一种高蛋白酒糟饲料及其制备方法与流程

本发明属于家畜饲料制备技术领域，具体地，涉及一种高蛋白酒糟饲料及其制备方法。

背景技术：

酒糟是高粱、玉米、小麦、大麦等谷物原料发酵、蒸馏后提取酒精所剩的残渣，其中残存许多未能充分利用的营养物质，如脂肪、蛋白质、纤维素、维生素、微量元素等，还含有丰富的发酵副产物，具有非常高的开发利用价值。酒糟一般可分为白酒糟、啤酒糟和酒精糟三类，白酒糟主要以高粱、山薯和大米为原料，啤酒糟主要以小麦麸、大麦和稻谷皮等为原料，酒精糟主要为玉米酒糟。酒糟来源广泛、价格低廉，粗加工后可作为植物蛋白饲料。然而，由于其中含有大量的稻壳，造成酒糟内粗纤维含量高、适口性差、消化能和代谢能低；同时，蛋白质相对分子量较大，结构紧密，不利于机体消化吸收，严重影响酒糟作为饲料的营养价值。为提高酒糟的饲用价值，现有技术通常将酒糟中的稻壳离心筛除，以除去其中大部分粗纤维，但将稻壳从酒糟中分离的工序较为繁琐，还要考虑分离后稻壳的处理方式，增加了酒糟再利用的成本，不适合大规模的工业化生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高蛋白酒糟饲料及其制备方法，解决了现有技术中存在的酒糟中粗纤维含量高、蛋白质分子量大不利于消化吸收，导致酒糟饲料营养价值低的问题，同时减少了酒糟中稻壳的分离步骤，解决了稻壳分离处理成本高的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高蛋白酒糟饲料，包括以下重量份原料：酒糟原料100份，麸皮6-8份，纤维素酶4-6份，乙醇脱氢酶1份，混合菌种3-6份；

该种高蛋白酒糟饲料由以下步骤制得：

步骤一、原料预处理：将酒糟原料150-180℃的温度下进行加热，使酒糟原料中的含水量为36-40wt％，向干燥后的酒糟原料中添加麸皮，得发酵培养基，调整发酵培养基ph值为6-7，将发酵培养基在温度为120℃，压力为0.1mpa条件下，进行高压蒸汽灭菌15-20min；

步骤二、纤维酶解：将灭菌后的发酵培养基送入酶解发酵设备中，向发酵培养基中加入纤维素酶和乙醇脱氢酶，在温度为28-34℃，转速为120r/min的环境中，搅拌酶解3-4h，得酶解混合料；

步骤三、接种发酵：向酶解混合料中接种混合菌种，控制温度为26-30℃，发酵培养3-5天，得发酵混合料；

步骤四、膨化处理：将发酵混合料从酶解发酵设备中排出，灭活后进行干燥，使发酵混合料含水量低于10wt％，得到烘干混合料，将烘干混合料放入膨化机内，在温度为85-90℃，压力为220-240kg/cm²的条件下膨化，得到膨化混合料，将膨化混合料粉碎至40-50目，即得到高蛋白酒糟饲料。

进一步，所述酒糟原料为白酒糟和啤酒糟中的一种或两种以任意比例混合组成。

进一步，所述混合菌种是米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的混合物，其中，米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的质量比为1:1:1。

制备过程中使用的所述酶解发酵设备，包括提升机构、升料斗组件、提升电机、反应机构、搅拌电机和底板，所述提升机构位于底板上表面一侧，所述升料斗组件安装在提升机构上，所述提升电机固定于底板上表面，提升电机位于提升机构下方一侧，所述反应机构位于底板上表面远离提升机构的一侧，反应机构下方设有搅拌电机，所述搅拌电机固定在底板上表面，搅拌电机输出端安装固定有主动带轮；

所述提升机构包括导轨支架，所述导轨支架底端与底板上表面固定连接，导轨支架上设有两根对立设置的第一导轨，所述第一导轨底端与底板固定连接，第一导轨中部下方与导轨支架固定连接，第一导轨上方设有两根对立设置的第二导轨，所述第二导轨底端与底板固定连接，两根第二导轨分别与两根第一导轨固定连接，两根第二导轨之间设有主动轴，所述主动轴位于第二导轨底端，主动轴贯穿第二导轨，主动轴与第二导轨转动连接，主动轴上安装固定有两个对立设置的主动链轮，两个所述主动链轮分别位于两根第二导轨内部，主动轴的一端与提升电机输出端固定连接，第二导轨顶端设有两个对立设置的从动链轮，两个所述从动链轮分别安装于两根第二导轨内部，从动链轮与第二导轨转动连接，从动链轮与主动链轮之间设有链条，从动链轮与主动链轮通过链条传动连接；

所述升料斗组件包括料斗本体，所述料斗本体一侧底端固定有第二导杆，所述第二导杆两端分别与链条固定连接，第二导杆与第二导轨滑动连接，第二导杆上方设有第一导杆，所述第一导杆与第二导杆平行，第一导杆与料斗本体固定连接，第一导杆两端分别安装有导轮，所述导轮位于第一导轨内部，导轮与第一导轨滚动连接，第一导杆与第一导轨滑动连接。

进一步，所述反应机构包括发酵仓，所述发酵仓两侧对立设有支撑座，所述支撑座与发酵仓侧壁固定连接，支撑座底端与底板上表面固定连接，发酵仓两侧中心对立设有轴承座，所述轴承座底端与支撑座顶端固定连接，发酵仓顶端一侧开有进料口，所述进料口上方设有密封盖，所述密封盖与发酵仓顶端滑动连接，发酵仓远离进料口的一侧底端设有出料口，所述出料口与发酵仓内部连通，发酵仓内部设有搅拌轴，所述搅拌轴两端贯穿发酵仓侧壁，搅拌轴与发酵仓转动连接，搅拌轴一端安装在轴承座上，搅拌轴另一端贯穿轴承座安装固定有从动带轮，所述从动带轮与主动带轮通过皮带传动连接，发酵仓内部设有螺旋搅拌桨，所述螺旋搅拌桨与搅拌轴固定连接。

进一步，所述第一导轨为中空结构，横截面为“c”字形，所述第二导轨也为中空结构，第二导轨一侧壁下方开有滑槽，第二导杆与滑槽相配合。

一种高蛋白酒糟饲料的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤一、原料预处理：将酒糟原料150-180℃的温度下进行加热，使酒糟原料中的含水量为36-40wt％，向干燥后的酒糟原料中添加麸皮，得发酵培养基，调整发酵培养基ph值为6-7，将发酵培养基在温度为120℃，压力为0.1mpa条件下，进行高压蒸汽灭菌15-20min；

步骤二、纤维酶解：将灭菌后的发酵培养基送入酶解发酵设备的料斗本体内，启动提升电机，通过提升机构将升料斗组件向上提升，并将料斗本体内的发酵培养基倾倒进入发酵仓内部，然后向发酵培养基中加入纤维素酶和乙醇脱氢酶，关闭密封盖，控制发酵仓内温度为28-34℃，启动搅拌电机，使螺旋搅拌桨旋转，在转速为120r/min的条件下，搅拌酶解3-4h，得酶解混合料；

步骤三、接种发酵：关闭搅拌电机，打开密封盖，向酶解混合料中接种混合菌种，然后关闭密封盖，控制发酵仓内温度为26-30℃，发酵培养3-5天，得发酵混合料；

步骤四、膨化处理：将发酵混合料从发酵仓的出料口排出，灭活后进行干燥，使发酵混合料含水量低于10wt％，得到烘干混合料，将烘干混合料放入膨化机内，在温度为85-90℃，压力为220-240kg/cm²的条件下膨化，得到膨化混合料，将膨化混合料粉碎至40-50目，即得到高蛋白酒糟饲料。

本发明的有益效果：

本发明将酒厂中当作废弃物大量堆积的酒糟作为饲料原料回收利用，起到了废物回收利用、减少环境污染的作用；通过以酒糟作为原料载体，采用多菌种混合固态发酵，占地面积小、生产成本低、发酵效率高；通过多菌种微生物发酵不仅可以将无机氮和植物粗蛋白转化为菌体蛋白，提高蛋白含量，而且能够改变酒糟饲料中蛋白质结构和氨基酸比例，菌体中不仅含有大量的菌体蛋白，还含有丰富维生素和生物活性物质，如硫胺素、泛酸、叶酸、胆碱、生物素、肌醇、烟酸、麦角淄醇、辅酶、卵磷脂、细胞色素c、谷胱甘肽以及多种微生物酶和生长调节剂等，这些物质是动物生理代谢不可缺乏的物质，使发酵后的饲料营养均衡，动物吸收率更高；

本发明通过将酒糟原料在150-180℃加热，使纤维素在高温条件下发生降解，降低聚合度，提高酒糟中粗纤维的降解率；然后通过添加纤维素酶和乙醇脱氢酶进行搅拌酶解，将酒糟中的纤维素、半纤维素、可溶性糖类转化为乳酸、乙酸、丙酸等有机酸，便于畜禽类消化；通过将发酵混合料烘干后进行膨化处理并粉碎，使稻壳纤维组织呈蓬松状态，可提高稻壳中养分的溶出率，经膨化后的酒糟溶解性和适口性较好，容易被牲畜消化；

本发明利用酶解发酵设备，通过提升机构将升料斗组件提升，并将料斗本体内的发酵培养基送入发酵仓内，倾倒完成后自动下降回到最低点再次装料，该机构的设计有利于酒糟饲料的大规模工业化生产，且开放式的料斗本体更方便清洗清洁，避免物料残留滋生杂菌；发酵培养基在发酵仓内依次完成酶解和发酵过程，减少物料转运过程，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明酶解发酵设备的结构示意图；

图2为本发明酶解发酵设备的正视图；

图3为本发明提升机构和升料斗组件的结构示意图；

图4为本发明提升机构和升料斗组件的局部剖视图；

图5为本发明图4中a处的局部放大图；

图6为本发明反应机构的结构示意图；

图7为本发明第一导轨的截面图；

图8为本发明第二导轨的截面图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、提升机构；101、导轨支架；102、第二导轨；103、第一导轨；104、主动轴；105、主动链轮；106、从动链轮；107、链条；2、升料斗组件；201、料斗本体；202、第二导杆；203、第一导杆；204、导轮；3、提升电机；4、反应机构；401、发酵仓；402、进料口；403、密封盖；404、搅拌轴；405、螺旋搅拌桨；406、从动带轮；407、出料口；5、搅拌电机；501、主动带轮；6、支撑座；7、轴承座；8、底板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种高蛋白酒糟饲料，包括以下重量份原料：酒糟原料100份，麸皮6份，纤维素酶4份，乙醇脱氢酶1份，混合菌种3份；

该种高蛋白酒糟饲料由以下步骤制得：

步骤一、原料预处理：将酒糟原料150℃的温度下进行加热，使酒糟原料中的含水量为36wt％，向干燥后的酒糟原料中添加麸皮，得发酵培养基，调整发酵培养基ph值为6，将发酵培养基在温度为120℃，压力为0.1mpa条件下，进行高压蒸汽灭菌15min；

步骤二、纤维酶解：将灭菌后的发酵培养基送入酶解发酵设备中，向发酵培养基中加入纤维素酶和乙醇脱氢酶，在温度为28℃，转速为120r/min的环境中，搅拌酶解3h，得酶解混合料；

步骤三、接种发酵：向酶解混合料中接种混合菌种，控制温度为26℃，发酵培养3天，得发酵混合料；

步骤四、膨化处理：将发酵混合料从酶解发酵设备中排出，灭活后进行干燥，使发酵混合料含水量为10wt％，得到烘干混合料，将烘干混合料放入膨化机内，在温度为85℃，压力为220kg/cm²的条件下膨化，得到膨化混合料，将膨化混合料粉碎至40目，即得到高蛋白酒糟饲料。

所述酒糟原料为白酒糟。

所述混合菌种是米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的混合物，其中，米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的质量比为1:1:1。

实施例2：

一种高蛋白酒糟饲料，包括以下重量份原料：酒糟原料100份，麸皮7份，纤维素酶5份，乙醇脱氢酶1份，混合菌种4份；

该种高蛋白酒糟饲料由以下步骤制得：

步骤一、原料预处理：将酒糟原料170℃的温度下进行加热，使酒糟原料中的含水量为38wt％，向干燥后的酒糟原料中添加麸皮，得发酵培养基，调整发酵培养基ph值为6.5，将发酵培养基在温度为120℃，压力为0.1mpa条件下，进行高压蒸汽灭菌18min；

步骤二、纤维酶解：将灭菌后的发酵培养基送入酶解发酵设备中，向发酵培养基中加入纤维素酶和乙醇脱氢酶，在温度为30℃，转速为120r/min的环境中，搅拌酶解3h，得酶解混合料；

步骤三、接种发酵：向酶解混合料中接种混合菌种，控制温度为28℃，发酵培养4天，得发酵混合料；

步骤四、膨化处理：将发酵混合料从酶解发酵设备中排出，灭活后进行干燥，使发酵混合料含水量为9.5wt％，得到烘干混合料，将烘干混合料放入膨化机内，在温度为87℃，压力为230kg/cm²的条件下膨化，得到膨化混合料，将膨化混合料粉碎至40目，即得到高蛋白酒糟饲料。

所述酒糟原料为啤酒糟。

所述混合菌种是米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的混合物，其中，米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的质量比为1:1:1。

实施例3：

一种高蛋白酒糟饲料，包括以下重量份原料：酒糟原料100份，麸皮8份，纤维素酶6份，乙醇脱氢酶1份，混合菌种6份；

该种高蛋白酒糟饲料由以下步骤制得：

步骤一、原料预处理：将酒糟原料180℃的温度下进行加热，使酒糟原料中的含水量为40wt％，向干燥后的酒糟原料中添加麸皮，得发酵培养基，调整发酵培养基ph值为7，将发酵培养基在温度为120℃，压力为0.1mpa条件下，进行高压蒸汽灭菌20min；

步骤二、纤维酶解：将灭菌后的发酵培养基送入酶解发酵设备中，向发酵培养基中加入纤维素酶和乙醇脱氢酶，在温度为34℃，转速为120r/min的环境中，搅拌酶解4h，得酶解混合料；

步骤三、接种发酵：向酶解混合料中接种混合菌种，控制温度为30℃，发酵培养5天，得发酵混合料；

步骤四、膨化处理：将发酵混合料从酶解发酵设备中排出，灭活后进行干燥，使发酵混合料含水量为9wt％，得到烘干混合料，将烘干混合料放入膨化机内，在温度为90℃，压力为240kg/cm²的条件下膨化，得到膨化混合料，将膨化混合料粉碎至50目，即得到高蛋白酒糟饲料。

所述酒糟原料为白酒糟和啤酒糟以1:1的比例混合组成。

所述混合菌种是米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的混合物，其中，米曲霉、黑曲霉和热带假丝酵母的质量比为1:1:1。

请参阅图1-8所示，上述实施例中所述酶解发酵设备，包括提升机构1、升料斗组件2、提升电机3、反应机构4、搅拌电机5和底板8，所述提升机构1位于底板8上表面一侧，所述升料斗组件2安装在提升机构1上，所述提升电机3固定于底板8上表面，提升电机3位于提升机构1下方一侧，所述反应机构4位于底板8上表面远离提升机构1的一侧，反应机构4下方设有搅拌电机5，所述搅拌电机5固定在底板8上表面，搅拌电机5输出端安装固定有主动带轮501；

所述提升机构1包括导轨支架101，所述导轨支架101底端与底板8上表面固定连接，导轨支架101上设有两根对立设置的第一导轨103，所述第一导轨103底端与底板8固定连接，第一导轨103中部下方与导轨支架101固定连接，第一导轨103上方设有两根对立设置的第二导轨102，所述第二导轨102底端与底板8固定连接，两根第二导轨102分别与两根第一导轨103固定连接，两根第二导轨102之间设有主动轴104，所述主动轴104位于第二导轨102底端，主动轴104贯穿第二导轨102，主动轴104与第二导轨102转动连接，主动轴104上安装固定有两个对立设置的主动链轮105，两个所述主动链轮105分别位于两根第二导轨102内部，主动轴104的一端与提升电机3输出端固定连接，第二导轨102顶端设有两个对立设置的从动链轮106，两个所述从动链轮106分别安装于两根第二导轨102内部，从动链轮106与第二导轨102转动连接，从动链轮106与主动链轮105之间设有链条107，从动链轮106与主动链轮105通过链条107传动连接；

所述升料斗组件2包括料斗本体201，所述料斗本体201一侧底端固定有第二导杆202，所述第二导杆202两端分别与链条107固定连接，第二导杆202与第二导轨102滑动连接，第二导杆202上方设有第一导杆203，所述第一导杆203与第二导杆202平行，第一导杆203与料斗本体201固定连接，第一导杆203两端分别安装有导轮204，所述导轮204位于第一导轨103内部，导轮204与第一导轨103滚动连接，第一导杆203与第一导轨103滑动连接。

所述反应机构4包括发酵仓401，所述发酵仓401两侧对立设有支撑座6，所述支撑座6与发酵仓401侧壁固定连接，支撑座6底端与底板8上表面固定连接，发酵仓401两侧中心对立设有轴承座7，所述轴承座7底端与支撑座6顶端固定连接，发酵仓401顶端一侧开有进料口402，所述进料口402上方设有密封盖403，所述密封盖403与发酵仓401顶端滑动连接，发酵仓401远离进料口402的一侧底端设有出料口407，所述出料口407与发酵仓401内部连通，发酵仓401内部设有搅拌轴404，所述搅拌轴404两端贯穿发酵仓401侧壁，搅拌轴404与发酵仓401转动连接，搅拌轴404一端安装在轴承座7上，搅拌轴404另一端贯穿轴承座7安装固定有从动带轮406，所述从动带轮406与主动带轮501通过皮带传动连接，发酵仓401内部设有螺旋搅拌桨405，所述螺旋搅拌桨405与搅拌轴404固定连接。

所述第一导轨103为中空结构，横截面为“c”字形，所述第二导轨102也为中空结构，第二导轨102一侧壁下方开有滑槽，第二导杆202与滑槽相配合。

本发明工作原理：

使用时，打开反应机构4的密封盖403，先将发酵培养基转运至料斗本体201内，料斗本体201装满后，启动提升电机3，提升电机3输出端带动主动轴104转动，主动轴104带动主动链轮105旋转，主动链轮105通过链条107带动从动链轮106转动，固定在链条107上的第一导杆203沿第一导轨103滑动，将料斗本体201向上抬起，第二导杆202两端的滚轮则沿第二导轨102向上滑动，当第二导杆202滑动到第二导轨102水平段时，第一导杆203继续沿第一导轨103向上滑动，第二导杆202在第二导轨102水平段内滑动，直到第一导杆203升至第一导轨103顶端，实现了将料斗本体201内的发酵培养基自动填料进入到发酵仓401内部，物料倾倒完成后，控制提升电机3反转，使升料斗组件2下降至提升机构1底端，通过提升机构1和升料斗组件2的配合，提高了发酵培养基的进料效率，同时开放式的料斗本体201更方便清洗清洁，避免物料残留滋生细菌；

发酵培养基进入到发酵仓401内部后，启动搅拌电机5，搅拌电机5输出端带动主动带轮501旋转，主动带轮501通过皮带带动从动带轮406旋转，从动带轮406带动搅拌轴404转动，使固定在搅拌轴404上的螺旋搅拌桨405旋转，对发酵仓401内的发酵培养基进行搅拌混合，然后从进料口402加入纤维素酶和乙醇脱氢酶，将密封盖403滑动关闭进行搅拌酶解反应，酶解反应完成后，关闭搅拌电机5，滑动打开密封盖403，向发酵仓401内接种混合菌种，然后关闭密封盖403，调节发酵仓401内温度进行发酵，发酵完成后即可将制得的发酵混合料从出料口407排出，进入后续的烘干膨化工序。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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