CN102028127A - 菜籽饼微生物脱毒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种菜籽饼微生物脱毒方法，它利用发酵法脱毒，使硫代葡萄糖甙降解率达到了99％以上，对植酸、单宁、纤维素的降解也达到了10％～30％。它包括下列步骤：扩大培养将18种霉菌的试管斜面菌种在马铃薯固体培养基上进行三角瓶固态扩大培养，并制成1.0×1011～4.0×1011个孢子/L的菌悬液；混合培养 将所述三角瓶扩大菌种在麸皮培养基上采用固态浅盘培养法混合培养后，20℃～30℃风干后即成菜籽饼脱毒菌剂；脱毒将所述菜籽饼脱毒菌剂配制成1％～5％的溶液，然后拌入与该脱毒菌剂溶液等质量的菜籽饼粉中，堆积发酵3天～8天后，即可完成菜籽饼脱毒。
Description
技术领域
本发明属循环农业中的废物再利用技术，具体涉及菜籽饼的微生物脱毒方法。
背景技术
油菜籽在我国植物油生产中占据首位，其产量占全国食用油总产量的三分之一，年产量已超过870万吨，如把这些油菜籽加工成植物油，将有500多万吨的菜籽饼(粕)副产品。菜籽饼营养丰富、全面，含粗蛋白35％～45％、粗脂肪2％～3％、碳水化合物24％～30％、纤维素8.1％～9.0％、灰分4.5％～5.2％、消化能11.2～12.3兆焦/kg、代谢能9.95～10.99兆焦/kg。蛋白质中氨基酸的组成接近***粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)推荐值，是一大优良的天然植物蛋白资源。但是由于菜籽饼含有较高的硫代葡萄糖甙、植酸和单宁，具有毒性，严重地影响了菜籽饼的营养可给性和菜籽饼作为饲料的饲口性和应用范围。有人曾直接将菜籽饼少量地加入饲料中，但菜籽饼中的抗营养因子会对饲料中的其它营养成分吸收产生影响，同时因添加量少，在饲养业中并不起多大的促进作用；有人认为菜籽饼不可饲用，只可肥田，但根据报导和我们的试验，菜籽饼直接肥田的增产效果仅为硫酸铵的三分之一，这是对天然植物蛋白质的一种极大浪费。因此，要大规模利用菜籽饼必须先脱毒，很多人研究了用化学脱毒方法或物理脱毒方法，但效果都不大理想，脱毒成本较高，不能大范围推广。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种菜籽饼微生物脱毒方法，它利用发酵法脱毒，使硫代葡萄糖甙降解率达到了99％以上，对植酸、单宁、纤维素的降解也达到了10％～30％。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：它包括下列步骤：它包括下列步骤：
(1)扩大培养
将曲霉属中：烟曲霉(Asp.fumigatus)、棕曲霉(Asp.ochraceus)、黑曲霉(Asp.niger)、米曲霉(Asp.oryzae)、棒曲霉(Asp.clavatus)、黄曲霉(Asp.flavus)、萨氏曲霉(Asp.Sydwi)、白曲霉(Asp.caddidus)，毛霉属中：高大毛霉(Mucor muced)、总状毛霉(Mucor racemosus)、微小毛霉(Mucorpusillis)，青霉属中：产黄青霉(Pen.chrysogonum)、常现青霉(Pen.fregulutans)、根霉属中：米根霉(Rhi.oryzae)、葡枝根霉(Rhi.nigricans)、华根霉(Rhi.chinensis)，木霉属中：绿色木霉(Tri.virde)、康氏木霉(Tri.koningi)的试管斜面菌种在马铃薯固体培养基上进行三角瓶固态扩大培养，并分别用蒸馏水制成1.0×1011～4.0×1011个孢子/L的菌悬液；
(2)混合培养
将所述三角瓶扩大菌种在麸皮培养基上采用固态浅盘培养法混合培养后，20℃～30℃风干后即成菜籽饼脱毒菌剂；
(3)脱毒
将所述菜籽饼脱毒菌剂按重量kg/L的百分比，用自来水配制成1％～5％的溶液，然后拌入与该脱毒菌剂溶液等质量的菜籽饼粉中，用塑料薄膜覆盖，品温15℃～35℃堆积发酵3天～8天后，即可完成菜籽饼脱毒。
较优的，在所述扩大培养步骤中，将白地霉的试管斜面菌种在马铃薯固体培养基上进行三角瓶固态扩大培养，将枯草芽孢杆菌的试管斜面菌种在牛肉膏蛋白胨培养基上进行三角瓶液体扩大培养，将啤酒酵母、热带假丝酵母的试管斜面菌种在麦芽汁液体培养基上进行三角瓶液体扩大培养；在所述混合培养步骤中，将所述白地霉的三角瓶扩大菌种在麸皮培养基上采用固态浅盘培养法混合培养后，20℃～30℃风干，将所述啤酒酵母、热带假丝酵母和枯草芽孢杆菌的三角瓶扩大菌种在以玉米淀粉培养基上进行液体混合培养后，用吸附剂吸附、20℃～30℃风干，等质量混合加入所述菜籽饼脱毒菌剂。
其中，所述霉菌的三角瓶扩大培养基按重量kg/体积L的百分比，为：去皮马铃薯20％～30％，葡萄糖1％～3％，琼脂1.5％～2％，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟，培养条件为：25℃～35℃恒温培养24小时～108小时；所述枯草芽孢杆菌的三角瓶扩大培养基按重量kg/体积L的百分比，为：牛肉膏0.1％～0.5％，蛋白胨0.5％～1.5％，氯化钠0.1％～0.5％，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟，培养条件为：摇床振荡25℃～35℃恒温培养24小时～108小时，转速为150～200r/min；所述酵母菌的三角瓶扩大培养基为：麦芽汁6°Bx～12°Bx，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟；培养条件为：摇床振荡25℃～35℃恒温培养24小时～108小时，转速为150～200r/min。
其中，所述霉菌混合培养的培养基成分按重量kg/体积L的百分比，为：麸皮30％～65％，玉米秸秆粉1％～7％，菜子饼粉10％～30％，过磷酸钙0.3％～1.5％，拌匀，用自来水配制；霉菌混合培养的条件为：各霉菌等量接种50～100mL/L，温度为20℃～35℃，相对湿度为50％～80％，培养时间为32小时～84小时，初始pH值为4.5～7.0；酵母菌和细菌混合培养的培养基成分按重量kg/体积L的百分比，为：玉米淀粉1％～4％，菜子饼粉0.5％～1％，玉米秸秆粉0.1％～0.5％，磷酸二氢钾0.05％～0.2％，搅匀，用自来水配制；酵母菌和细菌混合培养的条件为：50L发酵罐，等量接种50～100mL/L，温度为15℃～35℃，转速为50～150r/min，培养时间为32小时～84小时，初始pH值为4.5～7.0。
脱毒机理对硫甙有降解作用的微生物可能含有某一类或若干类芥子酶，它只能降解菜籽饼中结构与其相适应的某一种或几种硫甙，而对结构与其不相适应的硫甙则不能降解。某一微生物的硫甙(GS)降解率的最高值(或理论值)应该是相对应的硫甙在总硫甙中所占的百分比。不同微生物所分泌的芥子酶系不同，在同一样品的菜籽饼上的GS降解率不同；因不同样品硫甙组成有差异，同一微生物在不同菜籽饼样品上的GS降解率也不同。此外，不同微生物间的芥子酶结构与性能存在不同程度的重叠现象，微生物的亲缘关系越远，芥子酶结构的差异越大，芥子酶结构的重叠现象就越少，复配微生物的芥子酶系类型就越多，则对应结构的硫甙在总硫甙中所占比例就越高，复配微生物脱毒菌剂对菜子饼的硫甙降解率也就越高。因此，本发明对曲霉属、毛霉属、青霉属、根霉属、木霉属的18种远缘微生物进行复配，并加入白地霉、啤酒酵母、热带假丝酵母和枯草芽孢杆菌四种微生物，获得了高GS降解率的菜子饼脱毒菌剂。
本发明的有益效果是，利用远缘多种微生物复配，使GS降解率达到了99％以上，对植酸、单宁、纤维素的降解也达到了10％～30％；在远缘多种微生物复配过程中加入的白地霉、啤酒酵母菌、热带假丝酵母和枯草芽孢杆菌四种微生物，虽然它们对提高GS脱毒率的贡献不大，但可以利用其将无机态氮合成菌体蛋白，使菜籽饼脱毒后的蛋白质含量提高到39％以上，从而提高了脱毒饼的营养价值；脱毒成本低，大约仅为5元/吨；操作简单，设备投入较小。
具体实施方式
实施例1
菜籽饼微生物脱毒方法，它包括下列步骤：
(1)扩大培养
将曲霉属中：烟曲霉(Asp.fumigatus)、棕曲霉(Asp.ochraceus)、黑曲霉(Asp.niger)、米曲霉(Asp.oryzae)、棒曲霉(Asp.clavatus)、黄曲霉(Asp.flavus)、萨氏曲霉(Asp.Sydwi)、白曲霉(Asp.caddidus)，毛霉属中：高大毛霉(Mucor muced)、总状毛霉(Mucor racemosus)、微小毛霉(Mucorpusillis)，青霉属中：产黄青霉(Pen.chrysogonum)、常现青霉(Pen.fregulutans)，根霉属中：米根霉(Rhi.oryzae)、葡枝根霉(Rhi.nigricans)、华根霉(Rhi.chinensis)，木霉属中：绿色木霉(Tri.virde)、康氏木霉(Tri.koningi)的试管斜面菌种在马铃薯固体培养基上进行三角瓶固态扩大培养，分别用蒸馏水制成1.0×1011～4.0×1011个孢子/L的菌悬液；
所述马铃薯固体培养基按重量kg/体积L的百分比，为：去皮马铃薯20％～30％，葡萄糖1％～3％，琼脂1.5％～2％，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟，培养条件为：25℃～35℃恒温培养24小时～108小时；
(2)混合培养
将所述三角瓶扩大菌种在麸皮培养基上采用固态浅盘培养法混合培养后，20℃～30℃风干后即成菜籽饼脱毒菌剂；
所述麸皮培养基成分按重量kg/体积L的百分比，为：麸皮30％～65％，玉米秸秆粉1％～7％，菜子饼粉10％～30％，过磷酸钙0.3％～1.5％，拌匀，用自来水配制；所述混合培养的条件为：各霉菌等量接种50～100mL/L，温度为20℃～35℃，相对湿度为50％～80％，培养时间为32小时～84小时，初始pH值为4.5～7.0；
(3)脱毒
将所述菜籽饼脱毒菌剂按重量kg/L的百分比，用自来水配制成1％～5％的溶液，然后拌入与该脱毒菌剂溶液等质量的菜籽饼粉中，用塑料薄膜覆盖，品温15℃～35℃堆积发酵3天～8天后，即可完成菜籽饼脱毒。
实施例2
一种菜籽饼微生物脱毒方法，它包括下列步骤：
(1)扩大培养
将白地霉和实施例1所述的18种霉菌的试管斜面菌种在马铃薯固体培养基上进行三角瓶固态扩大培养，将枯草芽孢杆菌的试管斜面菌种在牛肉膏蛋白胨培养基上进行三角瓶液体扩大培养，将啤酒酵母、热带假丝酵母的试管斜面菌种在麦芽汁液体培养基上进行三角瓶液体扩大培养；所述各菌种均分别用蒸馏水制成1.0×1011～4.0×1011个孢子或细胞/L的菌悬液。
所述马铃薯固体培养基与实施例1相同，不再赘述；所述牛肉膏蛋白胨培养基按重量kg/体积L的百分比，为：牛肉膏0.1％～0.5％，蛋白胨0.5％～1.5％，氯化钠0.1％～0.5％，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟，培养条件为：摇床振荡25℃～35℃恒温培养24小时～108小时，转速为150～200r/min；所述麦芽汁液体培养基为：麦芽汁6°Bx～12°Bx，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟；培养条件为：摇床振荡25℃～35℃恒温培养24小时～108小时，转速为150～200r/min。
(2)混合培养
将所述三角瓶扩大的将白地霉和实施例1所述的18种霉菌在麸皮培养基上采用固态浅盘培养法混合培养后，20℃～30℃风干；将所述啤酒酵母、热带假丝酵母和枯草芽孢杆菌的三角瓶扩大菌种在玉米淀粉培养基上进行液体混合培养后，用吸附剂吸附，20℃～30℃风干，所述混合培养物等质量混合而成菜籽饼脱毒菌剂。
所述麸皮培养基与实施例1相同，不再赘述；所述玉米淀粉培养基成分按重量kg/体积L的百分比，为：玉米淀粉1％～4％，菜子饼粉0.5％～1％，玉米秸秆粉0.1％～0.5％，磷酸二氢钾0.05％～0.2％，搅匀，用自来水配制；混合培养的条件为：50L发酵罐，等量接种50～100mL/L，温度为15℃～35℃，转速为50～150r/min，培养时间为32小时～84小时，初始pH值为4.5～7.0。
(3)脱毒
脱毒步骤与实施例1相同，不再赘述。
Claims (4)
1.一种菜籽饼微生物脱毒方法，其特征在于，它包括下列步骤：
(1)扩大培养
将曲霉属中：烟曲霉(Asp.fumigatus)、棕曲霉(Asp.ochraceus)、黑曲霉(Asp.niger)、米曲霉(Asp.oryzae)、棒曲霉(Asp.clavatus)、黄曲霉(Asp.flavus)、萨氏曲霉(Asp.Sydwi)、白曲霉(Asp.caddidus)，毛霉属中：高大毛霉(Mucor muced)、总状毛霉(Mucor racemosus)、微小毛霉(Mucorpusillis)，青霉属中：产黄青霉(Pen.chrysogonum)、常现青霉(Pen.fregulutans)，根霉属中：米根霉(Rhi.oryzae)、葡枝根霉(Rhi.nigricans)、华根霉(Rhi.chinensis)，木霉属中：绿色木霉(Tri.virde)、康氏木霉(Tri.koningi)的试管斜面菌种在马铃薯固体培养基上进行三角瓶固态扩大培养，并分别用蒸馏水制成1.0×1011～4.0×1011个孢子/L的菌悬液；
(2)混合培养
将所述三角瓶扩大菌种在麸皮培养基上采用固态浅盘培养法混合培养后，20℃～30℃风干后即成菜籽饼脱毒菌剂；
(3)脱毒
将所述菜籽饼脱毒菌剂按重量kg/L的百分比，用自来水配制成1％～5％的溶液，然后拌入与该脱毒菌剂溶液等质量的菜籽饼粉中，用塑料薄膜覆盖，品温15℃～35℃堆积发酵3天～8天后，即可完成菜籽饼脱毒。
2.根据权利要求1所述的菜籽饼微生物脱毒方法，其特征在于，在所述扩大培养步骤中，将白地霉的试管斜面菌种在马铃薯固体培养基上进行三角瓶固态扩大培养，将枯草芽孢杆菌的试管斜面菌种在牛肉膏蛋白胨培养基上进行三角瓶液体扩大培养，将啤酒酵母、热带假丝酵母的试管斜面菌种在麦芽汁液体培养基上进行三角瓶液体扩大培养；在所述混合培养步骤中，将所述白地霉的三角瓶扩大菌种在麸皮培养基上采用固态浅盘培养法混合培养后，20℃～30℃风干，将所述啤酒酵母、热带假丝酵母和枯草芽孢杆菌的三角瓶扩大菌种在以玉米淀粉培养基上进行液体混合培养后，用吸附剂吸附、20℃～30℃风干，等质量混合加入所述菜籽饼脱毒菌剂。
3.根据权利要求1或2所述的菜籽饼微生物脱毒方法，其特征在于，所述霉菌的三角瓶扩大培养基按重量kg/体积L的百分比，为：去皮马铃薯20％～30％，葡萄糖1％～3％，琼脂1.5％～2％，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟，培养条件为：25℃～35℃恒温培养24小时～108小时；所述枯草芽孢杆菌的三角瓶扩大培养基按重量kg/体积L的百分比，为：牛肉膏0.1％～0.5％，蛋白胨0.5％～1.5％，氯化钠0.1％～0.5％，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟，培养条件为：摇床振荡25℃～35℃恒温培养24小时～108小时，转速为150～200r/min；所述酵母菌的三角瓶扩大培养基为：麦芽汁6°Bx～12°Bx，用蒸馏水配制，初始pH值5.0～6.5，121℃高压灭菌15分钟～20分钟；培养条件为：摇床振荡25℃～35℃恒温培养24小时～108小时，转速为150～200r/min。
4.根据权利要求1或2所述的菜籽饼微生物脱毒方法，其特征在于，所述霉菌混合培养的培养基成分按重量kg/体积L的百分比，为：麸皮30％～65％，玉米秸秆粉1％～7％，菜子饼粉10％～30％，过磷酸钙0.3％～1.5％，拌匀，用自来水配制；霉菌混合培养的条件为：各霉菌等量接种50～100mL/L，温度为20℃～35℃，相对湿度为50％～80％，培养时间为32小时～84小时，初始pH值为4.5～7.0；酵母菌和细菌混合培养的培养基成分按重量kg/体积L的百分比，为：玉米淀粉1％～4％，菜子饼粉0.5％～1％，玉米秸秆粉0.1％～0.5％，磷酸二氢钾0.05％～0.2％，搅匀，用自来水配制；酵母菌和细菌混合培养的条件为：50L发酵罐，等量接种50～100mL/L，温度为15℃～35℃，转速为50～150r/min，培养时间为32小时～84小时，初始pH值为4.5～7.0。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110427 |