CN102138632B

CN102138632B - 一种利用生物发酵法去除棉粕中游离棉酚的方法

Info

Publication number: CN102138632B
Application number: CN2010101019878A
Authority: CN
Inventors: 汤江武; 吴逸飞; 姚晓红; 王新
Original assignee: Zhejiang Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Zhejiang Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2030-01-28
Also published as: CN102138632A

Abstract

本发明公开一种利用微生物发酵法去除棉粕中游离棉酚的方法，包括：a.准备棉粕原料；b.在原料中添加料水，棉粕原料与料水的重量比为1∶0.3～0.8；c.按一定比例接种微生物菌种，所接种菌种按含有菌种的培养基重量或体积与棉粕原料重量的百分比计，分别为地衣芽孢杆菌0.1％～10％、干酪乳杆菌0.1％～10％、酿酒酵母菌0.1％～10％；d.控温发酵，发酵温度为30℃～50℃；e.在d.步骤结束后，对经过发酵过的棉粕进行烘干-粉碎-检验-包装。通过本发明的方法直接获得的产品可以有效降解棉粕中的游离棉酚，改善棉粕的蛋白品质，从而有效地提高棉粕在各种畜禽饲料中的利用率。

Description

一种利用生物发酵法去除棉粕中游离棉酚的方法

技术领域

本发明属于生物发酵技术领域，特别地，涉及一种利用微生物发酵法去除棉粕中的抗营养因子，特别是去除游离棉酚的方法。

背景技术

饲料中蛋白质按原料来源可分为动物性蛋白和植物性蛋白两大类，其中鱼粉、肉骨粉以及血粉等含有丰富的动物性蛋白，由于这些蛋白所含的氨基酸与畜禽生长所需的氨基酸相似，所以这种蛋白不单纯吸收率高，而且还有吸收快，对水质污染程度低等优点，然而鱼粉等动物性蛋白价格远远高于植物性蛋白，一些优质鱼粉还得依赖进口。植物性蛋白源包括大豆粕、菜籽粕、棉籽粕、花生粕等，与鱼粉等动物性蛋白相比，植物性蛋白源价格低廉且来源广泛，是替代鱼粉的理想蛋白源，但是植物粕类中一般都含有各种抗营养因子，且其氨基酸含量不及鱼粉等动物性蛋白平衡。抗营养因子不仅影响动物的适口性，更主要的影响动物的消化酶活性，从而降低蛋白质、氨基酸等营养物质的消化吸收率，消化率的高低将直接影响到动物对植物蛋白源的利用。另外，有些抗营养因子可以直接对动物产生毒害作用，扰乱其正常的生理功能。同时氨基酸含量不平衡也是制约植物蛋白使用比例的一个重要因素。

棉粕是棉籽经脱壳、加热、压扁成薄片用溶剂己烷浸出油后，所剩余的副产品。棉粕中含蛋白质40％以上，赖氨酸1.59％，蛋氨酸0.52％，是畜禽饲料非常有价值的一种原料。同时我国是一个产棉大国，我国年产棉籽量可达1013万吨，榨油后估计可以生产出553万吨左右的棉籽饼粕(含壳约15％)。但是，棉粕中还存在多种抗营养因子，即棉粕中所含有的一类对营养成分的消化、吸收、代谢以及对动物的健康和生产性能产生不良影响的物质。由于这些抗营养因子的存在，大大制约了棉粕在畜禽饲料和水产饲料上的应用。棉粕有的抗营养因子主要有游离棉酚、植酸和单宁等。在现有技术中，也有用微生物发酵法去除棉粕中游离棉酚，但是有如下缺点：有些方法需要对棉粕进行过筛，然后发酵；还有些需要向棉粕中添加营养成分便于让发酵更加充分；还有些在必须有氧的条件下进行。这些条件让发酵过程更加复杂，不利于节约成本和产业化生产。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供一种利用微生物发酵法去除棉粕中游离棉酚的方法，生产适合于动物生长的富有营养的质优价廉的发酵棉粕饲料。该方法包括：a.准备棉粕原料；b.在原料中按一定的比例加入料水；c.按一定比例接种地衣芽孢杆菌、乳杆菌、酿酒酵母菌等三种微生物菌种；d.控温发酵，发酵温度为30℃～50℃的变温；e.成品处理。

在一些具体地实施方式中，棉粕原料可以直接来源于棉籽经榨油之后产生的副产品，而不需要进行过筛处理。在原料中加入一定比例的料水：料水可以是自来水，或者干净的天然水如河水、井水等，但最好是把上述的水经灭菌之后再用；按一定比例的水与原料混合均匀，棉粕原料与料水的重量比为1∶0.3～0.8。

接种菌种。按照一定的比例接入发明人按照常规方法在本实验室筛选得到的菌种，菌种包括地衣芽孢杆菌、乳杆菌、酿酒酵母菌等三种微生物菌种。地衣芽孢杆菌、酿酒酵母菌的培养基为液体种子培养基为PDA培养基，固体生产培养基为麸皮、砻糠等；乳杆菌培养基为糖蜜、牛肉膏和蛋白胨的配置。所接种菌种按含有菌种的培养基重量或体积与棉粕原料重量的百分比计，分别为地衣芽孢杆菌0.1％～10％、干酪乳杆菌0.1％～10％、酿酒酵母菌0.1％～10％。较优的，地衣芽孢杆菌0.5％～5％、干酪乳杆菌0.5％～5％、酿酒酵母菌0.5％～5％。更优的，地衣芽孢杆菌0.5％～2％、干酪乳杆菌0.5％～2％、酿酒酵母菌0.5％～2％。最优的，同时让三种微生物之间的比例为1∶1∶1。

控温发酵。发酵温度为30℃～50℃的变温，发酵时间为48～72小时，当料温过高，超过50℃，或过低时，小于30℃，应采取降温、翻堆和升温保温等相应措施；所述的发酵时间不计算料温低于30℃的时间。

成品处理。所述成品处理是指，发酵结束后的工艺：烘干-粉碎-检验-包装；产品可以是粉状，也可以是制粒；对于采取及时使用的用户，产品也可以不烘干，直接根据自己的需要进行配比使用。

有益效果

本发明的方法和直接获得的产品技术效果显著，其产品通过生物发酵后可以有效降解棉粕中的游离棉酚，改善棉粕的蛋白品质，从而有效地提高棉粕在各种畜禽饲料中的利用率。按本发明方法所生产的发酵棉粕饲料产品的有益效果主要在于：1、游离棉酚含量的大幅降低：通过本发明方法对棉粕进行发酵生产之后，产品中的游离棉酚相对于原棉粕中的含量可以下降60％以上，可以大幅减少饲养过程中对畜禽的毒害作用；2、应用该技术发酵后，棉粕的营养价值得到明显提高，蛋白质和总氨基酸量较发酵前提高了10个百分点以上，降解得到的小分子蛋白质含量较发酵前提高了两倍以上，产品蛋白质含量为大于45％。3、本发明的方法简单，不需要苛刻的条件，容易产业化，而且可以有效降低成本。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，现给予试验说明，这些试验仅仅是一些具体实施例子的体现，并不能对本发明的保护范围做出任何限定。

试验1：棉粕原料直接来源于棉籽经榨油之后产生的副产品；棉粕原料与料水的重量比为1∶0.3；所接种菌种按含有菌种的培养基重量或体积与棉粕原料重量的百分比计，分别为地衣芽孢杆菌0.1％、干酪乳杆菌0.1％、酿酒酵母菌0.1％；发酵温度为30℃～50℃的变温，发酵时间为60小时。

试验2：棉粕原料直接来源于棉籽经榨油之后产生的副产品；棉粕原料与料水的重量比为1∶0.8；所接种菌种按含有菌种的培养基重量或体积与棉粕原料重量的百分比计，分别为地衣芽孢杆菌10％、干酪乳杆菌10％、酿酵母菌10％；发酵温度为30℃～50℃，发酵时间为60小时。

试验3：棉粕原料直接来源于棉籽经榨油之后产生的副产品；棉粕原料与料水的重量比为1∶0.6；所接种菌种按含有菌种的培养基重量或体积与棉粕原料重量的百分比计，分别为地衣芽孢杆菌0.5％、干酪乳杆菌0.5％、酿酒酵母菌0.5％；发酵温度为30℃～50℃，发酵时间为72小时；

试验4：棉粕原料直接来源于棉籽经榨油之后产生的副产品。棉粕原料与料水的重量比为1∶0.8。所接种菌种按含有菌种的培养基重量或体积与棉粕原料重量的百分比计，分别为地衣芽孢杆菌2％、干酪乳杆菌2％、酿酒酵母菌2％；发酵温度为30℃～50℃，发酵时间为60小时；

试验5：棉粕原料直接来源于棉籽经榨油之后产生的副产品。棉粕原料与料水的重量比为1∶0.6。所接种菌种按含有菌种的培养基重量或体积与棉粕原料重量的百分比计，分别为地衣芽孢杆菌2％、干酪乳杆菌2％、酿酒酵母菌1％；发酵温度为30℃～50℃，发酵时间为48小时。

其中，对照为没有经过发酵处理的棉粕原料，它直接来源于棉籽经榨油之后产生的副产品。

试验结果

表1，不同试验对通游离棉酚、蛋白质、总氨基酸、小分子蛋白质含量的影响

项目	试验1	试验2	试验3	试验4	试验5	对照
							游离棉酚含量(mg/kg)	326	343	301	296	321	726
蛋白质(％)	44.93	45.01	45.77	45.13	44.63	40.57
							总氨基酸(％)	36.63	37.29	37.63	37.13	36.25	34.67
可溶性蛋白质(mg/g)	36.8	38.1	37.93	38.2	37.1	6.8

本文中用来描述方法的术语和表达方式并不是唯一不变的，并且我们没有任何意图使用这些术语和表达方式来排除描述本方法或者特征的任何相同意义的表达方式，我们认同在本发明声明的范围内的各种不同的表达方式。因此，我们认为尽管在本文中本发明已经用各种具体方案和任意的特征描述清楚地展示出来，但是改变本文中揭示的设计的表达方式还要求助于那些有经验的专业技术人士，并且这些改变要与本发明附带的声明一致。

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Claims

1.一种利用生物发酵法去除棉粕中游离棉酚的方法,其特征在于，该方法由以下步骤组成： a.在直接来源于棉籽经榨油之后产生的棉粕原料中加入料水, 棉粕原料与料水的重量比为1：0.3～0.6；该棉粕原料在加水前不需要过筛；其中,所述料水选自下列之一：自来水、河水或者井水； b.按比例接种地衣芽孢杆菌、干酪乳杆菌、酿酒酵母菌三种微生物菌种,接种的菌种按含有菌种的培养基重量与棉粕原料重量的百分比计，分别为：地衣芽孢杆菌0.1％-2％、干酪乳杆菌0.1％-2％、酿酒酵母菌0.1％-2％,其中，三种菌之间的比例为1：1：1； c.控温发酵，发酵温度为30℃～50℃之间的变温处理，发酵时间为48-72小时； d.在c.步骤结束后，对经过发酵过的棉粕进行烘干—粉碎—检验—包装。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于, 所述接种的菌种按含有菌种的培养基重量与棉粕原料重量的百分比计，分别为：地衣芽孢杆菌0.5％、干酪乳杆菌0.5％、酿酒酵母菌0.5％。