專利名稱：一種提高棉粕蛋白含量并可脫毒的生物發(fā)酵方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種提高棉柏蛋白含量并可脫毒的生物發(fā)酵方法。
背景技術(shù)：
飼用蛋白質(zhì)按原料來源可分為動物性蛋白和植物性蛋白兩大類，其中魚粉、肉骨粉以及血粉等動物性蛋白由于其氨基酸組成與畜禽生長所需的氨基酸相似，所以這種蛋白不僅吸收率高，而且還有吸收快，產(chǎn)生污染少等優(yōu)點。然而我國是魚粉等動物性蛋白資源極其缺少的國家，尤其是優(yōu)質(zhì)的魚粉主要信賴進口，價格遠高于植物性蛋白；另外出于對動物性蛋白存在的安全性方面的考慮，近年來，人們越來越關(guān)注植物性蛋白原料的應(yīng)用。植物性蛋白源包括大豆柏、菜籽柏、棉籽柏、花生柏等，價格低廉且來源廣泛，但是這些植物性蛋白原料中普遍存在的各種抗?fàn)I養(yǎng)因子，不僅影響動物的適口性，更主要的影響動物的消化酶 活性，從而降低蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率，消化率的高低將直接影響到動物對植物蛋白源的利用。另外，有些抗?fàn)I養(yǎng)因子可以直接對動物產(chǎn)生毒害作用，擾亂其正常的生理功能。同時氨基酸含量不平衡也是制約植物蛋白使用比例的一個重要因素。棉柏(cottonseed meal,CSM)是棉籽經(jīng)脫殼、加熱、壓扁成薄片用溶劑己燒浸出油后，所剩余的副產(chǎn)品。棉柏中含蛋白質(zhì)40 %以上，賴氨酸I. 59 %，蛋氨酸0.52%，是畜禽飼料非常有價值的一種原料。同時我國是一個產(chǎn)棉大國，我國年產(chǎn)棉籽800余萬噸，榨油后估計可以生產(chǎn)出400萬噸左右的棉籽餅柏(含殼約15%)。但是，棉柏中還存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，即棉柏中所含有的一類對營養(yǎng)成分的消化、吸收、代謝以及對動物的健康和生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良影響的物質(zhì)。由于這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在，大大制約了棉柏在畜禽飼料和水產(chǎn)飼料上的應(yīng)用。棉柏有的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要有游離棉酚、環(huán)丙烯脂肪酸(CPFA)、植酸和單寧等。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種提高棉柏蛋白含量并可脫毒的生物發(fā)酵方法。本發(fā)明提供的生物發(fā)酵方法，其包括如下步驟I)分別制備產(chǎn)朊假絲酵母，黑曲霉，枯草芽孢桿菌以及嗜酸乳桿菌的發(fā)酵液作為菌種；2)準(zhǔn)備原料棉柏；3)在原料中加入水，原料與料水的重量比為I :0. 5 I. 2 ;4)接種步驟I)制備的菌種，所接菌種按含有菌種的培養(yǎng)基體積與原料重量的百分比計，分別為產(chǎn)朊假絲酵母O. 5% 10%，黑曲霉O. 5% 10%，枯草芽孢桿菌O. 5% 10%，嗜酸乳桿菌O. 5% 10% ；5)控溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度為25°C 40°C。在本發(fā)明的一個實施方案中，步驟I)制備產(chǎn)朊假絲酵母，黑曲霉，枯草芽孢桿菌以及嗜酸乳桿菌發(fā)酵液的過程為將好氧菌產(chǎn)朊假絲酵母、黑曲霉、枯草芽孢桿菌分別進行好氧發(fā)酵培養(yǎng)，嗜酸乳桿菌進行厭氧發(fā)酵培養(yǎng)。在本發(fā)明的另一個實施方案中，步驟3)中原料與水的重量比優(yōu)選為I :0. 8 I. O。在本發(fā)明的另一個實施方案中，步驟4)所接菌種按含有菌種的培養(yǎng)基體積與原料重量的百分比計，分別為產(chǎn)朊假絲酵母2% 8%，黑曲霉2% 8%，枯草芽孢桿菌2% 8%，嗜酸乳桿菌2% 8%。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方案中，步驟4)所接菌種按含有菌種的培養(yǎng)基體積與原料重量的百分比計，分別為產(chǎn)朊假絲酵母5%，黑曲霉5%，枯草芽孢桿菌5%，嗜酸乳桿菌5%。本發(fā)明中，對產(chǎn)朊假絲酵母，黑曲霉，枯草芽孢桿菌以及嗜酸乳桿菌的具體菌株沒有特別的限定，這些菌的常規(guī)菌株均可以用于本發(fā)明。本發(fā)明的有益效果是1、微生物發(fā)酵過程中對原料棉柏進行了酶解處理，棉柏的 營養(yǎng)價值得到明顯提高，粗蛋白含量較發(fā)酵前提高了 15%以上；2、游離棉酚含量大幅降低通過本發(fā)明方法對棉柏進行發(fā)酵生產(chǎn)之后，產(chǎn)品中的游離棉酚相對于原棉柏中的含量可以下降80%以上；3、乳酸菌通過對棉柏基質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)的利用后，伴隨著菌體的生長、繁殖代謝等活動產(chǎn)生了一定的有機酸如乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等，降低了基質(zhì)的PH值，改善了棉柏的口感。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施例I提高棉柏粗蛋白含量并降解棉酚的菌種的篩選原料棉柏來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品；原料與水的重量比為I :0. 8，分別按10%接種量接入制備好的黑曲霉CICC41057 (購自中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院)、產(chǎn)朊假絲酵母CICC 31188 (購自中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院)、釀酒酵母(CGMCC No. 2388)、地衣芽孢桿菌(CGMCC No. 5094)、唾液乳桿菌CICC 21807 (購自中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院)；發(fā)酵溫度為30°C，發(fā)酵時間為48小時。試驗結(jié)果如表I所示。表I不同菌種對棉柏粗蛋白含量和棉酚的影響
項百黑曲霉產(chǎn)JR假絲酵母 _酒酵母地衣芽孢桿菌唾液乳桿菌 粗蛋白含量 52.249.7649.1549.3648.38
(0Zo)______
游離棉酚含量 321.7 134.8 290.1 300.6 276.1 (mg/kg) _____根據(jù)結(jié)果，所以選定黑曲霉和產(chǎn)朊假絲酵母作為提高棉柏粗蛋白含量并降解棉酚的菌種。實施例2改善棉柏口感的菌種的篩選原料棉柏來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品；原料與料水的重量比為I :0. 8，分別按10%接種量接入制備好的枯草芽孢桿菌(CGMCC No. 4628)、嗜酸乳桿菌(CGMCCNo. 5093)、糞腸球菌(CGMCC No. 5092)、短小芽孢桿菌(CGMCC No. 4756)、地衣芽孢桿菌(CGMCC No. 5094)、唾液乳桿菌CICC 21807 ;發(fā)酵溫度為30°C，發(fā)酵時間為48小時。試驗結(jié)果如表2所示。表2不同菌種對棉柏pH的影響
權(quán)利要求
1.一種提高棉柏蛋白含量并可脫毒的生物發(fā)酵方法，其特征在于，包括如下步驟 1)分別制備產(chǎn)朊假絲酵母，黑曲霉，枯草芽孢桿菌以及嗜酸乳桿菌的發(fā)酵液作為菌種； 2)準(zhǔn)備原料棉柏； 3)在原料中加入水，原料與水的重量比為I:0. 5 I. 2 ; 4)接種步驟I)制備的菌種，所接菌種按含有菌種的培養(yǎng)基體積與原料重量的百分比計，分別為產(chǎn)朊假絲酵母O. 5% 10%，黑曲霉O. 5% 10%，枯草芽孢桿菌O. 5% 10%，嗜酸乳桿菌O. 5% 10% ； 5)控溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度為25°C 40°C。
2.如權(quán)利要求I所述的生物發(fā)酵方法，其特征在于，步驟I)制備產(chǎn)朊假絲酵母，黑曲霉，枯草芽孢桿菌以及嗜酸乳桿菌發(fā)酵液的過程為將好氧菌產(chǎn)朊假絲酵母、黑曲霉、枯草芽孢桿菌分別進行好氧發(fā)酵培養(yǎng)，嗜酸乳桿菌進行厭氧發(fā)酵培養(yǎng)。
3.如權(quán)利要求I所述的生物發(fā)酵方法，其特征在于，步驟3)中原料與水的重量比為I:O. 8 1.0。
4.如權(quán)利要求I所述的生物發(fā)酵方法，其特征在于，步驟4)所接菌種按含有菌種的培養(yǎng)基體積與原料重量的百分比計，分別為產(chǎn)朊假絲酵母2% 8%，黑曲霉2% 8%，枯草芽孢桿菌2% 8%，嗜酸乳桿菌2% 8%。
5.如權(quán)利要求4所述的生物發(fā)酵方法，其特征在于，步驟4)所接菌種按含有菌種的培養(yǎng)基體積與原料重量的百分比計，分別為產(chǎn)朊假絲酵母5%，黑曲霉5%，枯草芽孢桿菌5%，嗜酸乳桿菌5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高棉粕蛋白含量并可脫毒的生物發(fā)酵法，包括1)分別制備產(chǎn)朊假絲酵母，黑曲霉，枯草芽孢桿菌以及嗜酸乳桿菌的發(fā)酵液作為菌種；2)準(zhǔn)備原料棉粕；3)在原料中加入水，原料與水的重量比為10.5～1.2；4)接種步驟1)制備的菌種，分別為產(chǎn)朊假絲酵母0.5％～10％，黑曲霉0.5％～10％，枯草芽孢桿菌0.5％～10％，嗜酸乳桿菌0.5％～10％；5)控溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度為25℃～40℃。本發(fā)明的方法直接獲得的產(chǎn)品可以有效降解棉粕中的游離棉酚，改善棉粕的蛋白品質(zhì)，改善了棉粕的口感，從而有效地提高棉粕在各種畜禽飼料中的利用率。
文檔編號A23K1/14GK102823726SQ20121032993
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者孫曉雯, 張軍, 汪攀, 閆軼潔, 王安如 申請人:北京大北農(nóng)科技集團股份有限公司, 漳州大北農(nóng)農(nóng)牧科技有限公司, 浙江大北農(nóng)農(nóng)牧科技有限公司