啤酒厂污泥与啤酒糟开发蛋白发酵饲料的试验
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在固态发酵通风床中, 物料厚度 15 cm , 以啤酒厂污泥、啤酒糟为主料, 以玉米浆, 米 渣为辅料, 同时添加适量的无机盐 K 2HP O4 0. 1% , K H 2PO 4 0. 5% , 培养基含水为 60% ～ 65% , pH 值 6. 0 左右, 按原料重量的 10% 接入一级种子。发酵温度为 28～30℃, 一般发酵 周期为 24～36 h。 1. 3. 4 成品干燥
2. 5 饲料成品中的酵母细胞数
表 7 饲料中的酵母细胞表
酵母细胞数
活细胞数
活细胞与总细胞数之比
62. 0 亿个/ g
52. 7 亿个/ g
85%
2. 6 对纤维素和半纤维素的降解作用 使用多菌种发酵技术, 能使原料中的纤维素和半纤维素部分降解为糖, 从而使饲料的
营养价值提高, 减少了饲料的废物含量。
EXPERIMENTS ON THE PRODUCTION OF PROTEIN FERMENTATION FEED FROM BREWER′S SLUDGE AND GRAIN
Jiang P eishen
Sun Xida Yang Guanzhong Qiu Yeqiang
( Zhej iang R esearch Inst it ut e of M icrobiology) ( Depart ment of Biology)
表 6 饲料中微量元素含量表 ( DS ug/ g )
元素名称
锰( M n) 铜( Cu) 钴( Co) 钠( N a) 铁( Fe)
含 量
135. 4 34. 2 72. 4 394. 3 1026
元素名称
钼( Mo) 锌( Z n) 硒( Se) 镁( Mg ) 钙( C a)
含 量
135. 6 86. 4 31. 2 2765 4596
维生素的测定分别使用的是分光光度法, 气相色谱法和自动高效液相色谱法。 1. 4. 4 酶活测定
取发酵好的饲料适当, 加 10 倍蒸馏水, 在 30℃条件下浸泡 1 h, 离心分离取其上清液 为酶液样品, 分别按各种酶活的测定方法测定其酶活。
2 试验结果
2. 1 维生素和酶活性的提高
第 3 期 蒋培森 孙希达 杨观中 邱叶强: 啤酒厂污泥与啤酒糟开发蛋白发酵饲料的试验 35
异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸
苯丙氨酸 赖氨酸 色氨酸 组氨酸 精氨酸 脯氨酸
6. 02 2. 37 2. 04 2. 58 3. 38 0. 76 1. 36 2. 52 3. 39
36
杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年
2. 4 微量元素含量 饲料成品中的微量元素比较多, 见表 6。
收稿日期 1997—09—11. 本项研究为浙江省 1994 年重点科技攻关项目资助。( 计划编号为 944036)
单位为浙江钱啤集团公司 . 单位为浙江嘉善生物化工厂 .
34
杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年
表 1 材料一般化学成份表 ( DS. % )
蛋白质
脂肪
粗纤维
粗灰分
啤酒污泥
29. 93
—
—
41. 78
啤酒糟
27. 6
7. 8
14. 2
6. 3
玉米浆
48. 5
—
—
3. 8
1. 3 方法 1. 3. 1 工艺流程图
1. 3. 2 一级种子培养 将三种菌种( 三角瓶) 按比例接种在一级种子缸中, 一级种子缸原料配方为: 4. 5°BX
麦芽汁或玉米浆 10% , 啤酒糟 8% , K 2HPO 4 0. 2% , K H2 PO 4 0. 1% , 水 0. 85M 3, pH: 6. 0, 使用蒸汽常规灭菌法, 当料温降至 32℃时接入三角瓶菌种, 在 30℃搅拌条件下培养 32 h。 1. 3. 3 一级种子发酵
14. 8% , 可将成品饲料中的蛋白质提高到 35% ～50% 。见表 4。 表 4 原料和饲料中蛋白质含量表 ( DS% )
原 料
发酵饲料
提 高
1号
36. 42
50. 01
13. 59
2号
34. 05
45. 48
11. 43
3号
30. 32
36. 05
5. 73
2. 3 氨基酸含量 饲料成品中氨基酸组成平衡, 动物必须氨基酸均有, 特别是动物的第一限制性氨基酸
3) 啤酒 厂污泥和 啤酒糟开 发生产蛋 白发酵饲 料, 产品 分别含粗 蛋白 35% , 45% , 50% , 粗纤维 10% ～12% , 见表 8。
第 3 期 蒋培森 孙希达 杨观中 邱叶强: 啤酒厂污泥与啤酒糟开发蛋白发酵饲料的试验 37
表 8 啤酒厂污泥, 啤酒糟发酵饲料主要成分含量 ( % )
水分
粗蛋白
粗脂肪
粗纤维
灰分 无氮浸出物
1号
10. 4
50. 01
5. 3
10. 1
7. 3
35. 4
2号
11. 6
45. 48
5. 2
10. 3
7. 2
24. 2
3号
9. 7
பைடு நூலகம்
36. 05
5. 1
11. 5
7. 4
21. 1
其必需氨基酸总和占 40% ～50% , 并富含多种维生素、淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、纤维 素酶等活性物质, 集能量、蛋白和酶制剂这三大功效于一体。该产品可以代替麦麸, 饼粕, 部分代替优质鱼粉, 并可以减少优质蛋白饲料( 如豆粕、鱼粉和酵母粉) 的用量, 提高饲料 的利用率, 极大地降低饲料成本, 是食品工业和发酵工业副产物及废料综合利用的有效途 径, 能推动饲料工业、发酵工业和饲养业的发展。
使用烘房对饲料进行干燥, 干燥温控在 65℃。温度过高营养成分会损失, 酶易失活, 过低干燥时间增长。当饲料中的水分下降到 12% 时, 即可出料粉碎, 包装为成品。 1. 4 分析测定
取干燥好的饲料, 分析测定各种物质和微量元素, 并计算出百分含量。 1. 4. 1 淀粉、蛋白质、纤维、半纤维素、脂肪、糖、灰分的测定 采用常规的方法进行。 1. 4. 2 氨基酸使用氨基酸分析仪( BC200 型) 1. 4. 3 测定维生素使用的方法
经过发酵后的饲料成品, 维生素含量较高, 同时具有多种酶的活性, 见表 2 和表 3。 表 2 成品饲料中维生素含量表 ( DSm g/ 100g )
名 称 V B1 V B2 V B6 VE D3
含 量 14. 25 45. 12 42. 8 1630 22. 88
名 称 生物素 泛 酸 叶 酸 烟 酸 胆 碱
关键词 啤酒糟, 啤酒厂污泥, 饲料微生物, 蛋白发酵饲料.
0 前言
据世界粮农组织预测, 到本世纪末全世界每年将缺乏蛋白饲料 2500 万吨, 而我国将 缺乏 200 万吨。如果我国畜牧业过分依赖粮食, 其发展必然受到很大限制。随着粮食价格 不断上涨, 饲料成本大幅度提高, 畜牧业也将出现大滑坡的危机。开发新的饲料资源, 解决 动物同人类争粮食的突出矛盾, 已经得到国家各级部门的高度重视。开发代粮饲料, 重点 发展节粮型畜牧业已是迫在眉睫。利用工业糟渣, 开发生产代粮饲料既利于环境保护, 又 缓和了饲料市场, 降低成本, 提高了经济效益。本试验就是这方面工作的尝试。
参考文献
1 郭维烈. 新型发酵蛋白饲料. 科学技术文献出版, 1966: 103～202. 2 田柏剑. 酒糟饲料化加工技术及设备. 饲料工业, 1995, 16( 80: 6～12 3 张 红, 褚西宁. 固体发酵饲料酵母对非蛋白氨转化能力的研究. 饲料工业, 1996, 17( 2) : 17～19 4 冯东勋, 张 强. 啤酒糟发酵饲料替代豆粕试验. 粮食与饲料工业, 1995( 12) : 14～16 5 B. K . Lonsane, et al, En zyme M icrob, T ech nol, 1985( 6) : 258～265 6 H. Sopaard , et al, Feed Int ernat ional, 1990( 4) : 33～37
含 量 0. 985 102. 8 9. 35 426. 6 3764
表 3 成品饲料中几种酶活性含量表 ( DS u/ g)
淀粉酶
纤维素酶
蛋白酶
活性
1050
2160
3178
2. 2 蛋白质的提高 经 过多 菌 种发 酵 的饲 料, 蛋白 质 比原 料 中 蛋白 质 提 高 6% ～10% , 最 高可 提 高
1 材料和方法
1. 1 菌种 黑曲霉菌( Aspergillus nig er ) 产朊假丝酵母( Candida U t ilis) 白地霉( Geot richum Candidum ) 以上菌种由浙江省微生物研究所提供, 多次筛选驯化培养后使用。
1. 2 材料 啤酒厂污泥, 啤酒糟, 玉米浆等, 以上材料的化学成份见表 1。
3 讨论与小结
1) 使用多种微生物混合发酵最重要的是选择优良菌种, 同时菌种间多是互惠共生或 偏利作用。
同时培养基的成分、pH 值、温度、各种离子浓度等也是重要因素, 只有使菌种能在极 好的条件下培养, 其生长、繁殖、代谢产物才能达到预期值。所以一条科学合理的工艺路线 也是至关重要的。
2) 因为啤酒厂污泥中粗灰分较高, 所以添加比例一般不超过 10% 为宜, 因湿的啤酒 厂污泥和干燥的啤酒厂污泥体积相差较大, 同时啤酒厂污泥的粘度大, 菌群杂, 所以应用 三级气流干燥, 这样啤酒厂污泥更利于开发应用。
38
杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年
eff ect iv e w ay t o utillze by -product s and w astes fr om f ood and f er ment at io n indust ries. It enabled t he prom ot io n o f dev elo ping indust ries of f eed, ferment at ion and anim al feeding .
( 省微生物研究所) ( 生物系)
摘 要 利用啤酒厂的啤酒糟和啤酒污泥为主料, 加入玉米浆、米渣为辅料, 同时添加适量的 无机盐, 配成基质, 接入三种饲料微生物进行固体发酵, 开发成集能量、蛋白和酶制剂这三 大功效于一体的多维多酶高价蛋白发酵饲料, 既净化环境又增加经济效益, 是食品工业和 发酵工业副产物及废料利用的一条有效途径, 能推动饲料工业、发酵工业和养殖业的发 展.
Abstract
Wit h t he brew er ′s act ive sludge and gr ain as m ain materials, as w ell as t he cor n st eep liquor and rice residue as supplement ary mat arials, and adding furt her inorganic salt s of proper am ount , t he basic mat erial w as prepared and solid st at e fermentat ion w as carr ied on af t er t he inocul at ion o f t hr ee f eed m icro -o rganisms. T his w as a high grade pr ot ein fermentat ion feed of mult i-vitam in and mult i-enzym . T hree f unctions, i. e. energy , pro tein and enzy me prepar at ion, w ere combined int o t he f eed, T hen not onl y t he environment cleaning, but also t he increasing of economic benef it became possible. It w as an
——蛋氨酸, 色氨酸含量较高, 见表 5。 表 5 饲料中氨基酸含量表 ( DS. g / 100g)
名 称
含 量
名 称
含 量
天冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 胱氨酸
4. 26 1. 53 2. 04 10. 30 1. 67 3. 27 2. 15 1. 58 0. 40
1998 年第 3 期 杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年 5 月 No. 3. 1998 JOURNAL OF HANGZHOU TEACHERS COLLEGE M ay 1998
啤酒厂污泥与啤酒糟开发蛋白 发酵饲料的试验
蒋培森 孙希达 杨观中 邱叶强
2. 5 饲料成品中的酵母细胞数
表 7 饲料中的酵母细胞表
酵母细胞数
活细胞数
活细胞与总细胞数之比
62. 0 亿个/ g
52. 7 亿个/ g
85%
2. 6 对纤维素和半纤维素的降解作用 使用多菌种发酵技术, 能使原料中的纤维素和半纤维素部分降解为糖, 从而使饲料的
营养价值提高, 减少了饲料的废物含量。
EXPERIMENTS ON THE PRODUCTION OF PROTEIN FERMENTATION FEED FROM BREWER′S SLUDGE AND GRAIN
Jiang P eishen
Sun Xida Yang Guanzhong Qiu Yeqiang
( Zhej iang R esearch Inst it ut e of M icrobiology) ( Depart ment of Biology)
表 6 饲料中微量元素含量表 ( DS ug/ g )
元素名称
锰( M n) 铜( Cu) 钴( Co) 钠( N a) 铁( Fe)
含 量
135. 4 34. 2 72. 4 394. 3 1026
元素名称
钼( Mo) 锌( Z n) 硒( Se) 镁( Mg ) 钙( C a)
含 量
135. 6 86. 4 31. 2 2765 4596
维生素的测定分别使用的是分光光度法, 气相色谱法和自动高效液相色谱法。 1. 4. 4 酶活测定
取发酵好的饲料适当, 加 10 倍蒸馏水, 在 30℃条件下浸泡 1 h, 离心分离取其上清液 为酶液样品, 分别按各种酶活的测定方法测定其酶活。
2 试验结果
2. 1 维生素和酶活性的提高
第 3 期 蒋培森 孙希达 杨观中 邱叶强: 啤酒厂污泥与啤酒糟开发蛋白发酵饲料的试验 35
异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸
苯丙氨酸 赖氨酸 色氨酸 组氨酸 精氨酸 脯氨酸
6. 02 2. 37 2. 04 2. 58 3. 38 0. 76 1. 36 2. 52 3. 39
36
杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年
2. 4 微量元素含量 饲料成品中的微量元素比较多, 见表 6。
收稿日期 1997—09—11. 本项研究为浙江省 1994 年重点科技攻关项目资助。( 计划编号为 944036)
单位为浙江钱啤集团公司 . 单位为浙江嘉善生物化工厂 .
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杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年
表 1 材料一般化学成份表 ( DS. % )
蛋白质
脂肪
粗纤维
粗灰分
啤酒污泥
29. 93
—
—
41. 78
啤酒糟
27. 6
7. 8
14. 2
6. 3
玉米浆
48. 5
—
—
3. 8
1. 3 方法 1. 3. 1 工艺流程图
1. 3. 2 一级种子培养 将三种菌种( 三角瓶) 按比例接种在一级种子缸中, 一级种子缸原料配方为: 4. 5°BX
麦芽汁或玉米浆 10% , 啤酒糟 8% , K 2HPO 4 0. 2% , K H2 PO 4 0. 1% , 水 0. 85M 3, pH: 6. 0, 使用蒸汽常规灭菌法, 当料温降至 32℃时接入三角瓶菌种, 在 30℃搅拌条件下培养 32 h。 1. 3. 3 一级种子发酵
14. 8% , 可将成品饲料中的蛋白质提高到 35% ～50% 。见表 4。 表 4 原料和饲料中蛋白质含量表 ( DS% )
原 料
发酵饲料
提 高
1号
36. 42
50. 01
13. 59
2号
34. 05
45. 48
11. 43
3号
30. 32
36. 05
5. 73
2. 3 氨基酸含量 饲料成品中氨基酸组成平衡, 动物必须氨基酸均有, 特别是动物的第一限制性氨基酸
3) 啤酒 厂污泥和 啤酒糟开 发生产蛋 白发酵饲 料, 产品 分别含粗 蛋白 35% , 45% , 50% , 粗纤维 10% ～12% , 见表 8。
第 3 期 蒋培森 孙希达 杨观中 邱叶强: 啤酒厂污泥与啤酒糟开发蛋白发酵饲料的试验 37
表 8 啤酒厂污泥, 啤酒糟发酵饲料主要成分含量 ( % )
水分
粗蛋白
粗脂肪
粗纤维
灰分 无氮浸出物
1号
10. 4
50. 01
5. 3
10. 1
7. 3
35. 4
2号
11. 6
45. 48
5. 2
10. 3
7. 2
24. 2
3号
9. 7
பைடு நூலகம்
36. 05
5. 1
11. 5
7. 4
21. 1
其必需氨基酸总和占 40% ～50% , 并富含多种维生素、淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、纤维 素酶等活性物质, 集能量、蛋白和酶制剂这三大功效于一体。该产品可以代替麦麸, 饼粕, 部分代替优质鱼粉, 并可以减少优质蛋白饲料( 如豆粕、鱼粉和酵母粉) 的用量, 提高饲料 的利用率, 极大地降低饲料成本, 是食品工业和发酵工业副产物及废料综合利用的有效途 径, 能推动饲料工业、发酵工业和饲养业的发展。
使用烘房对饲料进行干燥, 干燥温控在 65℃。温度过高营养成分会损失, 酶易失活, 过低干燥时间增长。当饲料中的水分下降到 12% 时, 即可出料粉碎, 包装为成品。 1. 4 分析测定
取干燥好的饲料, 分析测定各种物质和微量元素, 并计算出百分含量。 1. 4. 1 淀粉、蛋白质、纤维、半纤维素、脂肪、糖、灰分的测定 采用常规的方法进行。 1. 4. 2 氨基酸使用氨基酸分析仪( BC200 型) 1. 4. 3 测定维生素使用的方法
经过发酵后的饲料成品, 维生素含量较高, 同时具有多种酶的活性, 见表 2 和表 3。 表 2 成品饲料中维生素含量表 ( DSm g/ 100g )
名 称 V B1 V B2 V B6 VE D3
含 量 14. 25 45. 12 42. 8 1630 22. 88
名 称 生物素 泛 酸 叶 酸 烟 酸 胆 碱
关键词 啤酒糟, 啤酒厂污泥, 饲料微生物, 蛋白发酵饲料.
0 前言
据世界粮农组织预测, 到本世纪末全世界每年将缺乏蛋白饲料 2500 万吨, 而我国将 缺乏 200 万吨。如果我国畜牧业过分依赖粮食, 其发展必然受到很大限制。随着粮食价格 不断上涨, 饲料成本大幅度提高, 畜牧业也将出现大滑坡的危机。开发新的饲料资源, 解决 动物同人类争粮食的突出矛盾, 已经得到国家各级部门的高度重视。开发代粮饲料, 重点 发展节粮型畜牧业已是迫在眉睫。利用工业糟渣, 开发生产代粮饲料既利于环境保护, 又 缓和了饲料市场, 降低成本, 提高了经济效益。本试验就是这方面工作的尝试。
参考文献
1 郭维烈. 新型发酵蛋白饲料. 科学技术文献出版, 1966: 103～202. 2 田柏剑. 酒糟饲料化加工技术及设备. 饲料工业, 1995, 16( 80: 6～12 3 张 红, 褚西宁. 固体发酵饲料酵母对非蛋白氨转化能力的研究. 饲料工业, 1996, 17( 2) : 17～19 4 冯东勋, 张 强. 啤酒糟发酵饲料替代豆粕试验. 粮食与饲料工业, 1995( 12) : 14～16 5 B. K . Lonsane, et al, En zyme M icrob, T ech nol, 1985( 6) : 258～265 6 H. Sopaard , et al, Feed Int ernat ional, 1990( 4) : 33～37
含 量 0. 985 102. 8 9. 35 426. 6 3764
表 3 成品饲料中几种酶活性含量表 ( DS u/ g)
淀粉酶
纤维素酶
蛋白酶
活性
1050
2160
3178
2. 2 蛋白质的提高 经 过多 菌 种发 酵 的饲 料, 蛋白 质 比原 料 中 蛋白 质 提 高 6% ～10% , 最 高可 提 高
1 材料和方法
1. 1 菌种 黑曲霉菌( Aspergillus nig er ) 产朊假丝酵母( Candida U t ilis) 白地霉( Geot richum Candidum ) 以上菌种由浙江省微生物研究所提供, 多次筛选驯化培养后使用。
1. 2 材料 啤酒厂污泥, 啤酒糟, 玉米浆等, 以上材料的化学成份见表 1。
3 讨论与小结
1) 使用多种微生物混合发酵最重要的是选择优良菌种, 同时菌种间多是互惠共生或 偏利作用。
同时培养基的成分、pH 值、温度、各种离子浓度等也是重要因素, 只有使菌种能在极 好的条件下培养, 其生长、繁殖、代谢产物才能达到预期值。所以一条科学合理的工艺路线 也是至关重要的。
2) 因为啤酒厂污泥中粗灰分较高, 所以添加比例一般不超过 10% 为宜, 因湿的啤酒 厂污泥和干燥的啤酒厂污泥体积相差较大, 同时啤酒厂污泥的粘度大, 菌群杂, 所以应用 三级气流干燥, 这样啤酒厂污泥更利于开发应用。
38
杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年
eff ect iv e w ay t o utillze by -product s and w astes fr om f ood and f er ment at io n indust ries. It enabled t he prom ot io n o f dev elo ping indust ries of f eed, ferment at ion and anim al feeding .
( 省微生物研究所) ( 生物系)
摘 要 利用啤酒厂的啤酒糟和啤酒污泥为主料, 加入玉米浆、米渣为辅料, 同时添加适量的 无机盐, 配成基质, 接入三种饲料微生物进行固体发酵, 开发成集能量、蛋白和酶制剂这三 大功效于一体的多维多酶高价蛋白发酵饲料, 既净化环境又增加经济效益, 是食品工业和 发酵工业副产物及废料利用的一条有效途径, 能推动饲料工业、发酵工业和养殖业的发 展.
Abstract
Wit h t he brew er ′s act ive sludge and gr ain as m ain materials, as w ell as t he cor n st eep liquor and rice residue as supplement ary mat arials, and adding furt her inorganic salt s of proper am ount , t he basic mat erial w as prepared and solid st at e fermentat ion w as carr ied on af t er t he inocul at ion o f t hr ee f eed m icro -o rganisms. T his w as a high grade pr ot ein fermentat ion feed of mult i-vitam in and mult i-enzym . T hree f unctions, i. e. energy , pro tein and enzy me prepar at ion, w ere combined int o t he f eed, T hen not onl y t he environment cleaning, but also t he increasing of economic benef it became possible. It w as an
——蛋氨酸, 色氨酸含量较高, 见表 5。 表 5 饲料中氨基酸含量表 ( DS. g / 100g)
名 称
含 量
名 称
含 量
天冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 蛋氨酸 胱氨酸
4. 26 1. 53 2. 04 10. 30 1. 67 3. 27 2. 15 1. 58 0. 40
1998 年第 3 期 杭 州 师 范 学 院 学 报 1998 年 5 月 No. 3. 1998 JOURNAL OF HANGZHOU TEACHERS COLLEGE M ay 1998
啤酒厂污泥与啤酒糟开发蛋白 发酵饲料的试验
蒋培森 孙希达 杨观中 邱叶强