[发明专利]一种固态多功能酶解发酵工艺

说明书

本发明提供了一种固态多功能酶解发酵工艺，属于生物发酵技术领域。它解决了现有发酵工艺一体化综合功能较弱，发酵工艺不完善，导致发酵周期长，处理效率低，处理效果差等问题。本固态多功能酶解发酵工艺通过：在位灭菌与冷却、进料、空气过滤、混合、实消、检测、补偿、冷却、接种等过程之后，经6～12小时发酵后，当传感检测装置所检测到的PH值为4.0～5.0，具酸香味，经检测达到生物饲料无害化数值指标后，开启抽风系统、连续搅拌系统，从而实现物料的低温干燥，通过筛分得到复合微生态制剂。本发明具有自动化程度高、环境稳定等优点。

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，涉及一种发酵工艺，特别涉及一种固态多功能酶解发酵工艺。

背景技术

我国是畜禽饲养量大国，随着养殖规模的不断发展与扩大，我国已出现饲料原料短缺的情况，而且有可能会成为今后畜牧业发展的制约瓶颈，饲料需求从2008年的1.37亿吨増加到2012年的1.94亿吨，増加了41.6％。与之相比，我国粮食产量増长幅度相对较低。然而，随着我国经济发展和城镇化推进，我国的耕地面积正在逐年减少。2012年我国的耕地面积为12173亿m2，已接近2007年国家颁布的12000亿m2这一耕地红线。我国饲料原料的短缺问题已成为我国非常规饲料资源的开发和利用一直受到政府、科研工作者和饲料生产者的重视。

微生物固态发酵以其独特的优势在畜牧、食品、医药等领域大量应用，成为现存发酵技术的主流，尤其是在饲料加工方面，国内外出现了不少针对麸皮、玉米面、稻壳粉和花生粉等进行混合发酵处理的设备，相对于自然堆积发酵，具有发酵周期短，污染小等优点，但依旧存在如下主要问题：一是发酵设备价格昂贵，运行成本高；二是一体化综合功能较弱，发酵工艺不完善，导致发酵周期长，处理效率低，处理效果差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种固态多功能酶解发酵工艺，该工艺为发酵过程提供了无菌、稳定的酶解环境。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种固态多功能酶解发酵工艺，包括以下步骤：

1)在位灭菌与冷却：通入蒸汽，蒸汽经过滤保证无菌发酵环境，设备开启后过滤蒸汽对外夹套内通入蒸汽进行预热，预热完成之后，发酵罐内直接通入蒸汽。

2)进料：选定发酵底物与发酵辅料，将发酵底物与发酵辅料以40～70：30～50的比例进行充分混合，投入到酶解发酵罐中，混合料体积不超过发酵设备体积的70％，充分搅拌混匀；

3)空气过滤：通过引入净化装置将洁浄空气转换成无菌空气进入到固态酶解发酵罐；

4)混合：将2)中引入的空气与发酵底物、发酵辅料充分混合，并调节混合物中水分的含量，使含水量总体控制在40～60％；

5)实消：对4)中的混合物进行加热，物料加热至70～80℃，高温持续25～35分钟高温在位灭菌；

6)检测：通过内置于酶解发酵罐中的传感检测装置来检测发酵混合物的PH值与DO值；

7)补偿：在6)的基础上通过添加酸试剂或碱试剂调节PH值，使得发酵混合物整体的ph时控制在4.0～5.0之间；多菌种固相动态循环发酵，根据各菌种发酵条件不同，需要设定适宜的发酵温度、供氧时间及供氧量，从而实现耗氧—厌氧—耗氧—厌氧的交替进行、动态循环的发酵功能，实现多菌种固相动态均衡发酵，多菌种固相动态均衡的氧气控制通过DO补偿装置进行DO补偿，厌氧状态时停止供氧，好氧时供氧量为(9m3/min)。

8)冷却：冷却采用夹套水冷循环系统与风冷系统相结合，系统降温至30～45℃；

9)接种：接种采用在位压差雾化接种方式，在8)中投入混合物总质量0.1％～0.2％的饲用益生菌菌液，充分搅拌混匀，置于30～37℃下均匀搅拌后发酵；