[发明专利]一种利用鲜果渣液体深层发酵制备高蛋白果渣的方法

说明书

技术领域

本发明属于苹果渣废物利用和生物饲料领域，具体涉及一种利用鲜果渣液体深层发酵制备高蛋白果渣的方法。

背景技术

我国水果产量和种植面积均居世界前列，每年产生苹果渣近千万吨。苹果渣中所含水分较高，可溶性营养物的含量较高，容易造成微生物的滋生，如若不及时处理，就会腐败变质，不仅造成了资源的严重浪费，更会对环境造成危害。目前，苹果渣的利用主要分为非发酵利用和发酵利用两个方面。

非发酵利用的方法有：鲜食、干制饲料、分离提取有效成分等。鲜苹果渣由于其适口性差、易霉变、蛋白质含量低等原因不能直接作饲料，所以需与其他饲料进行配比；干制后虽解决了易霉变等问题，但在饲料中复配时仍然存在蛋白含量低等缺点；分离提取又会产生大量二次残渣。

发酵利用的方法分为自然发酵和接种发酵。自然发酵适口性较差、易滋生有害菌。接种发酵又分为两个大的方面：1.利用微生物发酵生产酒精、沼气、柠檬酸、苹果醋等；2.接种益生菌生产蛋白质饲料。其中，利用微生物发酵生产酒精、沼气、柠檬酸、苹果醋等，又会伴随着大量二次残渣的出现，形成对环境的二次污染。而接种益生菌生产蛋白饲料是一种能够将苹果渣达到完全的利用、无环境二次污染、成本较低且具有高附加值的利用方法，现就这一方面进行以下概述：

目前，利用接种益生菌生产蛋白饲料对苹果渣进行开发利用的研究成果来看，发酵方式大多为固态发酵，浅盘液体发酵也有报道。武运，李焕荣等人利用固态发酵法对苹果渣生产菌体饲料蛋白进行了研究。高卫卫利用产朊假丝酵母，对苹果渣进行固体发酵。而固态发酵也有其局限性，不利于工业化生产：1.菌种限于耐低水活性的微生物，菌种选择性少。2.发酵速度慢，周期较长。3.占地面积过大，规模受限。4.工艺参数难测准和控制。5.批量产出的产品少，工艺操作消耗劳力多，强度大。6.由于自动化程度差，过程中大多环节需要认为操作，易污染杂菌。张宗舟，巩晓芳等发表的专利中利用苹果渣液体培养基进行浅盘培养，发酵2-7天，取菌膜烘干供饲料添加所用。浅盘液体发酵的局限性在于：1.发酵占地面积大，规模受限。2.由于发酵过程中需要翻盘，人力消耗大。3.批量产出产品少。4.需要露天培养，更易污染杂菌。5.仅靠观察菌膜厚度判断发酵效果，工艺参数难测准和控制。徐抗震，宋纪蓉等利用液固态进行发酵，即菌种一次活化之后，将多菌种混合小规模液态发酵，再接入到固态培养基中进行固态发酵，此方法利用的液体发酵仅限于菌种二次活化以利于多菌种相互适应，在后期仍需固态发酵。另外，田杏芳，王连民则着手于利用苹果渣等配成的混合培养基生产发酵饲料，在发酵过程中不添加外源含氮物，在于利用培养基增菌，即将培养基中的蛋白质转换为菌体，着重益生菌发酵饲料的保健作用，不涉及蛋白质含量的大量增加。宁瑛的研究成果原理与之类似。这些研究所用的发酵方法也是固态发酵，或添加少量水成半固态，在发酵过程中的弊端与以上类似。

综上所述，现有的发酵方法弊端较多，受诸多不确定因素影响，发酵时间长，消耗大，最大的问题的是难以实现大规模工业化生产。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用鲜果渣液体深层发酵制备高蛋白果渣的方法，该方法发酵速度快、周期短，过程易控制，产量高，利于工业化生产。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种利用鲜果渣液体深层发酵制备高蛋白果渣的方法，包括以下步骤：

1)菌种一级活化

向YPD培养基中接入0.5％～1％的酿酒酵母或产朊假丝酵母，灭菌后，培养活化至活菌数大于10⁸cfu/mL；

2)菌种二级活化

按1000：(2.5～4)：(0.7～1.5)的质量比，取苹果渣浆料、CO(NH₂)₂和甘蔗糖蜜，或按1000：(5～7)：(0.7～1.5)的质量比，取苹果渣浆料、(NH₄)₂·SO₄和甘蔗糖蜜；

混匀、灭菌后，按3％～5％的接种量接入经一级活化的酿酒酵母或产朊假丝酵母，然后发酵培养至活菌数大于10⁸cfu/mL；

3)菌种三级活化