一種利用啤酒廢液生產(chǎn)酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于飼料添加劑及生物技術領域，尤其是一種利用啤酒廢液生產(chǎn)酵母發(fā)酵 態(tài)錳飼料添加劑的方法。
【背景技術】
[0002] 錳是動物體必需的微量礦物元素之一，其在動物體內(nèi)的含量約0. 2~0. 3mg/kg。錳 主要營養(yǎng)作用是在碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)和膽固醇代謝中作為酶活化因子或組成部分。 缺錳可導致動物采食量下降、生長減慢、飼料利用率降低、骨異常、共濟失調(diào)和繁殖功能異 常等。日糧添加一定量錳是滿足動物體錳需要的重要措施。目前，錳主要以無機錳鹽的形 式添加，其吸收率一般為5°/p10%，大量的錳隨糞便排出污染環(huán)境。
[0003] 我國是啤酒生產(chǎn)消費大國，在其生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生20-30倍的廢水，其中糖化 廢水和發(fā)酵廢水中有機養(yǎng)分含量豐富。研究表明，糖化和發(fā)酵后排放的廢水COD濃度在 2000~4000mg/L，并且以可溶態(tài)的糖類、氨基酸、醇類、維生素等為主。因此，通過對其營養(yǎng)成 分調(diào)控后，能夠作為微生物的營養(yǎng)基質(zhì)來生產(chǎn)一系列微生物發(fā)酵類產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種利用啤酒廢液生產(chǎn)酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑的方法，將 啤酒生產(chǎn)過程中的廢液(糖化廢液和發(fā)酵廢液）經(jīng)過適當理化性質(zhì)調(diào)控后作為發(fā)酵液，以酵 母菌作為發(fā)酵菌種，對無機錳鹽進行發(fā)酵處理，研制酵母發(fā)酵態(tài)的錳飼料添加劑，從而提高 錳的吸收利用率，降低糞便錳排出對環(huán)境的污染。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種利用啤酒廢液生產(chǎn)酵 母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑的方法，所用的發(fā)酵菌種為啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母，所用的錳為 可溶解在稀酸溶液中的無機錳化合物，具體制備步驟如下： (1) 培養(yǎng)基制備以及微生物培養(yǎng) 取葡萄糖20g、蛋白胨20g、酵母浸膏10g、瓊脂20g，用蒸餾水溶解、定容至1000mL，用高 壓鍋在121°C滅菌20min-30min，調(diào)pH至5. 0~5. 5,制得培養(yǎng)基，然后將啤酒酵母和產(chǎn)朊假 絲酵母從冰箱取出復蘇，培養(yǎng)于該培養(yǎng)基上24h，以獲得復活的啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母； (2) 基礎液體培養(yǎng)基與錳梯度培養(yǎng)基制備 基礎液體培養(yǎng)基的制法為：依次向1000 ml蒸餾水中加入葡萄糖20g、蛋白胨20g以及 酵母浸膏l(xiāng)〇g，并攪拌混勻，調(diào)整PH至5. 0~5. 2,備用； 錳梯度培養(yǎng)基的制法為：在上述基礎液體培養(yǎng)基中加入可溶解在稀酸溶液中的無機 錳化合物，得到錳含量分別為 50mg/L、100mg/L、200mg/L、400mg/L、600mg/L、800mg/L 和 1000mg/L的培養(yǎng)基，并與錳含量為0mg/L的基礎液體培養(yǎng)基構成錳梯度培養(yǎng)基，備用； (3) 微生物梯度培養(yǎng) 將步驟（1)處理所獲得的啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母分別依次培養(yǎng)于步驟（2)所制得錳 梯度培養(yǎng)基中，培養(yǎng)時間為24h，培養(yǎng)溫度為30. 5 °C ; (4) 種子培養(yǎng)基的制備 獲取啤酒生產(chǎn)過程中新鮮的糖化廢液，在4000r/min轉速下離心5~10min，然后按照 重量比添加3. 5%的蔗糖、0. 3%的尿素、0. 25%的食鹽、0. 02%的硫化鈉，混勻后121°C滅菌 15~20min，并調(diào)pH至5. 0~5. 5,即制成種子培養(yǎng)基，并將其平均分做兩份，備用； (5) 發(fā)酵種子的制備 將經(jīng)過步驟（3)處理的啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母按照10%的接種比例分別接種于步驟 (4 )所制備的兩份種子培養(yǎng)基中，一份種子培養(yǎng)基接種一種酵母菌，然后將接種后的培養(yǎng)基 放置于30. 5°C的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)24h，即獲得啤酒酵母發(fā)酵種子和產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵種 子； (6) 發(fā)酵液的制備 發(fā)酵液是利用啤酒生產(chǎn)過程中的糖化廢液或發(fā)酵廢液制成的，具體制備方法如下： a、 利用糖化廢液制作發(fā)酵液：取啤酒生產(chǎn)過程中新鮮的糖化廢液，在3500~4000r/min 轉速下離心5~10min，然后按照重量比依次加入1. 0%的蔗糖、20%的玉米面、0. 3%的尿素、 0. 25%的食鹽以及0. 02%的硫化鈉，并于121°C滅菌15~20min，調(diào)整pH至5. 0~5. 5,即可制 成發(fā)酵液； b、 利用發(fā)酵廢液制作發(fā)酵液：取啤酒生產(chǎn)過程中新鮮的發(fā)酵廢液，在3500~4000r/min 轉速下離心5~10min，再在60~65°C水浴鍋內(nèi)水浴加熱30~40min，加熱期間不斷用滅菌的玻 璃棒攪拌，使發(fā)酵廢液中殘留的乙醇揮發(fā)，同時達到滅菌效果，然后按照重量比，向滅菌后 的發(fā)酵廢液中加入2. 0%的蔗糖、20%的玉米面、0. 5%的尿素、0. 25%的食鹽以及0. 02%的硫 化鈉，并調(diào)整PH至5. 0~5. 5,即可制成發(fā)酵液； (7) 微生物發(fā)酵 將待發(fā)酵的無機錳化合物重量的20%混合在步驟（6)所制得發(fā)酵液中，置于發(fā)酵容器 內(nèi)，并按照10%的接種比例向發(fā)酵容器內(nèi)的發(fā)酵液中接種步驟（5)所制得的啤酒酵母發(fā)酵 種子和產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵種子，然后調(diào)節(jié)溫度至30. 5°C進行發(fā)酵，2h后，向發(fā)酵容器內(nèi)再 次加入20%待發(fā)酵的無機錳化合物，并攪拌均勻，再繼續(xù)發(fā)酵至6h后，再次加入20%待發(fā)酵 的無機錳化合物，攪拌均勻，使發(fā)酵液中錳含量達到1200mg/L，繼續(xù)發(fā)酵至12h后，加入剩 余的40%的待發(fā)酵無機錳化合物，攪拌均勻，繼續(xù)發(fā)酵24h后，完成發(fā)酵過程； (8) 酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑的制作 將步驟（7)所得的發(fā)酵產(chǎn)物進行過濾，收取固體物，所得濾液在3500~4000r/min條件 下離心10min，獲得固體沉淀物，然后將過濾所得的固體物和離心所得的固體沉淀物混合均 勻，置于65°C電熱恒溫干燥箱內(nèi)進行干燥處理，干燥后用粉碎機將其粉碎并過60目篩，從 而獲得酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑； (9) 包裝 以1000 g為單位，將步驟（8)所獲得的酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑用復合薄膜進行真空 包裝，真空度為0. 085~0. 095Mpa。
[0006] 本發(fā)明的有益效果是： 第一，本發(fā)明提供了一種利用啤酒生產(chǎn)過程中糖化廢水和發(fā)酵廢水生產(chǎn)酵母發(fā)酵態(tài)錳 飼料添加劑的處理方法，方法簡單，容易操作，效果理想，既提高了資源利用效率，降低了生 產(chǎn)成本，又可以對啤酒生產(chǎn)中的廢水進行生物處理，減少了環(huán)境污染； 第二、本發(fā)明提供的酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑生物有效性高，采用Caco-2細胞模型分 析表明，本發(fā)明提供的酵母發(fā)酵態(tài)錳生物有效性為33. 10%，五水硫酸錳中的生物有效性僅 為6. 13%，酵母發(fā)酵態(tài)錳生物有效性較五水硫酸錳高26. 97% ; 第三、本發(fā)明提供的酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑對動物添加量低，采用蛋雞飼養(yǎng)試驗表 明，當其添加量僅為五水硫酸錳的2/3 (以錳計）時，蛋雞產(chǎn)蛋率不但未降低，且較硫酸錳組 提尚了 〇. 04% ; 第四，本發(fā)明采用啤酒酵母與產(chǎn)朊假絲酵母聯(lián)合發(fā)酵錳的方法，并提供了一種少量多 次加入無機錳鹽的發(fā)酵方法，而非一次性加入待發(fā)酵的錳鹽，因而避免了大量無機錳鹽對 微生物的毒性，提高了發(fā)酵效率。
【具體實施方式】
[0007] 下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
[0008] 實施例1 : 一種利用啤酒廢液生產(chǎn)酵母發(fā)酵態(tài)錳飼料添加劑的方法，酵母菌選擇 市售的啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母，所添加的錳源選擇五水硫酸錳，具體制備步驟如下： (1) 培養(yǎng)基制備以及微生物培養(yǎng) 取葡萄糖20g、蛋白胨20g、酵母浸膏10g、瓊脂20g，用蒸餾水溶解、定容至1000mL，用高 壓鍋在121°C滅菌20min，調(diào)pH至5. 0,制得培養(yǎng)基，然后將啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母從冰箱 取出復蘇，培養(yǎng)于該培養(yǎng)基上24h，以獲得復活的啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母； (2) 基礎液體培養(yǎng)基與錳梯度培養(yǎng)基制備 基礎液體培養(yǎng)基的制法為：依次向1000 ml蒸餾水中加入葡萄糖20g、蛋白胨20g以及 酵母浸膏l(xiāng)〇g，并攪拌混勻，調(diào)整PH至5. 0,備用； 錳梯度培養(yǎng)基的制法為：在上述基礎液體培養(yǎng)基中加入五水硫酸錳，得到錳含量分別 為5011^凡、10011^凡、20011^凡、40011^凡、60011^凡、80011^凡和100011^凡的培養(yǎng)基，并與猛含 量為〇mg/L的基礎液體培養(yǎng)基構成錳梯度培養(yǎng)基，備用； (3) 微生物梯度培養(yǎng) 將步驟（1)處理所獲得的啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母分別依次培養(yǎng)于步驟（2)所制得錳 梯度培養(yǎng)基中，培養(yǎng)時間為24h，培養(yǎng)溫度為30. 5°C，從而使啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母對錳 有較強的適應能力； (4) 種子培養(yǎng)基的制備 獲取啤酒生產(chǎn)過程中新鮮的糖化廢液，在4000r/min轉速下離心5min，經(jīng)過測定其COD 濃度在2800mg/L，然后按照重量比添加3. 5%的蔗糖、0. 3%的尿素、0. 25%的食鹽、0. 02%的 硫化鈉，混勻后121°C滅菌15min，并調(diào)pH至5. 0,即制成種子培養(yǎng)基，并將其平均分做兩份， 備用； (5) 發(fā)酵種子的制備 將經(jīng)過步驟（3)處理的啤酒酵母和產(chǎn)朊假絲酵母按照10%的接種比例分別接種于步 驟（4)所制備的兩份種子培養(yǎng)基中，將接種后的培養(yǎng)基放置于30. 5°C的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng) 24h