一種棉籽粕飼料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種棉籽粕飼料及其制備方法，所述的棉籽粕飼料中棉酚的含量≤100mg/kg。制備該棉籽粕飼料的方法包括在棉籽粕中加入2-6倍重量份的水，攪拌均勻，加熱處理1-3h；分別培養(yǎng)黑曲霉菌種和納豆芽孢桿菌菌種；調(diào)節(jié)預處理過的棉籽粕pH至6.5-7.5，加入甘蔗糖蜜，60℃-90℃熱處理1h后接種菌種，發(fā)酵48-96h；將發(fā)酵產(chǎn)物干燥粉碎后即得脫毒棉籽粕。最終發(fā)酵獲得棉籽粕中棉酚含量≤80mg/kg，小分子肽和粗蛋白含量得到了很大的提高，完全可以用作動物飼料。
【專利說明】一種棉籽粕飼料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)用飼料領(lǐng)域，尤其涉及一種棉籽柏飼料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 我國是一個產(chǎn)棉大國，擁有豐富的棉花資源，年產(chǎn)棉籽量可達近千萬噸，除一小部 分留作種用，剩下的用于榨油，每年生產(chǎn)出的棉籽柏達數(shù)百萬噸。其中用于飼料的棉籽柏 僅占15%左右，其余大部分作為肥料使用。棉籽餅柏中的蛋白含量約占30%?45%，與 豆柏相當，蛋白質(zhì)含量高出大米和小麥5?8倍。棉籽柏含有17種氨基酸，其中賴氨酸含 量較低，為1.48%，而精氨酸含量高，達3. 6%?3. 8%，賴氨酸與精氨酸之比遠遠超過了 100 : 120的理想值。維生素和礦物質(zhì)方面，棉籽餅柏富含維生素 B族中硫胺素，磷含量在 1.0%以上，鈣則低于0.03%。
[0003] 目前限制棉籽柏作為飼料應用的一個主要原因是棉籽柏中含有一種叫棉酚 (Gossypol)的毒素，占棉籽的0. 7%?4. 8%，棉酚是錦葵科棉屬植物色素腺產(chǎn)生的多酚二 萘衍生物。棉酚是一種姜黃色晶體，熔點181?185°C，是一種多元化合物，具有多種異構(gòu) 體。棉酚有游離態(tài)和結(jié)合態(tài)兩種，"結(jié)合棉酚"是棉酚在高溫蒸炒過程中，游離棉酚與棉 仁中的蛋白、糖類化合而成的，它在消化系統(tǒng)中不被吸收，可很快隨糞便排出體外，毒性很 低；"游離棉酚"是具有活性醛基和活性羥基的棉酚，其毒性較大，含量超過安全界限，將 導致畜禽生長遲緩、中毒、繁殖率下降及死亡。此外，含活性醛基和活性羥基的游離棉酚的 酚基或酚基氧化產(chǎn)物醌基可以和飼料中蛋白氨基酸殘基的活性基團（如賴氨酸的ε-氨 基、半胱氨酸的巰基）結(jié)合生成不溶性復合物，并且還可以與消化道中的蛋白質(zhì)水解酶結(jié) 合，抑制其活性，由此降低蛋白質(zhì)的利用率。游離棉酚對胃腸粘膜有刺激作用，引起胃腸粘 膜發(fā)炎和出血，并能增加血管壁的通透性，使血細胞和血漿滲透到外周組織，致受害組織發(fā) 生血漿性浸潤。它還可與蛋白質(zhì)和鐵結(jié)合，損害血紅蛋白中鐵的作用，引起畜禽的缺鐵性貧 血。棉酚使機體嚴重缺鉀，能導致低鉀麻痹癥，肝、腎細胞及血管神經(jīng)受損，中樞神經(jīng)活動受 抑，心臟驟停或呼吸麻痹。游離棉酚溶于磷脂后，在神經(jīng)細胞中積累，導致神經(jīng)細胞的功能 發(fā)生紊亂。
[0004] 根據(jù)國家標準GB-13078-91，飼料中游離棉酚的允許量為：原料棉籽餅柏 彡1200mg/kg，生長育肥豬混合飼料彡60mg/kg，產(chǎn)蛋雞料彡20mg/kg，肉用仔雞、生長雞 < 100mg/kg。目前，飼料中游離棉酚的降解方法主要有：物理法和化學法，但是這兩種方法 均具有工作量大、工藝條件苛刻、棉酚降解率低下的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種脫毒的棉籽 柏飼料及其制備方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種棉籽柏飼料，所述棉籽柏飼料中棉酚的含量 < 100mg/kg。
[0007] 本發(fā)明的另一方面提供了一種棉籽柏飼料的制備方法，技術(shù)路線為使用黑曲霉 (Aspergillus niger)和納豆芽孢桿菌（Bacillus natto)混合發(fā)酵棉籽柏原料。
[0008] 本發(fā)明提供的棉籽柏飼料的制備方法，具體步驟為：
[0009] (1)拌料
[0010] 棉籽柏中加入2-6倍重量份的水，攪拌均勻，加熱處理l-3h ;
[0011] ⑵培養(yǎng)菌種
[0012] 分別培養(yǎng)黑曲霉菌種和納豆芽孢桿菌菌種；
[0013] ⑶半固體發(fā)酵
[0014] 調(diào)節(jié)步驟（1)中預處理過的棉籽柏pH至6. 5-7. 5,加入甘鹿糖蜜，60°C _90°C熱處 理Ih后接種步驟（2)中所得菌種，發(fā)酵48-96h ;優(yōu)選地，還加入氯化鈉、硫酸銨；
[0015] ⑷干燥粉碎
[0016] 將步驟（3)發(fā)酵產(chǎn)物干燥粉碎后即得脫毒棉籽柏。
[0017] 優(yōu)選地，步驟（1)中，棉籽柏預處理過程中pH為9-12 ;更優(yōu)選地為10-11。
[0018] 優(yōu)選地，步驟（2)中，黑曲霉菌種培養(yǎng)條件為：蔗糖2.5 % (w/v)，酵母粉0.3 % (w/ v)，蛋白胨 I. 0% (w/v)，K2HPO4O. 1% (w/v)，MgS04 · 7H20 0· 01% (w/v)，25°C培養(yǎng) 1-2 天。
[0019] 優(yōu)選地，步驟（2)中，納豆芽孢桿菌菌種培養(yǎng)條件為：胰蛋白胨1.0% (w/v)，酵母 抽提物 0.5% (w/v)，葡萄糖 2% (w/v)，NaCl 1.0% (WzVhK2HPO4CU1^ (w/v)，MgS04*7H20 0.002% (w/v)，37°C培養(yǎng) 12-24 小時。
[0020] 優(yōu)選地，步驟（3)中，黑曲霉菌種接種量為5-15% (v/v)。
[0021] 優(yōu)選地，步驟（3)中，納豆芽孢桿菌菌種接種量為20-40% (v/v)。
[0022] 優(yōu)選地，步驟（3)中，甘鹿糖蜜的添加量為棉籽柏質(zhì)量的5-10%。
[0023] 優(yōu)選地，步驟（3)中，氯化鈉的添加量為棉籽柏質(zhì)量的2-5%。
[0024] 優(yōu)選地，步驟（3)中，硫酸銨的添加量為棉籽柏質(zhì)量的1-5%。
[0025] 技術(shù)效果
[0026] 本發(fā)明人篩選了大量的微生物菌種，最終發(fā)現(xiàn)黑曲霉、納豆芽孢桿菌、假絲酵母具 有一定的降解棉酚的能力。將這三種菌分別兩兩組合進行發(fā)酵，意外地發(fā)現(xiàn)使用黑曲霉菌 種和納豆芽孢桿菌菌種發(fā)酵混合發(fā)酵棉籽柏原料，具有優(yōu)異的協(xié)同性能，發(fā)酵后茶皂苷含 量降低顯著，小分子肽含量顯著提高，遠優(yōu)于單菌發(fā)酵。而黑曲霉和假絲酵母的組合沒有體 現(xiàn)出協(xié)同的效果，假絲酵母和納豆芽孢桿菌的組合不僅沒有協(xié)同的效果，而且兩種菌之間 還具有拮抗作用，發(fā)酵效果顯著低于單菌發(fā)酵。
[0027] 發(fā)明人隨后對黑曲霉菌種和納豆芽孢桿菌混合發(fā)酵的條件進行了優(yōu)化，添加甘蔗 糖蜜作為補充碳源，進一步的研究發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基中添加氯化鈉和硫酸銨能夠進一步提高發(fā) 酵活力，與不添加氯化鈉和硫酸銨相比，小分子肽含量能夠提高約30 %，棉酚含量能夠降低 10%以上。最終發(fā)酵獲得棉籽柏中棉酚含量< 80mg/kg。

【具體實施方式】
[0028] 在本發(fā)明的實施例中，有關(guān)數(shù)據(jù)按照下述方法進行檢測：
[0029] 游離棉酚檢測方法參考：國家標準GB13086-91 ;
[0030] 粗蛋白檢測方法參考：國家標準GB/T6432-94 ;
[0031] 水溶性蛋白檢測方法參考：農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T1205-2006 ;
[0032] 小分子肽含量檢測方法參考：按照輕工行業(yè)標準QB/T2653-2004 ;
[0033] 纖維素含量檢測方法參考：國家標準GB/T5009. 10-23。
[0034] 黑曲霉（Aspergillus niger)、納豆芽孢桿菌（Bacillus natto)、假絲酵母 (C. tropicalis)可購自北京北納凱創(chuàng)生物技術(shù)有限公司。
[0035] 實施例1
[0036] (1)棉籽柏預處理
[0037] 2kg棉籽柏中加入IOkg的水，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH為10,90°C處理Ih ;
[0038] (2)菌種培養(yǎng)
[0039] 黑曲霉囷種的培養(yǎng)：
[0040] 鹿糖 2. 5% (w/v)，酵母粉 0· 3% (w/v)，蛋白胨 I. 0% (w/v)，K2HPO4O. 1 % (w/v)， MgS04 · 7H20 0· 01% (w/v)，25°C培養(yǎng) 2 天。
[0041] 納豆芽孢桿菌培養(yǎng)：
[0042] 胰蛋白胨 I. 0% (w/v)，酵母抽提物 0· 5% (w/v)，葡萄糖 2% (w/v) ,NaClL 0% (w/ v)，K2HPO4O. 2% (w/v)，MgSO4 · 7H20 0· 002% (w/v)，37°C培養(yǎng) 24-36 小時。
[0043] (3)半固體發(fā)酵
[0044] 調(diào)節(jié)步驟（1)中預處理過的棉籽柏pH至6. 5,加入甘鹿糖蜜200g，氯化鈉 IOOg,硫 酸銨100g，90°C熱處理Ih后接種黑曲霉菌種液I. 0L，納豆芽孢桿菌菌種液3L，發(fā)酵96h ;
[0045] (4)干燥粉碎
[0046] 將步驟（3)發(fā)酵產(chǎn)物干燥粉碎后即得脫毒棉籽柏。
[0047] 以未發(fā)酵的棉籽柏為對照，進行檢測，設定對照組中各項目含量為100%，檢測結(jié) 果如表1所示。
[0048] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種棉籽柏飼料，其特征在于，所述棉籽柏飼料中棉酚的含量< 100mg/kg。
2. -種棉籽柏飼料的制備方法，其特征在于，所述方法的具體步驟為： (1) 拌料 棉籽柏中加入2-6倍重量份的水，攪拌均勻，加熱處理l-3h ; (2) 培養(yǎng)菌種 分別培養(yǎng)黑曲霉菌種和納豆芽孢桿菌菌種； (3) 半固體發(fā)酵 調(diào)節(jié)步驟（1)中預處理過的棉籽柏pH至6. 5-7. 5,加入甘蔗糖蜜，60°C _90°C熱處理lh 后接種步驟（2)中所得菌種，發(fā)酵48-96h ; (4) 干燥粉碎 將步驟（3)發(fā)酵產(chǎn)物干燥粉碎后即得脫毒棉籽柏。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟⑴中，棉籽柏預處理過程中pH為9-12 ;更優(yōu) 選地為10-11。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟⑵中，黑曲霉菌種培養(yǎng)條件為：鹿糖2.5% (界八），酵母粉0.3|%(￥八），蛋白腺1.0(%(￥八），1(2]3 :>040.1(%(￥八），]\%304*7!1200.01 (%(￥/ V)，25 °C 培養(yǎng) 1-2 天。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟（2)中，納豆芽孢桿菌菌種培養(yǎng)條件為： 胰蛋白胨 1.0% (w/v)，酵母抽提物 0.5% (w/v)，葡萄糖 2% (w/vhNaCll.O% (w/v)， Κ2ΗΡ040· 2% (w/v)，MgS04 · 7Η200· 002% (w/v)，37?培養(yǎng) 12-24 小時。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟（3)中，納豆芽孢桿菌菌種接種量為20-40% (v/v);黑曲霉菌種接種量為5-15% (v/v)。
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟（3)中，甘蔗糖蜜的添加量為棉籽柏質(zhì)量的 5-10%。
8. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，步驟（3)中，在棉籽柏培養(yǎng)基中還添加氯化鈉和硫 酸銨。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，步驟（3)中，氯化鈉的添加量為棉籽柏質(zhì)量的 2-5%。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中，步驟⑶中，硫酸銨的添加量為棉籽柏質(zhì)量的 1-5%。
【文檔編號】A23K1/14GK104273328SQ201410509264
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】楊鐘華 申請人:瑞安市普羅生物科技有限公司