專利名稱：直投式啤酒糟產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于啤酒糟加工領(lǐng)域，特別涉及一種以啤酒糟為原料通過生物工程生產(chǎn)的啤酒糟產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
啤酒麥糟是在制備麥汁時(shí)產(chǎn)生的，啤酒麥糟的主要成分是未糖化的麥芽、大米中的不溶性高分子物質(zhì)和麥皮中的纖維素等。啤酒糟中含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類和無機(jī)鹽類，其中干糟含粗蛋白24％-26％、無氮浸出物40.8％、粗脂肪5.3％、灰分4.2％、殘?zhí)?.5％～2％，還有少量鈣、磷等礦物元素。
麥糟約占啤酒生產(chǎn)量的四分之一，目前大部分廠家仍將麥糟直接排放，這不僅對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染，而且浪費(fèi)了大量的污染治理費(fèi)。啤酒糟是啤酒工業(yè)的主要副產(chǎn)物(占副產(chǎn)物的80％以上)，其蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24％-26％(干計(jì))，是一種很好的蛋白質(zhì)資源。近年來，隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，我國的啤酒生產(chǎn)得到迅速發(fā)展，據(jù)估計(jì)2010年我國的啤酒年產(chǎn)量將達(dá)到3000萬噸，啤酒糟將達(dá)到750萬噸(濕糟)。然而啤酒廠的糟渣處理卻成為迫切需要解決的難題。我國大多數(shù)廠家將啤酒糟直接用作飼料(濕糟或干糟)，經(jīng)濟(jì)效益較低。濕啤酒糟由于產(chǎn)出量大，且水分含量高(達(dá)70％以上)，使有效利用該資源受到了一定限制。特別是夏季陰雨天氣較多，正值啤酒生產(chǎn)旺季，啤酒糟往往得不到及時(shí)處理而導(dǎo)致變質(zhì)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染與資源浪費(fèi)。為此，利用生物技術(shù)將啤酒糟開發(fā)出附加值高、營養(yǎng)價(jià)值高的新產(chǎn)品，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此啤酒麥糟產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種直投式啤酒糟產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明直投式啤酒糟產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程如下對啤酒糟進(jìn)行濕法粉碎，粉碎完畢后加入固體發(fā)酵罐進(jìn)行高溫滅菌，麥糟溫度降低到30℃添加酵母菌粉、乳酸菌粉和滅菌營養(yǎng)液，將啤酒糟和菌種混合后，倒入固體發(fā)酵設(shè)備內(nèi)，進(jìn)行前期發(fā)酵前期發(fā)酵期間溫度為25-32℃，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.5～1.0，攪拌轉(zhuǎn)速5-20轉(zhuǎn)/分，濕度控制在80-90％之間，前期發(fā)酵時(shí)間10-20小時(shí)；前期發(fā)酵完畢停開攪拌，停止通入無菌新鮮空氣，繼續(xù)保持溫度在25-31℃進(jìn)行后期發(fā)酵，后期發(fā)酵時(shí)間20-40小時(shí)。待麥糟料的ph達(dá)到3.6-4.5，發(fā)酵完畢后逐步通入干燥熱空氣，使麥糟發(fā)酵料水分在7％以下，開啟攪拌混合發(fā)酵麥糟。將上述產(chǎn)物包裝后即可銷售。
本發(fā)明中麥糟的滅菌條件是121℃2-3小時(shí)。
本發(fā)明中麥糟原料的水分含量控制在70-90％。
本發(fā)明中添加的營養(yǎng)液主要由麥糟重量0.5-1％的葡萄糖、0.01-0.03％的碳酸鈣、5-10％的磷酸銨、0.1-0.5％酵母粉組成。
本發(fā)明固體發(fā)酵設(shè)備可以采用常州三高生物技術(shù)工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SGG-2000W型號固體發(fā)酵設(shè)備或同類固體發(fā)酵設(shè)備。
本發(fā)明中酵母菌采用安琪酵母公司生產(chǎn)的活性面包酵母菌粉、活性啤酒酵母菌粉、活性啤酒酵母菌粉，添加量占麥糟重量的0.01-0.1％；乳酸菌粉采用市售的活性乳酸菌粉，添加量占麥糟重量的0.05-0.1％。
前期發(fā)酵期間合適發(fā)酵溫度為27-30C之間，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.5～0.8，攪拌轉(zhuǎn)速5-20轉(zhuǎn)/分，濕度控制在80-90％之間。
后期發(fā)酵期間合適發(fā)酵溫度為27-30℃，濕度控制在80-90％之間。
干燥溫度控制在75-90℃。
以啤酒糟為主要原料，采用酵母菌和乳酸菌混合發(fā)酵技術(shù)，使微生物體內(nèi)的各種酶系協(xié)同作用。首先是酵母菌利用以上的糖類和氨基酸合成營養(yǎng)價(jià)值高、適口性好的高蛋白飼料。從而大幅度提高啤酒糟的蛋白質(zhì)含量，降低粗纖維含量，改善了啤酒糟的品質(zhì)，增加了飼料的營養(yǎng)價(jià)值和消化利用率。通過乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸，乳酸的大量產(chǎn)生不僅增加了麥糟產(chǎn)品的適口性，而且由于乳酸的產(chǎn)生使麥糟產(chǎn)品具有良好的適口性。其粗蛋白的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34.63％以上，其中賴氨酸達(dá)到3％，比發(fā)酵前提高了3倍以上，B族維生素的總量提高了2倍，粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.72％(低于未發(fā)酵啤酒糟的1/2)，還富含多種消化酶、維生素及鈣、磷。這種飼料不僅可用于牛、馬、羊等牲畜，還可以用于豬和雞等畜禽，大大提高了啤酒糟的飼用價(jià)值，同時(shí)也可以減少環(huán)境污染。
采用本發(fā)明生產(chǎn)技術(shù)使啤酒糟在高水分狀態(tài)下接入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的菌液，在適合溫度條件下進(jìn)行生物反應(yīng)。在此過程中，采用強(qiáng)制充氧和定期攪拌，使物料與氧充分接觸并散發(fā)多余熱量。當(dāng)接種12h后，在充分酶解和水解作用下，部分地降解纖維素等物質(zhì)，利用糟中的碳源及氮源合成菌體，促進(jìn)酵母單細(xì)胞蛋白(SCP)的合成及代謝物的生成，即單細(xì)胞蛋白的積累。當(dāng)發(fā)酵物料的酵母細(xì)胞數(shù)趨于穩(wěn)定時(shí)(15-20h左右)，停止通風(fēng)使乳酸菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵。在乳酸菌生長代謝過程中，會(huì)產(chǎn)生一些具有抗微生物活性的物質(zhì)，如有機(jī)酸，過氧化氫，二氧化碳等，可以有效抑制有害微生物的生長繁殖。很多乳酸菌都能產(chǎn)生細(xì)菌素，如乳鏈菌素，乳酸菌素，噬酸菌素等，經(jīng)研究表明這些物質(zhì)在抑制病原菌上具有重要作用。粘附能力通常認(rèn)為是病原菌的一種重要的毒性因子，粘附于腸道粘膜，是病原菌定植并產(chǎn)生臨床癥狀的前提條件。乳酸菌可防止病原菌附著于腸上皮細(xì)胞表面，從而達(dá)到抑制有害微生物的效果。
發(fā)酵完畢吹熱風(fēng)進(jìn)行干燥。由于采用蒸汽換熱，可以將溫度調(diào)整到55℃以下，以保證細(xì)胞、多種酶和維生素不被破壞，特別是它們的生物活性不受損失。最終將菌體及其代謝物和底物一并收集。再發(fā)酵后的啤酒糟產(chǎn)品中含有大量的菌體蛋白，同時(shí)含有其代謝物如維生素、活性酶等物質(zhì)；也山于乳酸菌產(chǎn)生的酸性代謝產(chǎn)物使腸道環(huán)境偏酸性，而一般消化酶的最適pH值為偏酸性(淀粉酶6.5、糖化酶4.4)，這樣就有利于營養(yǎng)素的消化吸收，有機(jī)酸的產(chǎn)生還可加強(qiáng)腸道的蠕動(dòng)和分泌，可促進(jìn)養(yǎng)分的消化吸收。因而產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)飼料蛋白。
在混合菌種的作用下，將糟液中的可溶性有機(jī)酸、還原糖等物質(zhì)轉(zhuǎn)換成菌體蛋白及其代謝物如B族維生素、活性酶、促生長因子等，并被截留在固形物中，使產(chǎn)品具有高活性、多功能、高消化率的特性。并可解決糟液對環(huán)境的污染。該添加劑可抑制消化道內(nèi)有害微生物的生長，產(chǎn)生廣譜性的抗菌性物質(zhì)，提高機(jī)體的免疫能力，減少疾病的發(fā)生，還能分泌消化酶，提高飼料的轉(zhuǎn)化率。
采用本技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品是一種蛋白含量高，動(dòng)物必要氨基酸組成符合動(dòng)物營養(yǎng)需要，不含任何激素的生物麥糟產(chǎn)品。本產(chǎn)品不僅可以作為新一代綠色飼料添加劑，適用于開發(fā)綠色畜禽產(chǎn)品，而且也可以作為食品輔料生產(chǎn)面包等營養(yǎng)食品。具有良好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明產(chǎn)品作為綠色飼料添加劑其添加量是飼料的5-10％。
具體實(shí)施例方式下面的實(shí)施例可以使本領(lǐng)域技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
例1將啤酒糟進(jìn)行濕法粉碎，粉碎完畢后加入固體發(fā)酵罐經(jīng)蒸汽滅菌后，添加滅菌營養(yǎng)液、酵母菌粉和乳酸菌粉，將啤酒糟和菌種混合后，倒入固體發(fā)酵設(shè)備內(nèi)，濕度維持在80％，不斷通入無菌新鮮空氣并開啟攪拌，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.5，攪拌轉(zhuǎn)速5轉(zhuǎn)/分。前期發(fā)酵15小時(shí)后，停開攪拌，停止通入無菌新鮮空氣，繼續(xù)保持溫度在25℃進(jìn)行后期發(fā)酵，濕度控制在90％，后期發(fā)酵時(shí)間40小時(shí)。待麥糟料的ph達(dá)到4.0，發(fā)酵完畢后逐步通入干燥熱空氣保持水分在7％以下，開啟攪拌混合發(fā)酵麥糟。將上述產(chǎn)物包裝后即可銷售。
本發(fā)明中添加的營養(yǎng)液主要由麥糟重量0.5％的葡萄糖、0.01％的碳酸鈣，5％的磷酸銨，0.1％的酵母粉組成。
采用常州三高生物技術(shù)工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SGG-2000W型號固體發(fā)酵設(shè)備。
本發(fā)明中酵母菌采用活性面包酵母菌粉，添加量占麥糟重量的0.01％；乳酸菌粉市售的活性乳酸菌粉，添加量占麥糟重量的0.05％。
本發(fā)明中麥糟的滅菌條件是121℃2小時(shí)。
本發(fā)明中麥糟原料的水分含量控制在70％。
干燥溫度控制在75-90℃。
實(shí)施例2肉雞飼喂試驗(yàn)采用本發(fā)明生產(chǎn)的飼料添加劑對肉雞進(jìn)行了飼喂試驗(yàn)，共選擇了五組肉雞，每組40個(gè)，通過30天的飼喂，試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。如試驗(yàn)結(jié)果所示麥糟飼料添加劑A、、B、C分別比對照的日增重提高了2.1％、12％、16％；料肉比也比對照較低了4％；麥糟飼料添加劑A、、B、C死亡率比對照有很大的降低，從6只降低到1-2只。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明麥糟飼料添加劑是可以有效提高養(yǎng)殖效益的高效飼料添加劑。通過對牛、羊等畜禽飼喂結(jié)果也表明本發(fā)明產(chǎn)品具有良好的飼喂效果。
肉雞飼喂生產(chǎn)性能試驗(yàn)結(jié)果

例3本發(fā)明得到新型麥糟產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程如下對啤酒糟進(jìn)行濕法粉碎，粉碎完畢后加入固體發(fā)酵罐進(jìn)行高溫滅菌，麥糟溫度降低到30℃添加酵母菌粉、乳酸菌粉和滅菌營養(yǎng)液，將啤酒糟和菌種混合后，倒入固體發(fā)酵設(shè)備內(nèi)，進(jìn)行前期發(fā)酵前期發(fā)酵期間溫度為29℃，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.6，攪拌轉(zhuǎn)速10轉(zhuǎn)/分，濕度控制在85％，發(fā)酵時(shí)間10；前期發(fā)酵完畢停開攪拌，停止通入無菌新鮮空氣，繼續(xù)保持溫度在30℃進(jìn)行后期發(fā)酵，后期發(fā)酵時(shí)間20小時(shí)。待麥糟料的ph達(dá)到4.2，發(fā)酵結(jié)束逐步通入干燥熱空氣，使麥糟發(fā)酵料水分在7％以下，開啟攪拌混合發(fā)酵麥糟。將上述產(chǎn)物包裝后即可銷售。
本發(fā)明中麥糟的滅菌條件是121℃2小時(shí)。
本發(fā)明中麥糟原料的水分含量控制在80％。
本發(fā)明中添加的營養(yǎng)液主要由麥糟重量1％的葡萄糖、0.03％的碳酸鈣、6％的磷酸銨，0.5％酵母粉組成。
本發(fā)明固體發(fā)酵設(shè)備可以采用常州三高生物技術(shù)工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SGG-2000W型號固體發(fā)酵設(shè)備。
本發(fā)明中酵母菌采用安琪酵母公司生產(chǎn)的活性干酵母菌粉，添加量占麥糟重量的0.05％；乳酸菌粉添加量占麥糟重量的0.1％。
干燥溫度控制在80-90℃。
例4將啤酒結(jié)束得到的啤酒糟進(jìn)行濕法粉碎，粉碎完畢后加入固體發(fā)酵罐經(jīng)蒸汽滅菌后，添加滅菌營養(yǎng)液、酵母菌液和乳酸菌液，將啤酒糟和菌種混合后，倒入固體發(fā)酵設(shè)備內(nèi)，濕度維持在90％，不斷通入無菌新鮮空氣并開啟攪拌，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.7，攪拌轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分。前期發(fā)酵20小時(shí)后，停開攪拌，停止通入無菌新鮮空氣，保持溫度在28℃進(jìn)行后期發(fā)酵，濕度控制在85％，后期發(fā)酵時(shí)間35小時(shí)。待麥糟料的ph達(dá)到4.0，發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵完畢后逐步通入干燥熱空氣保持水分在7％以下，開啟攪拌混合發(fā)酵麥糟。將上述產(chǎn)物包裝后即可銷售。
本發(fā)明中添加的營養(yǎng)液主要由麥糟重量0.5％的葡萄糖、10％的磷酸銨，0.01％的碳酸鈣。
采用常州三高生物技術(shù)工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SGG-2000W型號固體發(fā)酵設(shè)備。
本發(fā)明中酵母菌采用活性干酵母菌粉，添加量占麥糟重量的0.1％；乳酸菌粉添加量占麥糟重量的0.08％。
例5本發(fā)明得到新型麥糟產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程如下對啤酒糟進(jìn)行濕法粉碎，粉碎完畢后加入固體發(fā)酵罐進(jìn)行高溫滅菌，麥糟溫度降低到30℃添加酵母菌粉、乳酸菌粉和滅菌營養(yǎng)液，將啤酒糟和菌種混合后，倒入固體發(fā)酵設(shè)備內(nèi)，進(jìn)行前期發(fā)酵前期發(fā)酵期間溫度為28℃，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.9，攪拌轉(zhuǎn)速8轉(zhuǎn)/分，濕度控制在90％，前期發(fā)酵時(shí)間30；前期發(fā)酵完畢停開攪拌，停止通入無菌新鮮空氣，繼續(xù)保持溫度在29℃進(jìn)行后期發(fā)酵，后期發(fā)酵時(shí)間25小時(shí)。待麥糟料的ph達(dá)到3.9-4.1，發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵完畢后逐步通入干燥熱空氣，使麥糟發(fā)酵料水分在7％以下，開啟攪拌混合發(fā)酵麥糟。將上述產(chǎn)物包裝后即可銷售。
本發(fā)明中麥糟的滅菌條件是121℃2.5小時(shí)。
本發(fā)明中麥糟原料的水分含量控制在90％。
本發(fā)明中添加的營養(yǎng)液主要由麥糟重量0.6％的葡萄糖、0.02％的碳酸鈣、10％的磷酸銨，0.3％酵母粉組成。
本發(fā)明固體發(fā)酵設(shè)備可以采用常州三高生物技術(shù)工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的SGG-2000W型號固體發(fā)酵設(shè)備。
本發(fā)明中酵母菌采用安琪酵母公司生產(chǎn)的活性干酵母菌粉，添加量占麥糟重量的0.08％；乳酸菌粉采用中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院銷售的活性乳酸菌粉，添加量占麥糟重量的0.1％。干燥溫度控制在75-90℃。
權(quán)利要求
1.一種直投式啤酒糟產(chǎn)品，由下述方法制備(1)麥糟粉碎滅菌啤酒糟粉碎后進(jìn)行滅菌；(2)添加菌粉和營養(yǎng)液添加滅菌營養(yǎng)液、酵母菌和乳酸菌粉，混合啤酒糟和菌粉；(3)前期發(fā)酵濕度維持在80-90％，發(fā)酵溫度為25-32℃，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.5～1.0，前期發(fā)酵10-20小時(shí)；(4)后期發(fā)酵溫度25-35℃，發(fā)酵時(shí)間20-40小時(shí)；(5)干燥混合包裝干燥啤酒糟，混合發(fā)酵麥糟，包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直投式啤酒糟產(chǎn)品，其特征在于前期發(fā)酵溫度為27-30℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直投式啤酒糟產(chǎn)品，其特征在于后期發(fā)酵溫度為27-30℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直投式啤酒糟產(chǎn)品，其特征在于營養(yǎng)液由麥糟重量0.5-1％的葡萄糖、1-5％的磷酸銨、0.01-0.03％的碳酸鈣、0.1-0.5％酵母粉組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直投式啤酒糟產(chǎn)品，其特征在于酵母菌添加量占麥糟重量的0.01-0.1％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直投式啤酒糟產(chǎn)品，其特征在于乳酸菌添加量占麥糟重量的0.05-0.1％。
7.一種如權(quán)力要求1所述的一種直投式啤酒糟產(chǎn)品其生產(chǎn)方法包括如下步驟(1)麥糟粉碎滅菌啤酒糟粉碎后滅菌；(2)添加菌粉和營養(yǎng)液添加滅菌營養(yǎng)液、酵母菌和乳酸菌粉，混合啤酒糟和菌種；(3)前期發(fā)酵濕度維持在80-90％，發(fā)酵溫度為25-32℃，無菌空氣的的通風(fēng)量(V/V)1∶0.5～1.0，前期發(fā)酵15-25小時(shí)；(4)后期發(fā)酵溫度25-35℃，發(fā)酵時(shí)間60-80小時(shí)；(5)干燥混合包裝干燥啤酒糟，混合發(fā)酵麥糟，包裝。
8.權(quán)力要求1所述的一種直投式啤酒糟產(chǎn)品在畜禽養(yǎng)殖方面的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直投式啤酒糟產(chǎn)品生產(chǎn)方法，本發(fā)明涉及一種以啤酒糟為原料通過生物工程生產(chǎn)的直投式啤酒糟產(chǎn)品。本發(fā)明提供一種直投式麥糟產(chǎn)品生產(chǎn)方法。本發(fā)明生產(chǎn)過程如下將啤酒糟粉碎后經(jīng)蒸汽滅菌后，添加滅菌營養(yǎng)液、酵母菌和乳酸菌，將啤酒糟和菌種混合后，倒入固體發(fā)酵設(shè)備內(nèi)，進(jìn)行前期發(fā)酵濕度維持在80－90％，通入無菌新鮮空氣并開啟攪拌，前期發(fā)酵15－25小時(shí)；前期發(fā)酵完畢停開攪拌，進(jìn)行后期發(fā)酵。待麥糟料的ph達(dá)到4.0，發(fā)酵結(jié)束，逐步通入干燥熱空氣保持水分在7％以下，開啟攪拌混合發(fā)酵麥糟。將上述產(chǎn)物包裝后即可銷售。該產(chǎn)品是新一代綠化飼料，適用于開發(fā)綠色畜禽產(chǎn)品，市場潛力巨大。
文檔編號A23K1/00GK1759715SQ200510123448
公開日2006年4月19日 申請日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者劉偉成 申請人:中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院