一种解淀粉芽孢杆菌饲料添加剂的固体发酵工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于饲料添加剂制剂领域,涉及解淀粉芽孢杆菌益生菌的固体发酵工艺。【背景技术】
[0002] 随着集约化养殖业的发展,抗生素在畜禽饲料中的用量越来越大,抗生素的药物 残留和抗药性对人类健康的影响带来许多不良影响。饲用益生菌是近年来出现的一类新型 饲料添加剂,它可直接饲喂动物并通过调节动物肠道微生态平衡达到预防疾病、促进动物 生长和提高饲料利用率的目的,其中芽孢杆菌是应用最广泛的一类饲用益生菌,因为芽孢 杆菌以孢子形式存在,具有耐热、耐酸、耐胆盐的特性,在饲料制粒过程中损失较少,进入肠 道后可以萌发为具有新陈代谢作用的益生菌群。
[0003]解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是一种与枯草芽孢杆菌亲缘性 很高的益生菌,具有很强的抑制真菌和细菌的作用。2008年,欧盟已批准解淀粉芽孢杆菌作 为饲料添加剂在肉鸡中使用,解淀粉芽孢杆菌作为一种益生菌,在发酵过程中能产生抑菌 活性肽和淀粉酶、蛋白酶等,其发酵产物对抑制肠道有害菌、促进营养物质消化吸收有重要 作用,申请号为201410380289. 4的专利公布了一种解淀粉芽孢杆菌的液体发酵方法,由于 解淀粉芽孢杆菌产生的抑菌肽和淀粉酶等易溶于水,采用液体发酵的方法容易使这些活性 成分随废水而排出,该专利通过膜过滤的方法提取解淀粉芽孢杆菌中的有效抑菌成分,但 过程比较复杂,而且成本高,得率低。
[0004]固体发酵方法是目前认为比较理想的解淀粉芽孢杆菌的发酵方法,因为固体发 酵的过程不仅保存了菌体,而且解淀粉芽孢杆菌产生的抑菌肽和淀粉酶等有效成分与菌体 混合,用作饲料添加剂时不仅可以发挥菌体本身的作用,而且可以发挥代谢产物的作用,有 利于解淀粉芽孢杆菌在动物体内发挥作用,但固体发酵过程中存在温度控制困难、产品发 酵时间长、容易感染杂菌、发酵装置消毒困难、劳动强度大、人工成本高等问题。
【发明内容】
[0005]本发明针对解淀粉芽孢杆菌发酵过程中存在的问题,采用新的发酵工艺,解决解 淀粉芽孢杆菌发酵过程中的温度控制、杂菌控制等问题,减少劳动强度。
[0006]本发明的一种解淀粉芽孢杆菌饲料添加剂的固体发酵工艺,包括如下步骤:
[0007] 1) -级培养:取适量解淀粉芽孢杆菌接种于内含培养基I的三角瓶中,于培养摇 床内培养,得到一级种子;
[0008] 2)二级培养:取种子罐,并投入配制的培养基II,将步骤1)的一级种子投入种子 罐中扩大培养18-20h,得到二级种子;
[0009] 3)圆盘培养:取自制圆盘装置,放入固态培养基III,然后于培养基III上接种 步骤2)的二级种子进行发酵,所述接种的二级种子重量为培养基III重量的1-5% ;发酵 24-36h后,检测转芽孢率,当转芽孢率大于85%时停止发酵,得到发酵产物;
[0010] 4)烘干:调节自制圆盘装置的温度,并通入热风,使自制圆盘装置的温度达到 80-85°C,将步骤3)的发酵产物进行烘干;
[0011] 5)粉碎:将步骤4)烘干的发酵产物进行粉碎,过40-60目筛,利用辅料调配发酵 产物,使解淀粉芽孢杆菌的含量为1 x 109-1 X 101(lcfu/g,即得解淀粉芽孢杆菌产品。
[0012] 进一步的,所述步骤1)的解淀粉芽孢杆菌为保藏号为CGMCC No. 9384的解淀粉芽 孢杆菌,该解淀粉芽孢杆菌菌液含量为50X 108cfu/mL。
[0013] 进一步的,所述步骤1)的培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基,为高温灭菌的pH 为7. 0且内含5g/L牛肉膏,10g/L蛋白胨和5g/L氯化钠的水基培养基;所述培养摇床内培 养时间为18_20h。
[0014] 进一步的,所述步骤2)的培养基II为扩大培养基,为高温灭菌的pH为7. 0且内 含20g/L葡萄糖、10g/L玉米粉、40g/L大豆粉、8g/L酵母粉、lg/L硅油(H201-100)、0? 5g/L 碳酸氢钙、0. 〇15g/L氯化钙、lg/L硫酸铵、0. 15g/L硫酸镁和0. 15g/L硫酸锰的水基培养基, 所述pH由NaHC03调节。
[0015] 进一步的,所述步骤2)的扩大培养条件为温度37-39°C,搅拌,通气量为8-10m3/ h〇
[0016] 进一步的,所述步骤3)的培养基III为固体发酵培养基,为高温灭菌后冷却至 37 °C的内含质量分数为45 %酱油豆柏、15 %米糠、0. 12 %硫酸镁、0. 12 %硫酸锰的水基培养 基,pH自然。
[0017] 进一步的,所述步骤3)的自制圆盘装置的直径为6-10m,高度为0.5-0. 8m,圆盘 的底部布满直径〇. l-o. 2_的小孔,且圆盘下面连接有通风装置;所述步骤3)的发酵条件 为:将自制圆盘装置放置于直径大于圆盘直径的密闭房间内,通过温控装置调节房间温度 为37-42°C,湿度为60-90%,通风装置每隔4-5小时启动一次,对物料进行翻动,每次翻动 时间为10-15分钟,所述密闭房间装有观察窗,通过观察窗监控发酵过程。
[0018] 该圆盘下连接的通风装置,通风的温度可控制,通风有两个功能,一是可以通过通 热风或冷风来控制物料温度,二是可以通过通风来对物料进行翻动。
[0019] 进一步的,所述步骤1)的三角瓶含量为5L,内装2L培养基I ;所述步骤2)的种子 罐容量为500L,内装300L培养基II ;所述步骤3)的自制圆盘装置上放入的培养基III料 层厚度为200-300mm。
[0020] 进一步的,所述步骤5)的辅料为轻质碳酸钙或玉米淀粉。
[0021] 进一步的,所述高温灭菌条件为温度115-128°C,时间20-35min。
[0022] 益生菌的发酵分为固体发酵和液体发酵,目前采用液体发酵方法的较多,液体发 酵存在发酵速度快,发酵产量高,发酵产品杂菌率低等优点,但液体发酵过程中所有的原材 料均需严格灭菌,灭菌过程稍有偏差就会导致发酵过程的失败,而且液体发酵设备成本高, 益生菌在发酵过程中产生的很多产物如抑菌蛋白和酶类会溶于水,发酵结束后这些有效成 分会随废水而排出体外,一方面减少了发酵产物的作用效果,另一方面增加了废水的处理 成本。而益生菌传统的固体发酵多采用托盘法或固体发酵罐法,固体发酵法成本较低,但托 盘法发酵过程存在温度不均匀,发酵过程中需要人工翻动,会造成人为污染,所以杂菌率较 高,影响了发酵产品的性能,采用固体发酵罐法又存在成本较高,而且产量小的问题,为解 决解淀粉芽孢杆菌发酵过程中存在的这些问题。
[0023] 本发明所用解淀粉芽孢杆菌保藏号为:CGMCC No. 9384,单位为:中国微生物菌 种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,时间为: 2014年6月25日,名称为:解淀粉芽抱杆菌Bacillus amyloliquefaciens。
[0024] 本发明提出了一种新的发酵方式,即用一种圆盘发酵装置来进行发酵,其优点主 要表现在四个方面:
[0025] (1)圆盘发酵装置实现了机械化操作,入料、出料、培养过程中的翻料,均由机械实 现操作,在整个操作过程中,人与物料不直接接触,避免了人为的污染;
[0026] (2)发酵过程中温度、湿度、氧的补充都可以进行严格控制,从而使解淀粉芽孢杆 菌的生长能在适宜的环境中进行,提高了发酵效率;
[0027] (3)减少了劳动强度,提高了劳动生产率;
[0028] (4)圆盘的底部可通入热风,从而使发酵产物干燥,同时由于干燥温度可达 80-85 °C,这样的高温可以对圆盘本身进行消毒,避免了可能存在的交叉污染。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结 合具体实施例,进一步阐述本发明。
[0030] 实施例1
[0031] 本实施例的一种解淀粉芽孢杆菌饲料添加剂的固体发酵工艺,包括如下步骤:
[0032] 1) 一级培养:取3mL浓度为50 X 108cfu/mL的解淀粉芽孢杆菌(保藏号为CGMCC No. 9384)接种于内含2L培养基I的5L三角瓶中,该培养基I为牛肉膏蛋白胨摇瓶培养基, 为内含5g/L牛肉膏,10g/L蛋白胨和5g/L氯化钠的水基培养基,之后调节pH为7. 0并于 121°C下高温灭菌30min,再放于培养摇床内培养18h,得到一级种子;
[0033] 2)二级培养:取500L种子罐,并投入配制的300L培养基II,该培养基II为 扩大培养基,为内含20g/L葡萄糖、10g/L玉米粉、40g/L大豆粉、8g/L酵母粉、lg/L硅油 (H201-100)、0? 5g/L 碳酸氢钙、0? 015g/L 氯化钙、lg/L 硫酸铵、0? 15g/L 硫酸镁和 0? 15g/L 硫酸锰的水基培养基,之后用NaHC03调节pH为7. 0并于121°C下高温灭菌30min ;将步骤1) 的一级种子投入种子罐中于37°C下搅拌液体并保持通气量为10m3/h条件下扩大培养18h 得到二级种子;
[0034] 3)圆盘培养:取直径为6m,高度为0.8m的自制圆盘装置,圆盘的底部布满直径 0