利用番茄渣生产生物蛋白饲料的方法

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本发明公开了一种利用番茄渣生产生物蛋白饲料的制作方法，采用的发酵原料按照质量百分比：番茄渣80％～85％，小麦麸12％～18％、尿素1％～1.5％、硝酸铵1％～1.5％的比例混合后，制成固体发酵培养基，接种酵母菌和霉菌组成的复合微生物后，发酵48～72小时后，将发酵物干燥、粉碎或制颗粒后所得的所述的生物蛋白饲料；利用番茄渣生产生物蛋白饲料，既有利于缓解我国蛋白饲料资源紧张的问题，还能节约饲料投入成本，提高农民经济收入。

1.一种利用番茄渣生产生物蛋白饲料的制作方法，其特征在于，采用的发酵原料按照质量百分比：番茄渣80％～85％，小麦麸12％～18％、尿素1％～1.5％、硝酸铵1％～1.5％的比例混合后，制成固体发酵培养基，接种酵母菌和霉菌组成的复合微生物后，发酵48～72小时后，将发酵物干燥、粉碎或制颗粒后所得的所述的生物蛋白饲料；复合微生物是指由以下五株菌种配伍所得：产朊假丝酵母(Candida utilis)、白地霉(Geotrichum candidum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)；所述的番茄渣为番茄酱加工厂加工生产番茄酱后的副产物番茄皮渣；所述的微生物产朊假丝酵母(Candida utilis)、白地霉(Geotrichum candidum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的培养方法为：试管培养：不同的菌种采用相应的培养基，培养温度25～30℃，培养时间24～72小时；所述的酶母菌培养基为5°Bé麦芽汁培养基：大麦芽100g粉碎，放入1000ml烧杯中，加水400～500ml，60℃恒温培养4～5小时，8层纱布过滤；在一枚蛋清中加水20ml，搅拌至大量泡沫后将其倒入滤液中，煮沸，维持沸腾5min，8层纱布过滤，得澄清麦芽汁，测糖仪测定糖度，并稀释到5°，112.6℃灭菌30min，保存于4℃冰箱备用；制作固体培养基时，加入2％琼脂粉，112.6℃灭菌30分钟，即可；所述的霉菌培养基为马铃薯葡萄糖培养基：取去皮的马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，滤去马铃薯块，将滤液补足至1000毫升，加葡萄糖20克，112.6℃灭菌30分钟，保存于4℃冰箱备用；制作固体培养基时，加入2％琼脂粉，112.6℃灭菌30分钟，即可；经试管培养的产朊假丝酵母、白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别转入1000ml摇瓶，放恒温摇床培养，温度为25～30℃，转速为150～180转／分钟，培养时间为48～96小时；经过摇瓶培养的产朊假丝酵母、白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别按重量比例的5～10％接种量分别接入种子罐培养，培养温度25～30℃，培养时间24～48小时；经种子罐培养后所得产朊假丝酵母、白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别按重量比例5～10％接种量接入到发酵罐进行培养，培养温度为25～30℃，培养时间为48～72小时，即为菌种悬液；经发酵罐培养的产朊假丝酵母、白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉菌悬液分别按1.0～2.0：1.0～2.0：0.5～1.0：1.0～2.0：1.0～2.0的体积比例混合，即得到所述的复合微生物；所述的复合微生物按发酵原料重量的1～3％接种量，经灭菌小麦麸载体化制成固体混合菌剂；所述固体混合菌剂与番茄渣、硝酸铵和尿素混合均匀后，进行固体发酵，堆积高度控制在50～80厘米；发酵温度25～30℃，当发酵温度升至40～46℃，且有较浓重的酸香味，发酵终止，发酵时间为48～72小时；所得发酵产物用干燥机干燥后，控制水分含量小于13％，将干燥好的物料经粉碎或制粒后，即成为微生物蛋白饲料。

技术领域

本发明涉及的是一种利用番茄渣生产生物蛋白饲料的方法。

背景技术

近年来，随着畜牧业生产的发展，蛋白饲料紧缺的情况日益突显，已成为制约我国 乃至世界畜牧业发展的瓶颈之一。为缓解国内蛋白饲料的紧张，以满足养殖业及饲料业 对蛋白饲料资源需求，我国用于生产豆粕的大豆进口量俱增，达到了3000万吨之多， 甚至超过了国内的产量。如何开发新的蛋白饲料资源是我国饲料工业当前迫切解决的任 务。

番茄渣作为番茄酱加工副产品，全国年产量超过50万吨。鲜番茄渣生产季节性强， 水分含量大(达到75％以上)，易发霉变质，极易造成番茄渣的积压，由此会带来一系 列环境污染问题。再者鲜番茄渣酸度低(pH为4.3)，其成份中含有单宁、果胶等抗营 养因子，大量饲喂动物后，易造成畜禽消化不良和生产性能的降低。鉴于此，番茄渣在 畜牧生产中的应用受到了限制。番茄渣作为一种非常规饲料资源，其营养价值丰富，经 检测粗蛋白为16.1％，粗脂肪11.6％，中性洗涤纤维58.7％，酸性洗涤纤维43.1％，可以 作为微生物发酵的优良培养基。利用番茄渣生产生物蛋白饲料的制作方法，研究报告较 少。

赵芸君，桑断疾等(2011)采用番茄渣为发酵底物，利用酵母菌和霉菌进行了固体 发酵生产单细胞蛋白饲料的菌种的初步筛选研究，发现产霉菌和酵母菌在以番茄渣为主 要发酵底物的培养基上生长良好，产朊假丝酵母、啤酒酵母、热带假丝酵母三种单菌经 固体发酵后产物中真蛋白含量最高达到了20.3％，黑曲霉、绿色木霉和康宁木霉发酵产 物中真蛋白含量均在19％以上。霉菌和酵母菌均可作为进一步研究发酵番茄渣生产单细 胞蛋白饲料的菌种。

该研究仅对番茄渣发酵菌种进行初筛，筛选并得到了几个目标菌种，可以用来进行 发酵番茄渣进行生产单细胞蛋白饲料，而未进行番茄渣固体发酵参数优化和发酵工艺探 讨，在发酵工艺上是不完整的和不成熟的。

发明内容

本发明旨在解决传统蛋白质饲料紧缺，提供一种利用番茄渣经复合微生物固体发酵 生产生物蛋白饲料的方法，以达到变废为宝，提高饲料品质，降低生产成本，减少环境 污染的目的。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用番茄渣生产生物蛋白饲料的制作方法，采用的发酵原料按照质量百分比： 番茄渣80％～85％，小麦麸12％～18％、尿素1％～1.5％、硝酸铵1％～1.5％的比例混合后， 制成固体发酵培养基，接种酵母菌和霉菌组成的复合微生物后，发酵48～72小时后，将 发酵物干燥、粉碎或制颗粒后所得的所述的生物蛋白饲料；复合微生物是指由以下五株 菌种配伍所得：产朊假丝酵母(Candida utilis)，白地霉(Geotrichum candidum)、酿 酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、烟曲霉(Aspergillus  fumigatus)；所述的番茄渣为番茄酱加工厂加工生产番茄酱后的副产物番茄皮渣。

所述的制作方法，所述的微生物产朊假丝酵母(Candida utilis)，白地霉(Geotrichum  candidum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、烟 曲霉(Aspergillus fumigatus)的培养方法为：

试管培养：不同的菌种采用相应的培养基，培养温度25～30℃，培养时间24～72小 时；所述的酶母菌培养基为5°Bé麦芽汁培养基：大麦芽100g粉碎，放入1000ml烧杯中， 加水400～500ml，60℃恒温培养4～5小时，8层纱布过滤。在一枚蛋清中加水20ml，搅 拌至大量泡沫后将其倒入滤液中，煮沸，维持沸腾5min，8层纱布过滤，得澄清麦芽汁， 测糖仪测定糖度，并稀释到5°，112.6℃灭菌30min，保存于4℃冰箱备用。制作固体培养 基时，加入2％琼脂粉，112.6℃灭菌30分钟，即可；所述的霉菌培养基为马铃薯葡萄糖 培养基：取去皮的马铃薯200克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，滤去马铃薯块， 将滤液补足至1000毫升，加葡萄糖20克，112.6℃灭菌30分钟，保存于4℃冰箱备用。制 作固体培养基时，加入2％琼脂粉，112.6℃灭菌30分钟，即可；

经试管培养的产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别转入1000ml 摇瓶，放恒温恒摇床培养，温度为25～30℃，转速为150～180转/分钟，培养时间为48～ 96小时；

经过摇瓶培养的产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别按比例的 5～10％接种量分别按入种子罐培养，培养温度25～30℃，培养时间24～48小时；

经种子罐培养后所得产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别按重 量比例5～10％接种量接入到发酵罐进行培养，培养温度为25～30℃，培养时间为48～ 72小时，即为菌种悬液。

所述的制作方法，经发酵罐培养的产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟 曲霉菌悬液分别按1.0～2.0∶1.0～2.0∶0.5～1.0∶1.0～2.0∶1.0～2.0的体积比例混合， 即得到所述的复合微生物；所述的复合微生物按发酵原料重量的1～3％接种量，经灭菌 小麦麸载体化制成固体混合菌剂；所述固体混合菌剂与番茄渣、硝酸铵和尿素混合均匀 后，进行固体发酵，堆积高度控制在50～80厘米；发酵温度25～30℃，当发酵温度升至 40～46℃，且有较浓重的酸香味，发酵终止，发酵时间为48～72小时；所得发酵产物用 干燥机干燥后，控制水分含量小于13％，将干燥好的物料经粉碎或制粒后，即成为微生 物蛋白饲料。

本发明的有益效果为：

(1)我国番茄酱加工厂每年产生量的番茄皮渣，由于季节性强，没能被广泛和有 效利用，这既是资源的浪费，又带来环境的污染。通过进行微生物固态发酵技术生产番 茄渣生物蛋白饲料，此项技术对发展节粮型畜牧业和降低环境污染有一定的作用。

(2)近年来，蛋白饲料紧缺的情况日益突显，已成为制约我国乃至世界畜牧业发 展的瓶颈之一。利用番茄渣生产生物蛋白饲料，既有利于缓解我国蛋白饲料资源紧张的 问题，还能节约饲料投入成本，提高农民经济收入。

(3)本发明所用菌种均为公认的有益菌株，使发酵产物中粗蛋白和真蛋白明显提 高，粗蛋白达到了31％，真蛋白达到了22％，同时利用微生物丰富的酶系将植物复杂的 大分子营养物质分解成小分子物质，增加了发酵产物中小肽、氨基酸、维生素和酶类等 有用的代谢产物，提高发酵产物的营养价值。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实例1：

(1)菌种及来源

产朊假丝酵母(Candida utilis)，白地霉(Geotrichum candidum)、酿酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)， 菌种均购买于中国工业微生物菌种保藏中心。

(2)复合微生物的制备

原种试管活化-三角瓶扩培-种子罐培养-发酵罐培养。

所述的酶母菌(产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母)培养基为5°Bé麦芽汁培养基： 大麦芽100g粉碎，放入1000ml烧杯中，加水400～500ml，60℃恒温培养4～5小时， 8层纱布过滤。在一枚蛋清中加水20ml，搅拌至大量泡沫后将其倒入滤液中，煮沸，维 持沸腾5min，8层纱布过滤，得澄清麦芽汁，测糖仪测定糖度，并稀释到5°，112.6℃ 灭菌30min，保存于4℃冰箱备用。制作固体培养基时，加入2％琼脂粉，112.6℃灭菌 30分钟，即可。

所述的霉菌(米曲霉和烟曲霉)培养基为马铃薯葡萄糖培养基：取去皮的马铃薯200 克，切成小块，加水1000毫升煮沸30分钟，滤去马铃薯块，将滤液补足至1000毫升， 加葡萄糖20克，112.6℃灭菌30分钟，保存于4℃冰箱备用。制作固体培养基时，加入 2％琼脂粉，112.6℃灭菌30分钟，即可。

经试管培养的产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别转入1000ml 摇瓶，放恒温恒摇床培养，温度为25～30℃，转速为150～180转/分钟，培养时间为48～ 96小时；经过摇瓶培养的产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别按重 量比例的5～10％接种量分别接入种子罐培养，培养温度25～30℃，培养时间24～48小 时；经种子罐培养后所得产朊假丝酵母，白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉分别按重 量比例5～10％接种量接入到发酵罐进行培养，培养温度为25～30℃，培养时间为48～ 72小时，即为菌种悬液。

经三级培养所得菌种产朊假丝酵母、白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉菌悬液分 别按1∶1∶1∶1∶1的体积比例混合，即得到所述的复合微生物。

(5)发酵原料的制备

发酵原料按照重量百分比计包括：鲜番茄渣占80％，辅料小麦麸占18％，尿素1％和 硝酸铵1％。

(6)菌种接种及制备工艺流程

所述的复合微生物按发酵原料重量1％的接种量经灭菌小麦麸经常规载体化技术载 体化制成固体混合菌剂。

将固体混合菌剂与鲜番茄渣、硝酸铵和尿素搅拌均匀后，进行固体发酵，固体发酵 堆积高度为50cm，发酵时间48～72h，发酵温度为25～30℃，当发酵温度升至40～46℃， 且有较浓重的酸香味，发酵结束。

将发酵产物采用用干燥机烘干后，控制水分含量小于13％，将干燥好的物料经粉碎 或制粒后，即成为微生物蛋白饲料。产品中粗蛋白含量达29％，真蛋白达到20％。

实例2：

(1)菌种及来源：与实例1相同。

(2)复合微生物制备：产朊假丝酵母、白地霉、酿酒酵母、米曲霉和烟曲霉菌悬 液分别按1∶1∶0.5∶2.0∶2.0的比例混合，得到复合微生物菌悬液。其他与实例1相同。

(3)发酵原料的制备：鲜番茄渣占85％，辅料中麸皮占12％，尿素1.5％和硝酸铵 1.5％。

(4)菌种接种及制备工艺流程

所述的复合微生物按原料重量3％的接种量经灭菌小麦麸经常规载体化技术载体化 制成固体混合菌剂。

将固体混合菌剂与鲜番茄渣、硝酸铵和尿素搅拌均匀后，进行固体发酵，固体发酵 堆积高度为80cm，发酵时间48～72h，发酵温度为25～30℃，当发酵温度升至40～46℃， 且有较浓重的酸香味，发酵结束。

将发酵产物采用干燥机干燥后，控制水分含量小于13％，将干燥好的物料经粉碎或 制粒后，即成为微生物蛋白饲料。产品中粗蛋白含量达31％，真蛋白达到22％。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

本文标签： 番茄生物方法蛋白饲料