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CN105432935A - 一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法 - Google Patents

一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法 Download PDF

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CN105432935A
CN105432935A CN201410453001.1A CN201410453001A CN105432935A CN 105432935 A CN105432935 A CN 105432935A CN 201410453001 A CN201410453001 A CN 201410453001A CN 105432935 A CN105432935 A CN 105432935A
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CN
China
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seed
fermentation
seed liquor
liquor
lactobacillus acidophilus
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Pending
Application number
CN201410453001.1A
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薛德林
刘志国
李铁军
战晓燕
习凤安
王晓霞
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LIAONING VETLAND BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
LIAONING VETLAND BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法。以精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜酸乳杆菌为有益微生物菌群。四种菌分别经过单菌落分离、固体种子培养和液体种子培养,将四种菌种子液按比例混合,经过固体堆置发酵和通入空气有氧固体发酵,得到微生态制剂。本发明采用精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉和玉米浆干粉作为发酵主要原料,产品中蛋白质、氨基酸、短链肽和复合酶含量高。本产品营养丰富,防病治病效果好,促进养殖动物生长效果明显。还可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色优质的水产畜禽用功能性微生态制剂。

Description

一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域,特别涉及一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法。
背景技术
枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)是能够产生芽孢的好氧微生物。在分类学上属原核生物,单个细胞(0.3~0.5×1.5~3.0μm)、成对或链状排列,革兰氏阳性,无荚膜,周生鞭毛,能运动。芽孢大(0.2~0.4×1.0~1.5μm),椭圆到柱状,位于菌体中央或稍偏。芽孢形成后菌体不膨大,菌落表面粗糙,污白色或微黄色,在液体培养时,常形成皱醭。主要分布在海洋、江河、湖泊、活性污泥和土壤中。枯草芽孢杆菌繁殖速度快、容易培养,能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、多种氨基酸、多种维生素、抗菌肽和生物促长因子,具有生物好氧、调整菌群、抑制病菌、生物拮抗等功能,所以在提高动物机体免疫力、增强消化系统酶活性、防病治病和促进生长中起着重要作用。其芽孢抗逆性强、耐高温、耐酸碱、耐挤压,产品适用范围广泛,并且它能作为模式菌株在生物芯片上进行有效的DNA扩增和蛋白质、氨基酸分离。国内外许多学者研究表明,枯草芽孢杆菌在医药保健、水产养殖、禽畜养殖和生态环保等方面有较高的研究价值和应用价值。
地衣芽孢杆菌的结构和功能同枯草芽孢杆相近,主要是能产生肽类抗生素和蛋白酶,在筛选和应用时,有目标的选择有抑菌活性和能够产生蛋白酶的菌株,对动物的肠道的炎症有保健和治疗作用和提高饲料利用率作用。
酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae),也是面包酵母或叫出芽酵母,是与人类关系最广泛的一种酵母。传统上用于制作面包及酿酒,现代分子生物学和细胞生物学中用作真核生物的模式生物菌。酿酒酵母的细胞形态为球形或者卵圆形,单生或对生,细胞大小为2.5~10μm×4.5~21μm。繁殖的方式为出芽生殖,菌落为奶油状,乳白色,表面有光泽,边缘圆锯齿状,不透明。其碳源氮源利用广泛,能利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、半乳糖、果糖、棉籽糖、甘露醇、乙醇和甘油;酿酒酵母可以大量的合成酵母蛋白,可以代谢出各种酶系,降解纤维素和蛋白质,有利于肠道健康和益生保健作用。
嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidopophilus)属于乳杆菌属,细胞大小为0.8μm×4.9~11.7μm。单个、成对或链状排列,革兰氏阳性菌,无芽孢,末端呈圆形,能利用葡萄糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖、蔗糖、果糖、棉籽糖、甘露醇;主要存在小肠中。具有酸甜芳香味,能分泌乳酸、乙酸,可以使pH值下降,能够产生肽类抗菌素,抑制肠道不良微生物的增殖,对致病微生物有拮抗作用。还可以改善适口性,提高饲料转化率,降低抗生素和酸化剂的使用量,促进生长,提高品质,降低成本。特别是对胃肠功能失调和服用抗菌素而引起胃肠功能失调等症状有特效,可以迅速使肠道内的菌群恢复正常平衡,抑制腐败菌的增殖,具有很好的营养保健作用。近年来,嗜酸乳杆菌的应用很广泛。
精氨酸是氨基酸家族中的一种,同其他氨基酸一样,精氨酸具有维持生命体的生长发育、新陈代谢和生命体活动的正常运转功能。精氨酸属于条件性必需氨基酸。近年来人们对精氨酸的研究日臻完善。主要研究结果是,精氨酸具有维持动物体氨基酸种类的氮元素平衡,增强免疫功能,促进胶原蛋白合成,促进生殖系统生长,促进伤口愈合,提高生长发育速度等功能。近年来,精氨酸在水产畜禽养殖上应用也日趋广泛。
腐植酸是有机大分子的聚合物,分子中含有苯环、吲哚酸、羟基、酚羟基、甲氧基等功能基团。在水产畜牧养殖中的应用主要是利用这些活性的功能基团,吸附水域环境中的有毒有害物质,净化水体,净化养殖环境。腐植酸作为营养物质,含有的蛋白质、氨基酸、有机钙、微量元素、抗病因子等生物活性物质,有利于营养物质的转化吸收和新陈代谢,可以减少肠胃道疾病的发生,近年来,水产畜牧养殖中已广泛应用。
在以往研究中,科技工作者对枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜酸乳杆菌的分类学地位、生理生化特征、发酵条件及其调控,对枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜酸乳杆菌的应用,对枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌和嗜酸乳杆菌四者之间的交互作用的研究和应用报道等均很多。但是对枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、嗜酸乳杆菌和氨基酸、腐植酸三大类,作为一个共同体来研究的不多。近年的研究中,科技工作者以精氨酸浓菌液湿粉为发酵主要原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母、嗜酸乳杆菌为有益微生物菌群进行发酵,其主要目的是,精氨酸浓菌液湿粉中含有丰富的蛋白质、18种氨基酸和小肽等营养物质,但里面有2%的非蛋白氮,所以,利用微生物发酵方法,利用精氨酸发酵过程中剩余非蛋白氮,将非蛋白氮代谢为蛋白氮,做到发酵氨基酸过程中的零排放等均有报道。
本发明产品功能是:1.提高饲料利用率,让动物吃发酵制品;2.用生物制剂处理养殖动物的肠胃,调整菌群平衡,杀灭有害菌,减少抗生素的使用量;3.使用本产品可以明显的改善养殖环境。本发明生产工艺简单,产品应用效果好,可广泛应用于水产、畜禽等养殖行业中。
目前,中国科学院沈阳应用生态研究所从海洋中已经分离、纯化、鉴定出多株枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜酸乳杆菌,经过驯化、培育、提高得到多株产物含量高、活性好、生长速度快的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母和嗜酸乳杆菌菌种,经过我们生产应用,其应用效果非常好,已在辽宁的沈阳、大连地区,河北和河南等地区广泛应用,取得了很好的经济效益,我们已将产品实现了商品化生产。
(地衣芽孢杆菌从中科院北京微生物所购买。枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、嗜酸乳杆菌和氨基酸生产菌株均从中国工业微生物菌种保藏管理中心保藏购买。腐植酸从新疆双龙腐植酸生物公司购买。)
发明内容
本发明提供了一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法,该方法以精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜酸乳杆菌为有益微生物菌群。经过堆置固体发酵和通入空气有氧固体发酵,得到水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品。
本产品营养丰富,防病治病效果好,促进养殖动物生长效果明显。还可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色优质的水产畜禽用功能性微生态制剂。
为解决上述问题,本发明所采用的技术方案是:以精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮为发酵原料,以枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜酸乳杆菌为有益微生物菌群,将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜酸乳杆菌按比例混合,经过堆置固体发酵和通入空气有氧固体发酵,得到水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。具体步骤如下:
(1)精氨酸浓菌液湿粉的制备:将精氨酸菌种接种到精氨酸发酵培养基中,精氨酸发酵培养基为:葡萄糖1%~2%、玉米浆粉3%~4%、硫酸铵1%~2%、谷氨酸钠1%~2%;接种量为5%~10%;
经过48~64小时发酵得到精氨酸发酵液,向精氨酸发酵液中加入终浓度200~250ppm絮凝剂聚丙烯酸钠,用质量分数35%~40%的硫酸调节pH值到5.5~6.5后,在温度为40℃~50℃下反应,反应时间为60~80分钟,而后,用3MPa的压力将反应后的精氨酸发酵液压入到压滤机中,压滤时间为40~60分钟,得到质量含水量为35%~40%的精氨酸浓菌液湿粉;
(2)发酵原料制备:按所需比例将发酵原料中的精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮充分混合;发酵原料的组成为精氨酸浓浆菌液湿粉20~30重量份、腐植酸粉10~20重量份、玉米浆干粉20~30重量份、豆粕10~20重量份、麦麸皮20~30重量份;
(3)枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的重量百分比例:枯草芽孢杆菌种子液30~40份、地衣芽孢杆菌种子液30~40份、酿酒酵母菌种子液20~30份。
发酵原料:种子液的混合液=80~130份重量份:40~60重量份。
枯草芽孢杆菌种子液活菌数为100个亿/ml、地衣芽孢杆菌种子液活菌数为100个亿/ml、酿酒酵母菌种子液活菌数为30个亿/ml、嗜酸乳杆菌种子液活菌数为50个亿/ml;
发酵原料中的各物质的质量含水量:精氨酸浓浆菌液湿粉35%~40%、腐植酸粉10%~13%、玉米浆干粉10%~13%、豆粕10%~13%、麦麸皮10%~13%;所述发酵原料的总质量含水量为17.65%~22.55%。
(4)固体堆置发酵阶段和通入空气有氧固体发酵:
按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液混合,接种到所制备的发酵原料中,进行固体堆置发酵。
1)固体堆置发酵:
A、有氧固体发酵阶段:第一天24小时有氧发酵,不翻倒,不通风,温度从室温开始缓慢升高,温度控制在25℃~35℃,质量含水量40%~45%;
B、厌氧固体发酵阶段:第二天24小时厌氧发酵:不翻倒,不通风,温度升高后,维持平衡温度,温度控制在35℃~40℃,质量含水量35%~40%,发酵料中的微生物开始分解发酵料中的蛋白质、淀粉、纤维素;
2)通入空气有氧固体发酵:
第三天温度升到最高点45℃~50℃时,开始翻倒,开始通风(空气),温度开始下降,质量含水量25%~30%,水活度降低,继续通风(空气),芽孢出现率达到80%时,停止通风,放置10小时后,开始烘干,经过粉碎、过筛、得到一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。(5)枯草芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的枯草芽孢杆菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:将枯草芽孢杆菌单菌落种子,在盛有葡萄糖牛肉膏蛋白胨枯草芽孢杆菌培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将枯草芽孢杆菌固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到枯草芽孢杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5~1.5%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件,0.08~0.10MPa、115~121℃、18~20min;液体种子培养条件,罐压0.01~0.10MPa、(空气)风量100:100~100:150vvm、转速100~200rpm、温度28℃~32℃、时间24~36h;枯草芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
(6)地衣芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的地衣芽孢杆菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到地衣芽孢杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:将地衣芽孢杆菌单菌落种子,在盛有葡萄糖牛肉膏蛋白胨地衣芽孢杆菌培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到地衣芽孢杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将地衣芽孢杆菌固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到地衣芽孢杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5~1.5%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件,0.08~0.10MPa、115~121℃、18~20min;液体种子培养条件,罐压0.01~0.10MPa、(空气)风量100:100~100:150vvm、转速100~200rpm、温度28℃~32℃、时间24~36h;地衣芽孢杆菌种子液中含地衣芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
(7)酿酒酵母菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的酿酒酵母菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖蛋白胨酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到酿酒酵母单菌落种子;
2)固体种子培养:将酿酒酵母单菌落种子,在盛有葡萄糖蛋白胨酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到酿酒酵母菌固体种子;
3)液体种子培养:将酿酒酵母固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到酵母菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0~4.0%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件:罐压0.08~0.10MPa、温度115~121℃、时间18~20min;液体种子培养条件:罐压0.01~0.10MPa、风量100:100~100:150vvm、转速180~220rpm、温度28℃~36℃、时间48~64h;酿酒酵母菌种子液中含酿酒酵母活菌数≥30亿/ml;
(8)嗜酸乳杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的嗜酸乳杆菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:将嗜酸乳杆菌单菌落种子在盛有葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将嗜酸乳杆菌固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到嗜酸乳杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0~4.0%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;二级种子罐灭菌条件:罐压0.08~0.10MPa、温度115~121℃、时间18~20min;二级液体种子培养条件:罐压0.01~0.10MPa、(空气)风量100:50~100:100vvm、转速100~150rpm、温度28℃~36℃、时间48~64h;嗜酸乳杆菌种子液中含嗜酸乳杆菌活菌数≥50亿/ml。
优选的步骤(1)中,将精氨酸菌种接种到精氨酸发酵培养基中,精氨酸发酵培养基为:葡萄糖1%、玉米浆粉3%、硫酸铵1%、谷氨酸钠2%;接种量为5%;
经过64小时发酵得到精氨酸发酵液,向精氨酸发酵液中加入终浓度250ppm絮凝剂聚丙烯酸钠,用质量分数40%的硫酸调节pH值到6.5后,在温度为50℃下反应,反应时间为80分钟,而后,用3MPa的压力将反应后的精氨酸发酵液压入到压滤机中,压滤时间为60分钟,得到质量含水量为35%的精氨酸浓菌液湿粉;
优选的步骤(2)中,将发酵原料中的精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮充分混合;发酵原料的组成为精氨酸浓浆菌液湿粉30重量份、腐植酸粉10重量份、玉米浆干粉30重量份、豆粕10重量份、麦麸皮20重量份;
优选的步骤(3)中,枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的重量百分比为枯草芽孢杆菌种子液30、地衣芽孢杆菌种子液30份、酿酒酵母菌种子液20份、嗜酸乳杆菌种子液20份;
发酵原料与枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的混合液重量比为发酵原料100份、枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的混合液为40份。
优选的步骤(4)中,所述发酵料的发酵起始质量含水量40%,起始pH值为6.5,发酵起始温度为25℃,过程控制温度为35℃~50℃,发酵时间为100小时,pH值为6.0,发酵达到终点;继续对发酵床上发酵料进行通风,质量含水量降低到20%,然后传输到流化床上,在60℃条件下烘干,烘干到质量含水量≤10%,在无菌洁净条件下进行粉碎、过100目筛,得到一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。
优选的步骤(5)中,枯草芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的枯草芽孢杆菌斜面菌种在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:枯草芽孢杆菌单菌落种子在盛有葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将枯草芽孢杆菌固体种子按质量分数为10%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到枯草芽孢杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5%、玉米浆干粉4.0%、硫酸0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件,0.08MPa、115℃、20min;培养条件,罐压0.05MPa、风量100:120vvm、转速100rpm、温度32℃、时间36h;枯草芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
优选的步骤(6)中,地衣芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的地衣芽孢杆菌斜面菌种在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到地衣芽孢杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:地衣芽孢杆菌单菌落种子在盛有葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到地衣芽孢杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将地衣芽孢杆菌固体种子按质量分数为10%的接种量接种到二级种子罐培养基中,经培养,得到地衣芽孢杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5%、玉米浆干粉4.0%、硫酸铵0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水,种子罐灭菌条件,0.08MPa、115℃、20min;培养条件,罐压0.05MPa、风量100:120vvm、转速100rpm、温度32℃、时间36h;地衣芽孢杆菌种子液中含地衣芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
优选的步骤(7)中,酿酒酵母菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的酿酒酵母菌斜面菌种在盛有新配制的葡萄糖蛋白胨酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到酿酒酵母单菌落种子;
2)固体种子培养:酿酒酵母单菌落种子在盛有葡萄糖蛋白胨酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到酵母菌固体种子;
3)液体种子培养:将酿酒酵母固体种子按质量分数为10%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到酵母菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0%、玉米浆干粉2.0%、硫酸铵0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件:罐压0.08MPa、温度115℃、时间20min;种子培养条件:罐压0.05MPa、风量100:150vvm、转速180rpm、温度28℃、时间48h;酵母菌种子液中含酿酒酵母活菌数≥30亿/ml。
优选的步骤(8)中,嗜酸乳杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的嗜酸乳杆菌斜面菌种在盛有新配制的葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:嗜酸乳杆菌单菌落种子在盛有葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将嗜酸乳杆菌固体种子按质量分数为10%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到嗜酸乳杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0%、玉米浆干粉2.0%、硫酸铵0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水;二级种子罐灭菌条件:罐压0.08MPa、温度115℃、时间20min;培养条件:罐压0.05MPa、风量100:50vvm、转速100rpm、温度28℃,时间48h;嗜酸乳杆菌种子液中含嗜酸乳杆菌活菌数≥50亿/ml。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
(1)本发明以精氨酸浓菌液湿粉和玉米浆干粉为主要发酵原料,利用精氨酸浓菌液湿粉、玉米浆干粉中的速效氮和速效磷,作为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜酸乳杆菌发酵的氮源,迅速繁殖扩增,转变成微生物动物性蛋白,并将精氨酸浓菌液湿粉和玉米浆中的非蛋白氮在发酵过程中吸收利用,将其降解为可吸收利用的动物所需氨基酸和短链肽,从而使其蛋白利用率大大提高。以腐植酸为主要发酵原料,可以利用其含有丰富的蛋白质、氨基酸、有机酸、维生素、不饱和脂肪酸、肽类抗生素和微量元素等生物活性物质,抗病解毒,提高养殖动物的繁殖和存活能力,促进生长、增强免疫力、抗病力和皮肤肌肉色泽,促进营养消化吸收,改善养殖环境,净化水质。
(2)本发明具有发酵原料来源广泛、价格低廉易得,生产工艺操作简单、生产周期短,发酵产物多、产品质量好、应用效果好等特点。本产品在海珍品、畜禽养殖中的饲料中添加,可以防病治病,提高成活率,提高免疫力,提高生长速度,提高品质;由于本发明饲料是活性饲料,可以改善养殖环境,净化水质,是一种绿色的高效、无毒、无害的优质的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂,具有广阔的市场前景。
(3)本发明在微生物发酵过程中,能够代谢多种生物活性物质如,多种氨基酸,小肽,复合酶类等物质,将原料中的大分子蛋白逐步分解为简单物质,再经过复杂的物理化学和生物化学的反应,形成具有独特的发酵料风味。可以大大提高蛋白饲料利用率,并且有活菌在繁殖产生各种代谢产物,所以,可以处理养殖动物的肠胃,调整菌群平衡,杀灭有害菌,减少抗生素的使用量。
(4)腐植酸是动植物经过长期的物理、化学、生物作用而形成的复合有机物,腐植酸存在于地表层不能燃烧没有大卡的褐煤中,存在于厌氧条件下的腐败植物和水体底泥土壤中,腐植酸是大分子聚合物,化学结构复杂,有羧基、酚基、酮基等活性基团,其分子量为100道尔顿到110道尔顿。腐植酸及其制品在工业、农业、环保和医学上都有广泛应用。工业上腐植酸可用于陶瓷泥料的生产,锅炉防垢,金属离子交换等。农业上可以作为肥料和土壤改良剂,作为饲料络合物添加剂。在环保上可以处理有机废水和水质净化剂。在医药上可以处理烧烫伤和肠道菌处理剂。
(5)本发明是将上述研究中再引进氨基酸腐植酸因子共同发酵,形成了4个菌种和精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸三类共同发酵,具有新的特点:1)四种微生物互补性好,生长繁殖速度快、容易培养、菌体及代谢产物营养丰富等。2)精氨酸浓菌液湿粉含有丰富的蛋白质、18种氨基酸和小肽等营养物质,免疫性能好,并具有明显的促长作用。3)腐植酸作为营养物质,含有的蛋白质、氨基酸、有机钙、微量元素、抗病因子等生物活性物质。发酵结果是:1)利用了精氨酸发酵过程中剩余非蛋白氮,将非蛋白氮代谢为可利用的蛋白质和小肽,做到发酵氨基酸过程中的零排放。2)发酵得到的产品营养丰富,含有蛋白质、氨基酸、有机酸、维生素、不饱和脂肪酸、微量元素和肽类抗生素等生物活性物质。3)利用腐植酸中的复合营养和大孔径的吸附作用,解决水产动物的解毒和水质净化问题和畜牧养殖中猪鸡的肠胃拉稀顽疾问题。4)在水产、畜禽等养殖行业中应用,可以提高养殖动物的繁殖和存活能力,可以促进生长、增强免疫力、抗病力和皮肤肌肉色泽,促进营养消化吸收。还可以分解有机物、硫化氢、氨化物等污染物,无毒、无害、无任何副作用,改善养殖环境,净化水质、利国利民,是一种绿色的微生物生态制剂,具有广阔的市场前景。
综上所述本专利具有创新性。目前,在畜禽养殖和水产养殖中,面对生产者和消费者有两大问题也是两大难题:1.蛋白质利用率不高;2.抗生素使用过量。而本发明恰恰是针对解决上述两个问题和难题所提出来的。
具体实施方式
本发明采用的地衣芽孢杆菌菌种由中国科学院微生物所提供,腐植酸粉由新疆双龙腐殖酸生物技术公司提供。
絮凝剂聚丙烯酸钠纯度为95%。
本发明各实施例采用的菌种从中国工业微生物菌种保藏管理中心保藏购买。
枯草芽孢杆菌枯草亚种
(Bacillussubtilissubsp.subtilis),CICC编号20872;
酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae),CICC编号1421;
嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidopophilus),CICC编号6074。
实施例1
(1)精氨酸浓菌液湿粉的制备:
将精氨酸菌种接种到精氨酸发酵培养基中,精氨酸发酵培养基为:葡萄糖1%、玉米浆粉3%、硫酸铵1%、谷氨酸钠2%。接种量为5%.
经过64小时发酵得到精氨酸发酵液。将16吨精氨酸发酵液打入到20吨容器中,静置。向精氨酸发酵液中加入终浓度250ppm絮凝剂聚丙烯酸钠,用质量分数40%的硫酸调节pH值到6.5后,在温度为50℃下反应,反应时间为80min,而后,用3MPa的压力将反应后的精氨酸发酵液压入到压滤机中,压滤时间为60分钟,得到含水量为35%的精氨酸浓菌液湿粉。
(2)枯草芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将从中国工业微生物菌种保藏中心购买的冻干管枯草芽孢杆菌菌种,在平板培养基(蛋白胨5.0g,牛肉浸取物3.0g,NaCl0.5g,琼脂18.0g,蒸馏水1000ml,pH7.0)中划平板,30℃培养24~48小时,得到活化的枯草芽孢杆菌斜面菌种。将经活化的枯草芽孢杆菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:枯草芽孢杆菌单菌落种子在盛有葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将枯草芽孢杆菌固体种子按质量分数为10%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到枯草芽孢杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5%、玉米浆干粉4.0%、硫酸铵0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件,0.08MPa、115℃、20min;培养条件,罐压0.05MPa、风量100:120vvm、转速100rpm、温度32℃、时间36h;
4)菌数的检测及其发酵结束的评价:采用平板计数法测定枯草芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml。显微镜下检查枯草芽孢杆菌种子液,菌体运动活泼,健壮,整齐,无杂菌,无异味,无污染等异常现象,发酵结束,可与其他种子液按照比例混合使用。
(3)地衣芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离;2)固体种子培养;3)液体种子培养;(4)菌数的检测及其发酵结束的评价等步骤,同实施例1(2)枯草芽孢杆菌种子液的制备。
(4)酿酒酵母菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将从中国工业微生物菌种保藏中心购买的冻干管酿酒酵母菌菌粉末,在无菌状态下全部倒入0.9%的生理盐水中,震荡使其溶解,在30℃恒温箱中静止活化30分钟,将活化的酿酒酵母菌种,在盛有新配制的(5波美度麦芽汁1L,琼脂15g,PH自然)培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,挑出单菌落,得到酿酒酵母单菌落种子;
2)固体种子培养:,酿酒酵母单菌落种子在盛有葡萄糖蛋白胨酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到酵母菌固体种子;
3)液体种子培养:将酿酒酵母固体种子按质量分数为10%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到酵母菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0%、玉米浆干粉2.0%、硫酸铵0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件:罐压0.08MPa、温度115℃、时间20min;种子培养条件:罐压0.05MPa、风量100:150vvm、转速180rpm、温度28℃、时间48h;
4)菌数的检测及其发酵结束的评价:酿酒酵母的细胞形态为球形或者卵圆形,单生或对生,细胞大小为2.5~10μm×4.5~21μm,酵母菌多数为单细胞微生物,常呈卵圆形或者圆柱形。酿酒酵母培养皿检查:平板培养基上的酵母菌落为奶油状,呈白色、乳白色粒状凸起,表面有光泽,边缘圆锯齿状,不透明,培养成熟时,有酒香味。
采用平板计数法测定酿酒酵母菌种子液中含酿酒酵母活菌数≥30亿/ml。菌体运动活泼,健壮,整齐,无杂菌,无异味,无污染等异常现象,发酵结束,可与其他种子液按照比例混合使用。
(5)嗜酸乳杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将从中国工业微生物菌种保藏中心购买的冻干管酿酒酵母菌菌粉末,接种到装有MRS培养基(蛋白胨10.0g,牛肉膏10.0g,酵母膏5.0g,柠檬酸氢二铵2.0g,葡萄糖20.0g,吐温801.0mL,乙酸钠5.0g,磷酸氢二钾2.0g,硫酸镁0.58g,硫酸锰0.25g,蒸馏水1000mL,pH6.6高温高压灭菌)的试管中,37℃深层静置培养20小时左右,菌液以0.3%的接种量接种到装有适当体积MRS培养基的三角瓶中,37℃深层静置活化培养20小时左右备用,将活化的嗜酸乳酸杆菌保存菌种,接种到盛有新配制的葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:嗜酸乳杆菌单菌落种子在盛有葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将嗜酸乳杆菌一级固体种子按质量分数为10%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到嗜酸乳杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0%、玉米浆干粉2.0%、硫酸铵0.2%、磷酸氢二钾0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件:罐压0.08MPa、温度115℃、时间20min;培养条件:罐压0.05MPa、风量100:50vvm、转速180rpm、温度36℃,时间48h;
4)菌数的检测及其发酵结束的评价:嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidopophilus)属于乳杆菌属,细胞大小为0.8μm×4.9~11.7μm。单个、成对或链状排列,革兰氏阳性菌,无芽孢,末端呈圆形,在pH值5.0以下条件下,菌体呈现短杆状,菌体粗壮、两端钝圆,在pH值6.2条件下,菌体变细,杆状较长。培养皿检查:平板培养基上的嗜酸乳杆菌菌落呈无色透明,采用平板计数法测定嗜酸乳杆菌种子液中含嗜酸乳杆菌活菌数≥50亿/ml。培养成熟时,pH=5以下,具有酸甜芳香味,菌体运动活泼,健壮,整齐,无杂菌,无异味,无污染等异常现象,发酵结束,可与其他种子液按照比例混合使用。
(6)发酵原料制备:按所需比例将发酵原料中的精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮充分混合;发酵原料中的精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮比例为精氨酸浓菌液湿粉30重量份、腐植酸粉10重量份、玉米浆干粉30重量份、豆粕10重量份、麦麸皮20重量份;
枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的重量百分比为枯草芽孢杆菌种子液30、地衣芽孢杆菌种子液30份、酿酒酵母菌种子液20份、嗜酸乳杆菌种子液20份;
发酵原料与枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的混合液重量比为发酵原料100份、枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的混合液为40份。
优选的步骤(4)中,所述发酵料的
(7)有氧与厌氧固体发酵阶段:
按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液混合,接种到所制备的发酵原料中,进行固体发酵;
发酵起始质量含水量40%,起始pH值为6.5,发酵起始温度为25℃,过程控制温度为35℃~50℃,发酵时间为100小时,pH值为6.0,发酵达到终点;继续对发酵床上发酵料进行通风,质量含水量降低到20%,然后传输到流化床上,在60℃条件下烘干,烘干到质量含水量≤10%,在无菌洁净条件下进行粉碎、过100目筛,得到一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。
表1水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品保证值
短链肽:分子量1000个道尔顿以下的肽链
实施例2
将实施例1获得的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品在水产养殖中的幼参养殖中进行应用试验,试验组1每天每个水体5g水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂,试验组2每天每个水体5g氨基酸微生态制剂(河北精晶药业生物饲料公司生产);对照组每天每个水体5毫升海水,试验结果见表2:试验1与对照组t检验P值结果的数理统计分析结果见表3:试验2与对照组t检验P值结果的数理统计分析结果见表4:
表2水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂对海参增重的影响
*参池水温16℃;
*水体:长×宽×高=1m×1m×1m=1m3(立方米水体)
在水温16℃时,经过15天的喂养,从表2可以看出,试验组1平均增重率22.9%,试验组2平均增重率20.7%,对照组平均增重率17.7%,试验结果表明,试验组1和试验组2的平均增重率明显高于对照组平均增重率,水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品在海参养殖中效果明显。
表3t-检验:成对双
样本均值分析
试验1与对照组t检验P值小于0.05差异显著。
通过表3t-检验成对双样本均值方差分析,试验组1与对照组t检验P值小于0.05差异显著。
表4t-检验:成对双样本均值分析
试验2与对照组t检验P值小于
0.05差异显著。
通过表4t-检验成对双样本均值方差分析,试验组2与对照组t检验P值小于0.05差异显著。
通过表2表、3、表4可以看出,在在海参养殖中,每天每个水体5g水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂,明显高于每天每个水体5g氨基酸微生态制剂。功能性氨基酸腐植酸微生态制剂增产效果明显。
海参粪便情况上看,试验组1粪便形状好;试验组2粪便正常;对照组粪便有拖便现象。
实施例3
将实施例1获得的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品,在畜禽养殖的在肉牛养殖的全日粮中进行添加进喂养试验,试验组1添加量为2%的氨基酸微生态制剂产品(河北精晶药业生物饲料公司生产);试验2添加量为2%的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品,对照组添加量为2%的肉牛全日粮,肉牛增重试验结果见表5;
表5.水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂对肉牛日增重的影响
通过表5可以看出:试验组1日增重3.60kg,料肉比1.39:1,对照组日增重3.50kg,料肉比1.43:1,试验组1较对照组日增重提高2.86%,料肉比降低0.04,提高饲料报酬2.80%;试验组2日增重3.65kg料肉比1.37:1,对照组:日增重3.50kg,料肉比1.43:1,试验组2较对照组日增重提高4.29%。料肉比降低0.06,提高饲料报酬4.20%。水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品试验组1和试验组2较对照组日增重显著。从腹泻程度和粪便情况上看,试验组1轻微腹泻,粪便发软;试验组2不腹泻,粪便正常;对照组腹泻中等,粪便有液状,灰色。且试验组1和试验组2肉牛的外观皮毛,亮,光泽好,颜色均匀一致,粪便臭味、氨气味减轻,养殖环境明显改善。
实施例4
将实施例1获得的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品,在保育猪的日粮中进行添加饲养试验,试验组添加2%水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品,试验组2添加2%氨基酸微生态制剂产品,对照组添加2%保育料(沈阳爱普罗斯饲料公司生产);试验结果见表6、数理统计分析结果见表7:
表6.水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂在保育猪上的应用效果
*试验时间:2013年12月1日~2013年12月9日
表7.t-检验成对双样本均值分析
试验1与对照组t检验P值小于0.05差异显著。
通过表6可以看出,在正常的日粮条件下和同等的管理条件下,经过10天的喂养,试验结果表明:试验组1增重520g/日,料肉比1.47:1,对照组增重446g/日,料肉比1.68:1,试验组1较对照组日增重提高16.59%,料肉比降低0.21,提高饲料报酬12.5%;试验组2增重488g/日,料肉比1.56:1,对照组增重446g/日,料肉比1.68:1,试验组2较对照组日增重提高9.42%,料肉比降低0.12,提高饲料报酬7.14%;水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品试验组1和氨基酸微生态制剂产品试验组2较对照组日增重均有增加。
通过表7t-检验成对双样本均值方差分析,试验组1与对照组t检验P值小于0.05差异显著。
通过表6、表7可以看出,在保育猪养殖中,在日粮中2%添加水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品,经过t-检验成对双样本均值方差分析,检验P值小于0.05差异显著。
从腹泻程度和粪便情况上看,试验组1轻微腹泻,粪便发软;试验组2不腹泻,粪便正常;对照组腹泻中等,粪便有液状,灰色。
实施例5
将实施例1获得的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品,在畜禽养殖中的肉鸡上进行喂养试验,在肉鸡的日粮中,试验组添加2%功能性氨基酸腐植酸微生态制剂产品,对照组等量添加全日粮。预实验期10天,正式试验40天。肉鸡的增重试验结果见表8;
表8.水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂在肉鸡上的应用效果
通过表8可以看出,在同等的日粮条件下和管理条件下,经过40天的喂养试验,结果表明:试验组每只增重1431.08g,对照组平均每只增重1177.14g,试验组较对照组提高增重21.63%。
试验组在试验期内的料肉比2.25:1,对照组在试验期内的料肉比2.78:1,试验组较对照组提高饲料报酬19.06%。
从腹泻程度和粪便情况上看,试验组不腹泻,粪便正常,对照组腹泻中等,粪便有液状,灰色。
本发明具有生产工艺简单,易于操作、生产原料来源广泛,成本低易于推广、生产周期短发酵产物多,产品质量好,易于应用等特点。在畜禽和水产养殖中应用,可以提高免疫力和成活率,可以加快生长发育和提高产量,可以净化水质和改善养殖环境,是一种理想的优质微生物饲料添加剂。
与实施例1-4不同之处在于,为提高产品质量,缩短生产周期,分离、纯化并鉴定的高活性微生物菌株,其应用效果更佳。

Claims (9)

1.一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂,其特征在于:以精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮为发酵原料,以枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液为发酵菌种,将四种菌的种子液按比例混合,接种到固体发酵原料中,经过固体堆置发酵和通入空气有氧固体发酵,得到水产畜禽用功能性氨基腐植酸微生态制剂;
发酵原料的组成为精氨酸浓菌液湿粉20~30重量份、腐植酸粉10~20重量份、玉米浆干粉20~30重量份、豆粕10~20重量份、麦麸皮20~30重量份;
枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的重量比为枯草芽孢杆菌种子液30~40份、地衣芽孢杆菌种子液30~40份、酿酒酵母菌种子液20~30份、嗜酸乳杆菌种子液20~30份;
发酵原料与枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的混合液的重量比为发酵原料80~130份,混合液40~60份。
2.按照权利要求1所述的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂,其特征在于:枯草芽孢杆菌种子液活菌数为100个亿/ml、地衣芽孢杆菌种子液活菌数为100个亿/ml、酿酒酵母菌种子液活菌数为30个亿/ml、嗜酸乳杆菌种子液活菌数为50个亿/ml;
所述发酵原料中的各物质的质量含水量为精氨酸浓浆菌液湿粉35%~40%、腐植酸粉10%~13%、玉米浆干粉10%~13%、豆粕10%~13%、麦麸皮10%~13%;所述发酵原料的总质量含水量为17.65%~22.55%。
3.按照权利要求1所述的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂,其特征在于:所述固体发酵的过程是:经过固体堆置发酵和通入空气有氧固体发酵,得到水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。
4.按照权利要求1或2所述的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂,其特征在于:发酵原料中的精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮比例优选为精氨酸浓菌液湿粉30重量份、腐植酸粉10重量份、玉米浆干粉30重量份、豆粕10重量份、麦麸皮20重量份;
枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的重量比为枯草芽孢杆菌种子液30、地衣芽孢杆菌种子液30份、酿酒酵母菌种子液20份、嗜酸乳杆菌种子液20份;
发酵原料:种子液混合液=100重量份:40重量份。
5.按照权利要求1-4任一所述的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
(1)精氨酸浓菌液湿粉的制备:
所述将精氨酸菌种接种到精氨酸发酵培养基中,精氨酸发酵培养基为:葡萄糖1%~2%、玉米浆粉3%~4%、硫酸铵1%~2%、谷氨酸钠1%~2%;接种量为5%~10%;
经过48~64小时发酵得到精氨酸发酵液,向精氨酸发酵液中加入终浓度200~250ppm絮凝剂聚丙烯酸钠,用质量分数35%~40%的硫酸调节pH值到5.5~6.5后,在温度为40℃~50℃下反应,反应时间为60~80分钟,而后,用3MPa的压力将反应后的精氨酸发酵液压入到压滤机中,压滤时间为40~60分钟,得到质量含水量为35%~40%的精氨酸浓菌液湿粉;
(2)发酵原料制备:
按所需比例将发酵原料中的精氨酸浓菌液湿粉、腐植酸粉、玉米浆干粉、豆粕、麦麸皮充分混合;
(3)枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液的制备:
枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜酸乳杆菌斜面菌种,分别用活化培养基,进行培养皿单菌落分离、纯化,得到枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌、嗜酸乳杆菌酵母菌的单菌落种子;再分别进行固体种子培养和液体种子培养,得到枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液;
(4)固体堆置发酵阶段:
按所需比例将枯草芽孢杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、酿酒酵母菌种子液、嗜酸乳杆菌种子液混合后,接种到所制备的发酵原料中,进行固体堆置发酵;
1)固体堆置发酵:
A、有氧固体发酵阶段:第一天24小时有氧发酵,不翻倒,不通风,温度从室温开始缓慢升高,温度控制在25℃~35℃,质量含水量40%~45%;
B、厌氧固体发酵阶段:第二天24小时厌氧发酵:不翻倒,不通风,温度升高后,维持平衡温度,温度控制在35℃~40℃,质量含水量35%~40%,发酵料中的微生物开始分解发酵料中的蛋白质、淀粉、纤维素;
2)通入空气有氧固体发酵:
第三天温度升到最高点45℃~50℃时,开始翻倒,开始通风(空气),温度开始下降,质量含水量25%~30%,水活度降低,继续通风(空气),芽孢出现率达到80%时,停止通风,放置10小时后,开始烘干,经过粉碎、过筛、得到一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。
6.按照权利要求5所述的水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法,其特征在于:所述精氨酸发酵培养基为:葡萄糖1%、玉米浆粉3%、硫酸铵1%、谷氨酸钠2%;接种量为5%%;
经过64小时发酵得到精氨酸发酵液,向精氨酸发酵液中加入终浓度250ppm絮凝剂聚丙烯酸钠,用质量分数40%的硫酸调节pH值到6.5后,在温度为50℃下反应,反应时间为80分钟,而后,用3MPa的压力将反应后的精氨酸发酵液压入到压滤机中,压滤时间为60分钟,得到质量含水量为35%的精氨酸浓菌液湿粉。
7.按照权利要求5所述的一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法,其特征在于:发酵料的发酵起始质量含水量为40%~45%,起始pH为6.5,发酵起始温度为25℃~30℃,过程控制温度为35℃~50℃,发酵时间为100~120小时,pH值为6.0~7.0,发酵达到终点,pH值为6.0,继续对发酵床上发酵料进行通风,降低质量含水量到20%~30%,然后传输到流化床上,在45℃~60℃条件下烘干,烘干到质量含水量≤10%,在无菌洁净条件下进行粉碎、过100目筛,得到一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。
8.按照权利要求7所述的一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法,其特征在于:所述发酵料的发酵起始质量含水量40%,起始pH值为6.5,发酵起始温度为25℃,过程控制温度为35℃~50℃,发酵时间为100小时,pH值为6.0,发酵达到终点;继续对发酵床上发酵料进行通风,质量含水量降低到20%,然后传输到流化床上,在60℃条件下烘干,烘干到质量含水量≤10%,在无菌洁净条件下进行粉碎、过100目筛,得到一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂。
9.按照权利要求7所述的一种水产畜禽用功能性氨基酸腐植酸微生态制剂的生产方法,其特征在于:
枯草芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的枯草芽孢杆菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:将枯草芽孢杆菌单菌落种子,在盛有葡萄糖牛肉膏蛋白胨枯草芽孢杆菌培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到枯草芽孢杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将枯草芽孢杆菌固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到枯草芽孢杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5~1.5%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件,0.08~0.10MPa、115~121℃、18~20min;液体种子培养条件,罐压0.01~0.10MPa、(空气)风量100:100~100:150vvm、转速100~200rpm、温度28℃~32℃、时间24~36h;枯草芽孢杆菌种子液中含枯草芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
地衣芽孢杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的地衣芽孢杆菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖牛肉膏蛋白胨培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到地衣芽孢杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:将地衣芽孢杆菌单菌落种子,在盛有葡萄糖牛肉膏蛋白胨地衣芽孢杆菌培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、24小时培养,得到地衣芽孢杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将地衣芽孢杆菌固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到地衣芽孢杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖0.5~1.5%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件,0.08~0.10MPa、115~121℃、18~20min;液体种子培养条件,罐压0.01~0.10MPa、(空气)风量100:100~100:150vvm、转速100~200rpm、温度28℃~32℃、时间24~36h;地衣芽孢杆菌种子液中含地衣芽孢杆菌活菌数≥100亿/ml;
酿酒酵母菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的酿酒酵母菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖蛋白胨酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到酿酒酵母单菌落种子;
2)固体种子培养:将酿酒酵母单菌落种子,在盛有葡萄糖蛋白胨酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到酿酒酵母菌固体种子;
3)液体种子培养:将酿酒酵母固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到酵母菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0~4.0%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;种子罐灭菌条件:罐压0.08~0.10MPa、温度115~121℃、时间18~20min;液体种子培养条件:罐压0.01~0.10MPa、风量100:100~100:150vvm、转速180~220rpm、温度28℃~36℃、时间48~64h;酿酒酵母菌种子液中含酿酒酵母活菌数≥30亿/ml;
嗜酸乳杆菌种子液的制备:
1)单菌落分离:将经活化的嗜酸乳杆菌斜面菌种,在盛有新配制的葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的培养皿上涂布,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌单菌落种子;
2)固体种子培养:将嗜酸乳杆菌单菌落种子在盛有葡萄糖蛋白胨牛肉膏酵母膏培养基的200ml茄形扁瓶中接种,在恒温培养箱中30℃、48小时培养,得到嗜酸乳杆菌固体种子;
3)液体种子培养:将嗜酸乳杆菌固体种子按质量分数为10%~20%的接种量接种到种子罐培养基中,经培养,得到嗜酸乳杆菌种子液;所述种子罐培养基以重量百分比计为:葡萄糖2.0~4.0%、玉米浆干粉2.0~4.0%、硫酸铵0~0.2%、磷酸氢二钾0~0.2%,余量为水;二级种子罐灭菌条件:罐压0.08~0.10MPa、温度115~121℃、时间18~20min;二级液体种子培养条件:罐压0.01~0.10MPa、(空气)风量100:50~100:100vvm、转速100~150rpm、温度28℃~36℃、时间48~64h;嗜酸乳杆菌种子液中含嗜酸乳杆菌活菌数≥50亿/ml。
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