技术领域
本发明涉及饲料加工工业领域,特别涉及一种利用生物工程技术对糖糟深 加工生产高蛋白饲料的方法。
背景技术
淀粉经双酶法糖化工序生产出还原糖浆,经过滤得到的糖糟可作为饲料。 糖糟除含有一部分残糖外还含有比较多的油脂、蛋白质、果胶、纤维素、无机 盐以及一部分尚未完全分解的淀粉糊精。经检测,糖糟含水分60%。以干物质计, 含残糖23%,油脂33%,粗蛋白25%,灰分4.5%。其中含有约17%的还原性糖, 这部分糖可被酵母利用,转化成酵母蛋白。我国传统方法将未做深加工的糖糟 作为普通的饲料出售,但未做深加工的原始糖糟价格很低,牲畜食用后不易吸 收和利用。实际上酒糟中的饲料蛋白才是牲畜食用后真正被吸收和利用的物质, 因此提纯进而提高糖糟中蛋白质的含量,不仅可以使糖糟中的饲料蛋白被牲畜 充分利用,而且可以提高糖糟的附加价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种糖糟发酵生产高蛋白饲料的方法,以达到增加 糖糟蛋白质含量、提高糖糟的附加价值的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种糖糟发酵生产高蛋 白饲料的方法,是利用糖化酶、果胶酶或植酸酶中的至少一种,分别降解糖糟 中的淀粉糊精、果胶和植酸,然后利用酵母菌生长消耗糖糟液中的糖、灰分及 无机盐,以提高发酵液中的蛋白质含量,同时降低发酵液的粘度,以便于离心分 离,具体步骤为:
a、原料的选取:
菌种及酶类:名称 规格
酿酒干酵母 QB2072-95
糖化酶 1.0×105U/ml
植酸酶 1.2×104U/ml
果胶酶 2×104U/g;
原料:糖糟;
b、酵母活化:取酿酒干酵母接入到2%(重量)的糖水中,在温度为30-40℃下 保温20分钟、然后于室温下放置2小时,倒掉上层清液;
c、糖糟液处理:取糖糟加入1-4倍重量的水,混合均匀后用盐酸调节ph为 5.1-5.3;
d、降解:在处理过的糖糟液中,按1-4毫升酶/100克糖糟的比例,加入植酸酶、 果胶酶或糖化酶中至少一种,进行降解;降解条件为:
植酸降解:35-40℃下保温30分钟;
果胶降解:35-40℃反应30分钟;
淀粉糊精降解:85-95℃恒温搅拌至用碘液检测没有蓝色显示为止;
e、发酵培养:按体积比加入1.0%的活化好的酵母,于30℃摇床好氧发酵培养 2-3天;
f、分离:利用离心机对发酵后液体进行离心分离;
g、干燥:对离心分离后得到的湿酵母进行干燥,即可得到高蛋白饲料。
其中,糖糟液处理过程中,随着加水量的增加,糖的下降量不断增加。加 水量的增加,使醪液粘度下降。在摇瓶过程中,含氧量增大,糖分消耗速度比 较快,细胞代谢旺盛,繁殖速度快。但过多的加水量不利于后期的蛋白质回收 处理。所以在糖糟中加入3倍重量的水为最佳,在此条件下发酵速度快,最终 蛋白含量最多,而且蛋白质回收容易。降解过程中,可以用植酸酶、果胶酶或 糖化酶中的一种进行降解,也可以用植酸酶、果胶酶和/或糖化酶中的任意两种 依次进行降解;但以用植酸酶、果胶酶和糖化酶中的三种依次进行降解为最佳; 在此条件下生产的细胞最多,最终的粗蛋白含量也最高。
在本发明的糖糟发酵生产高蛋白饲料的方法中,向原料中加入糖化酶可将 糖糟中的淀粉糊精降解成单糖,从而提高糖糟中糖的含量。在此基础上,添加 果胶酶,降解原料中的果胶物质,以降低醪液粘度,同时也增加了糖的含量。 加入植酸酶以降解原料中的植酸释放出无机磷,对酵母的生长有促进作用,同 时有利于提高酵母蛋白的含量。
本发明具有如下优点:一、糖糟蛋白含量大大增加,糖糟中粗蛋白含量由 原来的25%提高到38%。二、无污染,本发明采用传统的发酵方法利用酵母生 长过程中消耗糖类、灰分及无机盐,来提高糖糟蛋白含量,对环境无污染。三、 生产周期短,整个发酵过程只需2-3天即可发酵完全。四、经济价值高,本发明 对糖糟做深加工后,从根本上改变糖糟蛋白含量低,饲料利用价值低的缺点, 投放市场后有很高的经济回报。五、利用本发明生产高蛋白饲料,原料价格低 廉,工艺简单,适合大规模工业生产。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
以下实施例采用如下规格的菌种及酶类:
名称 规格
酿酒干酵母 QB2072-95
糖化酶 1.0×105U/ml
植酸酶 1.2×104U/ml
果胶酶 2×104U/g;
实施例1.
a、酵母活化:取酿酒干酵母接入到2%(重量)的糖水中,在温度为30-40 ℃下保温20分钟、然后于室温下放置2小时,倒掉上层清液;
b、糖糟液处理:取100克糖糟加入3倍重量的水,混合均匀后用盐酸调节 ph为5.1-5.3;
c、降解:在处理过的糖糟液中,依次加入2毫升植酸酶、1毫升果胶酶和 2毫升糖化酶,按如下条件依次降解:
植酸降解:37℃下保温30分钟;
果胶降解:40℃反应30分钟;
淀粉糊精降解:90℃恒温搅拌至用碘液检测没有蓝色显示为止;
d、发酵培养:在降解糖化后的醪液中,按体积比加入1.0%的活化好的 干酵母,于30℃摇床好氧发酵培养2.5天;
e、分离:利用离心机对发酵后液体进行离心分离;
f、干燥:对离心分离后得到的湿酵母进行干燥,即可得到粗蛋白含量为38% (重量)的糖糟饲料。
实施例2.在100克糖糟加入1倍重量的水,其余步骤如实施例1方法进行降 解和发酵,发酵培养时间为2天,得到粗蛋白含量为36%(重量)的糖糟饲料。
实施例3.在100克糖糟加入4倍重量的水,其余步骤如实施例1方法进行 降解和发酵,发酵培养时间为3天,得到粗蛋白含量为38%(重量)的糖糟饲 料。
实施例4.在降解过程中,按4毫升植酸酶/100克糖糟的比例,只加入植 酸酶并35℃下保温30分钟,其余步骤如实施例1,得到粗蛋白含量为36%(重 量)的糖糟饲料。
实施例5.在降解过程中,按4毫升果胶酶/100克糖糟的比例,只加入果 胶酶并37℃下反应30分钟,其余步骤如实施例1,得到粗蛋白含量为35%(重 量)的糖糟饲料。
实施例6.在降解过程中,按4毫升糖化酶/100克糖糟的比例,只加入糖 化酶并85℃恒温搅拌至用碘液检测没有蓝色显示为止,其余步骤如实施例1, 得到粗蛋白含量为36%(重量)的糖糟饲料。
实施例7.在降解过程中,按2毫升果胶酶/100克糖糟和1毫升糖化酶/100 克糖糟的比例,依次加入果胶酶并35℃下反应30分钟和糖化酶并95℃恒温搅 拌至用碘液检测没有蓝色显示为止,其余步骤如实施例1,得到粗蛋白含量为 37%(重量)的糖糟饲料。
实施例8.在降解过程中,按1毫升植酸酶/100克糖糟和按3毫升果胶酶 /100克糖糟的比例,依次加入植酸酶并40℃下保温30分钟和果胶酶并35℃下 反应30分钟,其余步骤如实施例1,得到粗蛋白含量为35%(重量)的糖糟饲 料。
实施例9.在降解过程中,按4毫升植酸酶/100克糖糟和按1毫升糖化酶 /100克糖糟的比例,依次加入植酸酶并37℃下保温30分钟和糖化酶并90℃恒 温搅拌至用碘液检测没有蓝色显示为止,其余步骤如实施例1,得到粗蛋白含量 为36%(重量)的糖糟饲料。