純種酵母發(fā)酵一直是液體法的專利,質(zhì)量高可達每克100---150億個,而液體發(fā)酵法的高耗糧,高污染治理費用高難度大被淘汰。以前固體發(fā)酵只能用于開放窖藏式的釀酒行業(yè),而近幾年生物技術(shù)發(fā)展,人們開始用固體發(fā)酵法生產(chǎn)酵母,采用傳統(tǒng)釀酒法,結(jié)果質(zhì)量極低,只有每克1--2億以下,成品率極低只有25%以下,成本卻很高,達1---2萬元??晒腆w法的綠色環(huán)保沒有三廢污染被人們青睞,面臨著世界性的飼料蛋白嚴重缺口(目前我國蛋白飼料缺口量為4000萬噸以上),飼料中抗生藥物添加劑在動物體內(nèi)殘留,危害人的身體健康,急需有高效綠色產(chǎn)品替代,而秸稈的燃燒也迫切尋找一個能大量利用秸稈的方法。為此各國都在致力研發(fā)固體純種發(fā)酵技術(shù),近期發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上有國內(nèi)研究機構(gòu),研發(fā)飼料酵母,質(zhì)量達到每克40---60億個菌。按純酵母每克100---150億個菌來看,這個數(shù)量只能算酵母飼料,離成功還有一段距離。
本發(fā)明的目的是克服固,液兩種方法的缺點,找出解決固體方法成功的關(guān)鍵,能使固體發(fā)酵質(zhì)量達到液體法,每克100億個以上。
本發(fā)明的目的主要通過下述技術(shù)方案得以實現(xiàn),
1 菌種的馴化
2 生產(chǎn)原料及各種物料配比
3 生產(chǎn)工藝技術(shù)
4 產(chǎn)品質(zhì)量成品率與成本
5 生產(chǎn)設備
1菌種的馴化 固體方法生產(chǎn)純種酵母,首要是把適應液體生產(chǎn)的菌種馴化成適應固體生產(chǎn)。而菌種的選擇也是研發(fā)成功的難點,1989本人使用各種釀酒酵母,生香酵母等,效果不理想,92年選用了熱帶假絲酵母和產(chǎn)朊酵母,經(jīng)14個月培養(yǎng)馴化,才適應了固體生產(chǎn),研發(fā)取得成功。第二次2007年生產(chǎn),馴化只用了10個月就成功了。
馴化的流程是;斜面原菌管--液體試管--液體三角瓶--固體通風小試--分離--液體試管--液體三角瓶--固體小試--分離。如此一直循環(huán),直到適應固體生產(chǎn)為止。
其中斜面原菌種為買來的國家允許使用酵母菌種。熱帶假絲酵母和產(chǎn)朊酵母,液體試管,三角瓶的液體培養(yǎng)基和分離固體培養(yǎng)基均為麥芽培養(yǎng)基。恒溫箱培養(yǎng)溫度為28--32度。在無菌室接菌箱中無菌操作。
小試 用酵母菌在小型設備中發(fā)酵生產(chǎn)。
2 生產(chǎn)原料及各種物料配比
(1)小試原料水的配比 秸稈∶玉米面=4∶6或5∶5加水量為原料的60--80% 大生產(chǎn)物料水的配比秸稈∶玉米面=4--8∶6--2加水量為原料的60---90%
(2)淀粉酶添加量 每克玉米面2--4單位 糖化酶添加量為玉米面的千分之四到六
(3)菌種添加量
總干物料的10---20%
3 生產(chǎn)工藝技術(shù) (1)小試固體物料秸稈粉或糠殼粉和玉米面,加水拌濕拌勻,并預先將淀粉酶和玉米面拌勻。然后蒸料,采用常壓蒸料1小時,悶鍋半小時出料。采用加壓(1,5kg)蒸料40分鐘出料。至小試設備中。涼涼至75度加入糖化酶,拌勻糖化半小時后吹涼至36度后,拌入三角瓶液體菌種,靜止培養(yǎng)6--8小時左右溫度可以升至34--36度時,用自動控溫風機吹涼,溫度控制至31--35度,室內(nèi)溫度為24--26度。24--26小時發(fā)酵結(jié)束。培養(yǎng)室內(nèi)要嚴格滅菌,并保持發(fā)酵室密閉,風機吹的風是無菌空氣。
(2)大生產(chǎn)的工藝技術(shù) 秸稈,玉米面水,淀粉酶配比好后蒸料。蒸好的物料進入發(fā)酵室設備中,經(jīng)糖化接菌后,保溫30--33度,靜止培養(yǎng),一般經(jīng)1--2小時溫升至34--36度時,開啟自動控溫31--35度,經(jīng)自動控溫12--13小時,物料剛要結(jié)塊,需翻料一次,物料若干,用噴霧器少量噴水拌勻。再經(jīng)2---4小時,物料顏色由黃變的較白,結(jié)塊嚴重,自動控溫風機連續(xù)吹風不降溫,此時還需翻料一次,并需補水,量比上次補水量多,表面略濕。18--24小時發(fā)酵成熟,物料顏色完全變白時,即可出料。此時不出料,雖然溫升很快,單位菌數(shù)不再上升,已達極限,有酵母香氣,仍吹風培養(yǎng),超出時間,物料會發(fā)出氨味,此時酵母數(shù)生死平衡,死酵母發(fā)出氨味。所以應適時出料,出料經(jīng)低溫熱風烘干,粉碎包裝,成品儲存。
4 產(chǎn)品質(zhì)量得率與成本 產(chǎn)品每克含活酵母菌107億個(經(jīng)黑龍江省微生物研究所化驗),蛋白在原料基礎上提高15---20%,顏色灰白。產(chǎn)品成品率85--92%。成本只有窖藏發(fā)酵法的三分之一到四分之一
5生產(chǎn)設備 小試發(fā)酵設備是一個長80cm,寬50cm不銹鋼槽,槽內(nèi)有2mm眼的篩底做假底,槽底有風機的通風口,假底上物料厚度為5---7cm
大生產(chǎn)發(fā)酵設備 為多層旋轉(zhuǎn)篩,篩面長為6米,寬為1,6米。篩上是20--25cm的發(fā)酵料,翻料是上層物料經(jīng)設備兩頭的打碎機到下層
本發(fā)明生產(chǎn)工藝技術(shù)適應大規(guī)模自動化生產(chǎn),生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生三廢污染。
本發(fā)明生產(chǎn)的固體純種飼料酵母,在大量實驗中,飼用本發(fā)明產(chǎn)品,可以使動物增產(chǎn)增重,提高免疫力,增加適口性,可以等量代替動植蛋白。如;在日糧中添加2--5%該產(chǎn)品,能使蛋雞增蛋20--35%,日糧中添加2%該產(chǎn)品,奶牛增奶8--10%。
(附有奶牛增奶實驗報告)
大量生產(chǎn)本發(fā)明產(chǎn)品,可以解決我國和世界目前面臨同樣的蛋白缺口問題,替代飼料中抗生藥物促生長的作用,解決藥物殘留危害人的身體健康問題,解決秸稈燃燒溫室效應問題。