基于酒糟制備腐植酸的方法及其應用技術

本發明專利技術屬于發酵領域，特別涉及酒糟的再利用方法，具體為：將酒渣經蒸汽爆破，并通過酶解處理所得的產品做為固體培養基，按數量計，將米酒酵母、枯草芽孢桿菌、植物乳酸桿菌以4-6∶2-3∶8-12的比混合，得混合菌，將混合菌以按3-5％的接種量接種至步驟B所得酶解產物中，在38-42℃條件下發酵80-120小時，得發酵產物；所述發酵產物中含有腐植酸；本發明專利技術通過對蒸汽爆破條件的優化，應用優良的益生菌菌株混菌配比，以及酶工程/發酵工程核心技術，以酒渣為處理原料，開發一條以復合酶-益生菌生物轉化為主、物理和化學處理為輔的創新技術路線，明顯提高白酒丟糟的附加值，變費為寶，使白酒生產達到零排放，進入循環經濟軌道。

【技術實現步驟摘要】
基于酒糟制備腐植酸的方法及其應用
本專利技術屬于發酵領域，特別涉及酒糟的再利用方法。
技術介紹
本專利技術所指腐植酸，為生物腐植酸，是由作物或木屑及一些輔助原料合理搭配，在不同溫度和濕度條件下，由不同的微生物種群發酵、轉化，經萃取和濃縮，再絡合微量元素等形成的生物化學產品。腐植酸作為飼料添加劑應用方面，礦源腐植酸用作飼料添加劑和畜禽醫療已有多年歷史，它具有消炎、止血、收斂、調節腸道功能、提高免疫力的功能，對多種疾病有防治作用。據試驗分析，礦源腐植酸分子量大，生物活性物質少，營養成分低，不適宜做生物飼料培養基質。利用微生物發酵技術生產飼料酵母蛋白和生物腐植酸復合物，既可用于畜禽水產飼料添加劑，也可采用不同配料比生產多種畜禽、水產用生物飼料，我們將這一技術獲得的產物，定義為腐植酸基生物飼料。有研究報道，在豬飼料中添加天然腐植酸養豬，有如下作用:腐植酸可調整體內的鹽分和堿，中和糠醛。降低青綠飼料中的有害物質，防止腹瀉，增強體質，提高抗病力，降低死亡率。減輕排泄物的臭 味，對防止公害有利。能促進豬的消化功能，促進新陳代謝，提高飼料利用率；提高豬日增重，促進發育，縮短育肥期。促進消化酶的生命力，有效的分解營養物質，游離出芳香烴，從而提高適口性，增進食欲。消除應激影響，不出現咬尾和狂暴狀態。關于腐植酸制備飼料的報道很多，但是，基于食品生產廢棄物制備腐植酸，特別是用酒渣制備腐植酸的報道相對較少。
技術實現思路
本專利技術的目的之一在于提供一種酒糟的再利用方法，該方法為制備生物腐植酸提供了很好的解決思路。為實現上述目的，本專利技術的技術方案為:基于酒糟制備腐植酸的方法，具體包括以下步驟:A酒糟的預處理將酒糟烘干后，粉碎為粒徑不小于20目的粉末，加入相當于所述干燥后的酒糟體積0.5-2倍的水介質充分浸泡，并進行蒸汽爆破預處理，得蒸汽爆破預處理料；所述蒸汽爆破預處理的壓力不低于1.0MPa，蒸汽爆破預處理時間不低于2分鐘；B酶處理將所述蒸汽爆破預處理料用纖維素酶和半纖維素酶酶解處理，得酶解產物，將所述酶解產物作固體培養基；所述纖維素酶為葡聚糖內切酶、葡聚糖外切酶和纖維二糖酶和β -葡萄糖苷酶中任一種或多種，所述半纖維素酶為木聚糖酶和甘露聚糖酶中任一種或兩種，所述纖維素酶和/或半纖維素酶的質量相當于所述蒸汽爆破預處理料的5-10%。；C 發酵按數量計將米酒酵母、枯草芽孢桿菌、植物乳酸桿菌按4-6: 2-3: 8-12的比混合，得混合菌，將混合菌以按3-5%的接種量接種至步驟B所得酶解產物中，在38-42°C條件下發酵80-120小時，得發酵產物；所述發酵產物中含有腐植酸。進一步，所述的基于酒糟制備腐植酸的方法，在步驟C所得發酵產物中加入相當于所述發酵產物3-6倍體積的水介質，并調節pH值至8-13，攪拌8-18小時后，進行固液分離，保留液體，制成相當于所述水介質0.3-0.5倍體積的濃縮液，所述濃縮液中富含腐植酸。進一步，所述的基于酒糟制備腐植酸的方法，步驟A中，所述蒸汽爆破預處理的壓力為1.5MPa，蒸汽爆破預處理時間為8分鐘，所述酒糟具體為大麥、豌豆、高粱、大米、糯米、小麥和玉米為原料，通過白酒固體發酵工藝及蒸餾白酒后的剩余渣子。進一步，所述的基于酒糟制備腐植酸的方法，步驟C中，所述混合菌種中，米酒酵母、枯草芽孢桿菌、植物乳酸桿菌的數量比為5: 3: 10。進一步，所述的基于酒糟制備腐植酸的方法，步驟C中，所述的發酵時間為110小時。進一步，所述的基于酒糟制備腐植酸的方法，在所得發酵產物中加入相當于所述發酵產物3倍體積的0.1M的碳酸氫鈉緩沖液浸泡2小時，用氫氧化鈉調節pH值至13，攪拌12小時。所述的方法制備的腐植酸原料。本專利技術的目的之二在于提供上述腐植酸原料的應用，該應用為制備動物飼料和綠色飼養提供了解決方案。為實現上述目的，本專利技術的技術方案為:所述的腐植酸原料在制備飼料原料中的應用。本專利技術的有益效果在于:本專利技術涉及酒渣的再利用工藝，綠色環保，無二次污染；通過對蒸汽爆破條件的優化，適用于各類糧食釀酒工藝的剩余物的再利用，其處理效率高；應用優良的益生菌菌株以及酶工程/發酵工程核心技術，以白酒丟糟為處理原料，開發一條以復合酶-益生菌生物轉化為主、物理和化學處理為輔的創新技術路線，明顯提高白酒丟糟附加值，變費為寶，使白酒生產達到零排放，進入循環經濟軌道。更多的有益效果，詳見具體實施方式。具體實施方式實施例中，纖維素含量的檢測方式為范氏纖維素含量檢測方法。一纖維素含量:I原理:用沸騰的質量體積分數為80%硝酸鈣溶液使淀粉溶解，同時將干擾測定半纖維素的溶于水的其它碳水化合物除掉。將沉淀用蒸餾水沖洗以后，用較高濃度的鹽酸，大大縮短半纖維素的水解時間，水解得到的糖溶液，稀釋到一定體積，用氫氧化鈉溶液中和，其中的總糖量用銅碘法測定。2纖維素含量的測定所需溶液`(I)質量體積分數為80%硝酸鈣溶液(2)2mol/l鹽酸(3)酚酞指示劑(4)2mol/I氫氧化鈉溶液(5)堿性銅試劑(配置方法:稱取無水Na2C0340g,溶于IOOml蒸懼水中，溶后加酒石酸7.5g若不易溶解可稍加熱，冷卻后移入IOOOml的容量瓶中。另取純結晶CuS044.5g溶200ml蒸餾水中，溶后再將此溶液傾入上述容量瓶內，加蒸餾水至IOOOml刻度，放置備用)(6)草酸-硫酸混合液(7)質量體積分數為0.5%的淀粉溶液(8)0.lmol/L硫代硫酸鈉溶液。3實驗步驟(3個平行)I)稱取自然風干的生物質粉末0.1-0.2g，數值為η ;2)裝入IOml離心管中，加入10mL80 %的硝酸鈣溶液，蓋好加熱至沸騰，在慢慢沸騰的情況下加熱5min ；3)分步離心，分別用IOmL熱水洗滌沉淀3次，之后 加5mL丙酮再洗3次；4)在沉淀中加入10mL2mol/l的鹽酸，攪勻，沸水浴中不停攪拌情況下微沸45min ；5)離心,殘洛分別用IOmL蒸懼水沖洗三次，沖洗后的水溶液合并在離心液中；6)加入I滴酚酞，用2mol/l氫氧化鈉溶液中和到顯橙紅色；7)轉入IOOmL的容量瓶，稀釋到刻度；8)用干燥濾紙過濾到干燥燒杯中；9)移液管吸取IOmL濾液裝入大試管中,加入IOmL堿性銅試劑,蓋好在沸水中煮15min ；10)冷卻,加入5mL草酸-硫酸混合液(加酸混合的時候必須在不斷攪拌的情況下加入)，再加入0.5mL0.5%淀粉，用0.lmol/1硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色消失,用去b mL ；11)取IOmL堿性銅試劑，加5mL草酸-硫酸混合液，再加IOmL濾液，加入0.5mL0.5 %的淀粉，0.0lN硫代硫酸鈉溶液滴定至藍色消失，用去a mL；12)纖維素的百分含量為=0.9X 100X (a_b)/(IOOOXn)。二腐植酸的測定方法I 原理用焦磷酸鈉堿液或氫氧化鈉溶液從樣品中抽提腐植酸；再在強酸性溶液中，用重鉻酸鉀將腐值酸中的碳氧化成二氧化碳，根據重鉻酸鉀消耗量和腐植酸含碳比.計算腐植酸的產率。2 試劑I)焦磷酸鈉堿抽提液:稱取15g化學純焦磷酸鈉(Na4P2O7.IOH2O) (HG3-1288)和7g化學純氫氧化鈉(GB/T629)，溶解到IL蒸餾水中，密閉保存。2)氫氧化鈉抽提液1%:稱取IOg化學純氫氧化鈉，溶解到IL蒸餾水中，密閉保存。3)重鉻酸鉀標準溶液c(l/6K2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于酒糟制備腐植酸的方法，其特征在于，具體包括以下步驟：A酒糟的預處理將酒糟烘干后，粉碎為粒徑不小于20目的粉末，加入相當于所述干燥后的酒糟體積0.5?2倍的水介質充分浸泡，并進行蒸汽爆破預處理，得蒸汽爆破預處理料；所述蒸汽爆破預處理的壓力不低于1.0MPa，蒸汽爆破預處理時間不低于2分鐘；B酶處理將所述蒸汽爆破預處理料用纖維素酶、半纖維素酶酶解處理，得酶解產物，將所述酶解產物作固體培養基；所述纖維素酶為葡聚糖內切酶、葡聚糖外切酶和纖維二糖酶和β?葡萄糖苷酶中任一種或多種，所述半纖維素酶為木聚糖酶和甘露聚糖酶中任一種或兩種，所述纖維素酶和/或半纖維素酶的質量相當于所述蒸汽爆破預處理料的5?10‰；C發酵按數量計，將米酒酵母、枯草芽孢桿菌、植物乳酸桿菌按4?6∶2?3∶8?12的比混合，得混合菌，將混合菌按3?5％的接種量，接種至步驟B所得酶解產物中，在38?42℃條件下發酵80?120小時，得發酵產物；所述發酵產物中含有腐植酸。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳丙波，吳力克，稅朝毅，張娟，張維，劉洋，
申請(專利權)人：重慶百奧帝克微生態科技有限公司，
類型：發明
國別省市：