接种量过低会延长发酵周期，过高又会造成菌体提前老化。实验证明10%的接 种量能使活菌含量达到理想水平，同时发酵周期也不是太长本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用糖渣培养乳酸菌及生产乳酸活菌饲料的方法，其特征在于采用饲用乳酸菌为培养菌株，以淀粉制糖工业副产物糖渣为主要原料，经培养基的优化，固态分批、液态分批、或液态补料的方式，制成乳酸菌含量高的饲料产品或乳酸菌活菌制剂；所用糖渣的主要成份及百分含量如下：总糖２０～３０，其中：还原糖１３～２０；粗蛋白２３～３０，其中：真蛋白１５～２０；纤维素１０～１５，半纤维素１２～１８，灰分６～７，（１）菌种：饲用乳酸菌：嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、克菲尔乳酸菌或鼠李糖乳杆菌为生产菌；（２）培养基：菌种保藏培养基采用ＭＲＳ培养基，以ｇ／Ｌ计：蛋白胨１０，牛肉膏１０，酵母膏５，柠檬酸氢二铵２，乙酸钠５，葡萄糖２０，吐温－８０１，ＭｇＳＯ↓［４］０．５８，ＭｎＳＯ↓［４］０．２５，用自来水配制；ｐＨ６．２～６．４，１２１℃灭菌１５ｍｉｎ；种子培养基：ＭＲＳ培养基；种子培养条件：３７±５℃下静置培养１０～１２ｈ；固态发酵培养基：糖渣和麸皮的重量％为：糖渣５５～８０，麸皮４５～２０；用自来水配制，初始培养基中水分含量５０％～７０％，ｐＨ自然，１２１℃灭菌２０ｍｉｎ；或液态发酵培养基，以ｇ／Ｌ计：糖渣１００～２００，蛋白胨７～１５，ＭｇＳＯ↓［４］０．２～０．６，ＭｎＳＯ↓［４］０．０３～０．１，ＣａＣＯ↓［３］１０～３０，用自来水配制，调ｐＨ６．５，１２１℃灭菌２０ｍｉｎ；（３）培养条件：固态培养：３７±５℃培养，湿度４０％～８０％，发酵时间２４～３６ｈ，制成含乳酸菌活菌的饲料；或液态分批培养，３７±５℃静置培养，发酵周期１８～２４ｈ，制得乳酸菌活菌制剂；或液态补料培养：３７±５℃静置培养，培养１８ｈ后采用连续补料培养，边连续补加液态发酵培养基，边连续取出培养液，制得乳酸菌活菌制剂。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许赣荣，曹磊，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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