CN105076689A - 一种菜籽粕无毒化处理方法 - Google Patents

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方洁
徐浩
任琪
李菁楠
杨松
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Abstract

本发明公开了一种菜籽粕无毒化处理方法，包括以下步骤：原材料粉碎后，用黑曲霉、啤酒酵母、枯草芽孢杆菌和保加利亚乳杆菌进行分步发酵，所得发酵菜籽粕经过醇洗分离，所得干物质即为无毒菜籽粕。本发明利用分步法脱毒，并结合乙醇洗脱，最后得到的无毒菜籽粕，抗营养因子含量降到最低，粗蛋白含量高，富含益生元，可被应用于食品与饲料中。

Description

一种菜籽粕无毒化处理方法
技术领域
本发明涉及菜籽粕去毒领域，具体涉及一种菜籽粕无毒化处理方法。
背景技术
菜籽粕是以油菜籽为原料,用浸提法或经预压后再浸提取油后的副产品，内含丰富蛋白质，是主要植物性蛋白质资源之一，其中，氨基酸含量丰富，蛋氨酸、精氨酸、亮氨酸和缬氨酸含量较高(赖氨酸含量略低于豆粕，其余必需氨基酸与豆粕相当)，就此营养价值，可与***粮农组织(FRO)和世界卫生组织(WHO)推荐的模式蛋白质相媲美。长期以来，菜籽粕的使用大多是，依据一定比率把菜籽粕添加到动物饲料中，供动物食用，但由于菜籽粕中含有硫代葡萄糖甙(硫甙)及其降解物、以及植酸、芥子碱、酚酸和单宁等大量抗营养因子，严重影响了菜籽粕的直接饲用性，甚至影响动物的适口性和营养价值。微生物发酵过程中可以脱除菜籽粕中抗营养因子，并且具有处理方便、成本低、适合工厂化生产，同时发酵后可获得新的营养价值等特点，所以，在菜籽粕脱毒应用中广受亲睐，尤其是采用“二步法发酵”(前期的固体发酵，采用好氧发酵，产生丰富酶类，后期采用厌氧发酵，充分脱除有毒有害物质)。通过此工艺处理菜籽粕，能实现消除抗营养因子，产生大量有益物质。
发明内容
本发明提供了一种菜籽粕无毒化处理方法。
本发明的方法采用的技术方案如下：
一种菜籽粕无毒化处理方法，包括以下步骤：
A、微生物二步发酵：以脱除油脂的普通菜籽粕为原料，在黑曲霉、啤酒酵母、枯草芽孢杆菌和保加利亚乳杆菌进行分步发酵后获得富含优质蛋白质的发酵菜籽粕，发酵具体步骤如下：(1)取脱除油脂的普通菜籽粕，加入氮源与碳源，混合均匀后按固液比为55％～65％加入水混合均匀得发酵料；(2)按黑曲霉与啤酒酵母为1:1～3进行接种，接种的菌种悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量在8％～12％范围；pH值5.5～7.5，温度控制在28～35℃，有氧发酵24～48h，发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到一步发酵粕；(3)以一步发酵粕为原料，按固液比为55％～65％加入适量蒸馏水混合均匀得二步发酵初始料胚；(4)以保加利亚乳杆菌、枯草芽孢杆菌按1:1～3比例进行接种，要求接种的菌种悬液浓度达到106—109/mL，控制总接种量为8％～12％；pH值5.5～7.5，28～35℃有氧发酵24～72h，发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到二步发酵菜籽粕；
B、无毒菜籽粕制备：称取一定量的上述发酵菜籽粕置于浸提瓶中，按固液比1：5～10加入60％～80％乙醇溶液，温度保持在40～60℃，搅拌条件下醇洗0.5～2h，此后将醇洗液与干物质离心分离，取干物质经热风干燥，得无毒菜籽粕。
本发明具有的优点：
(1)本发明采用混合菌种，二步发酵法，脱除菜籽粕中的硫苷、植酸及芥子碱，脱除效果明显，经过“二步”发酵和醇洗辅助菜籽粕脱毒，可以充分脱除菜籽粕中的抗营养因子，分别将这三种抗营养物质的含量降到26.86umol/g、2.50mg/g和3.15mg/g，此含量低于动物饲料中的允许添加量，脱毒后的菜籽粕的营养更易于动物吸收，提高菜籽粕植物蛋白资源利用价值；
(2)结合二步发酵法去除菜籽粕毒性的同时，使得无毒菜籽粕中不含抗营养因子，且获得了大量的益生元及有益的小分子物质；
(3)获得的无毒菜籽粕，产品粗蛋白含量高且氨基酸组成丰富，易于消化。
(4)采用固态发酵，所需的干燥能耗低，降低生产成本。
具体实施方式：
现以实验室实施为例，非限定实施例叙述如下：
实施例一
(1)取600g菜籽粕，添加1.5—3.0％硫酸铵和0.25—0.45％葡萄糖(作为氮源和碳源)，混合均匀后再加入825—975mL水混合均匀得发酵料，分装于10个培养皿上，每个培养皿盛装150g发酵料；(2)按黑曲霉与啤酒酵母为1:2进行接种，接种的菌种悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量为8％—12％范围；pH值5.5～7.5，温度控制在28～35℃，有氧发酵24～48h，发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到一步发酵粕。(3)以一步发酵粕为原料，按固液比为55％～65％加入适量蒸馏水混合均匀得二步发酵初始料胚；(4)以保加利亚乳杆菌、枯草芽孢杆菌按1:1～3比例进行接种，要求接种的菌种悬液浓度达到106—109/mL，控制总接种量为8％～12％；pH值5.5～7.5，28～35℃有氧发酵24～72h。发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到二步发酵菜籽粕。
称取一定量的上述发酵菜籽粕置于浸提瓶中，按固液比1：5～10加入60％～80％乙醇溶液，温度保持在40～60℃，搅拌条件下醇洗0.5～2h，此后将醇洗液与干物质离心分离，取干物质经热风干燥，得无毒菜籽粕。
实施例二
(1)取900g菜籽粕加入100g麦麸，混合均匀后再加入1500mL水混合均匀得发酵料，分装于25个培养皿上，每个培养皿盛装150g发酵料；(2)按黑曲霉与啤酒酵母为1:1进行接种，接种的菌种悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量为10-12％；自然pH，33-35℃有氧发酵24-36h。发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到一步发酵粕。(3)以一步发酵粕为原料，按固液比为60-75％加入水，混合均匀的得二步发酵初始料；(4)以保加利亚乳杆菌与枯草芽孢杆菌混合为1:1比例进行接种，接种的菌悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量为10-12％；自然pH，33-35℃有氧发酵24-48h。发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到发酵菜籽粕。
按实施例一醇洗发酵菜籽粕得无毒菜籽粕。
实施例三
(1)取600g菜籽粕加入1.5-3.0％硫酸铵和0.25-0.45％葡萄糖，混合均匀后再加入900mL水混合均匀得发酵料，分装于10个培养皿上，每个培养皿盛装150g发酵料；(2)按黑曲霉与啤酒酵母为1:2进行接种，接种的菌悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量为10-12％；自然pH，33℃有氧发酵24-36h。发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到一步发酵粕。(3)以一步发酵粕为原料，按固液比为60-75％加入蒸馏水，混合均匀的得二步发酵初始料；(4)以保加利亚乳杆菌与枯草芽孢杆菌混合菌按1-3:1进行接种，接种的菌悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量为10-12％；自然pH，33-35℃有氧发酵24-48h。发酵完成后，干燥粉碎过60目筛，得到发酵菜籽粕。
按实施例一醇洗发酵菜籽粕得无毒菜籽粕。
实施例四
(1)取600g菜籽粕加入1.5-3.0％硫酸铵和0.25-0.45％葡萄糖，混合均匀后再加入900mL水混合均匀得发酵料，分装于10个培养皿上，每个培养皿盛装150g发酵料；(2)按黑曲霉与啤酒酵母为1:1进行接种，接种的菌悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量为10-12％；自然pH，33-35℃有氧发酵24-36h。发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到一步发酵粕。(3)以一步发酵粕为原料，按固液比为60-75％加入蒸馏水，混合均匀的得二步发酵初始料；(4)以保加利亚乳杆菌与枯草芽孢杆菌为1:1-2进行接种，接种的菌悬液浓度为105—108/mL，控制总接种量为10-12％；自然pH，33-35℃有氧发酵24-48h。发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到发酵菜籽粕。
称取一定量的上述发酵菜籽粕置于浸提瓶中，按固液比1：5～10加入60％～80％乙醇溶液，温度保持在40～60℃，搅拌条件下醇洗0.5～2h，此后将醇洗液与干物质离心分离，取干物质经热风干燥，得无毒菜籽粕。
本发明采用混合菌种，分步发酵对对菜籽粕脱毒效果与常规的单菌种一步发酵效果比较如下：
附表：
表1单菌发酵对菜籽粕脱毒效果的影响
注：1、对照是“菜籽粕原料”；菜籽粕中含有较高的硫甙及其降解物、植酸和介子碱，高于动物饲料中的允许添加量。正是对菜籽粕进行脱毒的意义所在。
2、经黑曲霉发酵的菜籽粕能提高菜籽粕中多肽含量和降低植酸含量；枯草芽孢杆菌和保加利亚乳杆菌能有效降低菜籽粕中硫苷含量。因此，选用黑曲霉、啤酒酵母、枯草芽孢杆菌和乳酸菌进行混菌发酵如表2。
表2混合菌发酵对菜籽粕脱毒效果的影响
注：1、对照是“菜籽粕原料”；菜籽粕中含有较高的硫甙及其降解物、植酸和介子碱，高于动物饲料中的允许添加量。正是对菜籽粕进行脱毒的意义所在。
2、混合菌种及编号如表3所示。
表3混菌菌种发酵组合及比例
在混合菌种发酵基础上，采用二步发酵法，则在硫苷、植酸及芥子碱的脱除效果更为明显，分别将这三种抗营养物质的含量降到26.86umol/g、2.50mg/g和3.15mg/g。按实施例1的二步发酵如表4所示。
表4混合菌种二步发酵法对菜籽粕脱毒效果的影响
注：1、对照是“菜籽粕原料”；菜籽粕中含有较高的硫甙及其降解物、植酸和介子碱，高于动物饲料中的允许添加量。正是对菜籽粕进行脱毒的意义所在。
2、二步发酵法，按实施例1进行。

Claims (1)

1.一种菜籽粕无毒化处理方法，其特征在于，通过以下步骤实现：
A：微生物二步发酵
（1）取脱除油脂的普通菜籽粕，加入氮源与碳源，混合均匀后按固液比为55%~65%加入蒸馏水混合均匀得发酵料；
按黑曲霉与啤酒酵母为1:（1~3）进行接种，接种的菌种悬液浓度为105—108 /mL，控制总接种量在8%~12%范围；pH值5.5~7.5，温度控制在28~35℃，有氧发酵24~48h；
发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到一步发酵粕；
以一步发酵粕为原料，按固液比为55%~65%加入适量蒸馏水混合均匀得二步发酵初始料胚；
以保加利亚乳杆菌与枯草芽孢杆菌为1~3:1~3比例进行接种，要求接种的菌种悬液浓度达到106—109 /mL，控制总接种量为8%~12%；pH值5.5~7.5，28~35℃有氧发酵24~72h；
发酵完成后，干燥、粉碎过60目筛，得到二步发酵菜籽粕；
B、无毒菜籽粕制备：称取一定量的上述发酵菜籽粕置于浸提瓶中，按固液比1：5~10加入浓度为60%~80%乙醇溶液，温度保持在40~60℃，搅拌条件下醇洗0.5~2h，此后将醇洗液与干物质离心分离，取干物质经热风干燥，得无毒菜籽粕。
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