CN105685490B - 一种甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料及其制备方法，属于饲料加工领域。本发明方法的包括：（1）甜叶菊残渣和棉仁预处理、（2）棉仁发酵脱毒、（3）甜叶菊残渣发酵、（4）将步骤（2）、（3）所得的发酵产物分别烘干；然后按8：2的质量比例混合。本发明的特殊之处在于，用红曲霉作为棉仁脱毒发酵菌；单纯采用红曲霉作为降解菌降解棉仁，降解率高且操作简单。从而使得饲料适口性好，蛋白质含量高，易于动物消化吸收，且营养丰富均衡，有效的改善了饲料的品质；还可以充分的发挥工业废料甜叶菊残渣的利用价值和棉仁富含的丰富蛋白质和油脂。

Description

一种甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料及其制备方法，属于饲料加工领域。

背景技术

随着畜牧业的发展，对高蛋白高能量的饲料的需求越来越大，但由于甜叶菊残渣的粗纤维含量高，且适口性差，棉仁富含有毒物质游离棉酚，严重的限制了两者在饲料领域的利用。所以开发一种既含有高能量高蛋白，生产成本低的饲料，又能够将甜叶菊残渣和有毒棉仁利用起来的方法就显得尤为重要。另外，棉仁的棉酚含量、脂肪含量均远远高于棉粕的，所以，相较于棉粕，棉仁的脱棉酚存在更大的困难。

发明内容

本发明的目的在于解决棉仁脱棉酚困难的技术难题，提供一种以甜叶菊残渣、棉仁为原料制备的甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料及其制备方法。

技术方案

一种甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料的制备方法，包括以下步骤：

（1）预处理：

甜叶菊残渣在碱液中浸泡24h以上之后进行高温蒸汽处理；所述高温蒸汽处理温度为120℃以上；优选121℃；处理时间为20min以上，优选20min；

棉仁于高压蒸汽灭菌锅中、于120℃以上灭菌20min以上；优选的120℃灭菌20min；

（2）棉仁发酵脱毒：

以预处理之后的棉仁作为发酵底物；

红曲霉种子液按照5%的接种量添加到发酵底物中，在32℃条件下进行好氧发酵120h；

（3）甜叶菊残渣发酵

将绿色木霉种子液按照10％的接种量接入甜叶菊残渣中发酵，在28℃条件下发酵25天；

（4）将步骤（2）、（3）所得的发酵产物，分别烘干；然后按8：2的质量比混合即可。

上述制备方法，优选的，所述碱液的质量浓度为10%；所述烘干是指在≤65℃的温度条件下烘干至水分≤15wt%。

上述制备方法，步骤（4）所得混合物即为甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料；也可以将混合物进一步加工为各种形状。

上述制备方法，甜叶菊残渣经过绿色木霉发酵后，发酵10天时，纤维素和蛋白质含量就有了明显的变化，发酵25天后纤维素含量基本不在变化，发酵后蛋白质含量高达12.57%，纤维素降解了18%左右。

上述制备方法，棉仁经过红曲霉发酵脱毒后，游离棉酚降解率达98.9%（由7812.6mg/kg降解到80mg/kg左右），粗蛋白含量由43.76%提高到48.3%，植酸含量下降46.9%，粗脂肪由34.29%提高到35.16%，大分子蛋白变为小分子蛋白。

本发明的特殊之处在于，用红曲霉作为棉仁脱毒发酵菌。虽然现有技术中已有关于发酵降解棉酚的报道；但是，现有技术所针对的是棉粕；而本发明针对的是中棉仁，棉仁中的棉酚和脂肪含量明显高于棉粕的。作为本领域技术人员公知的是，高浓度的棉酚对发酵降解棉酚菌株起到抑制作用。所以，采用降解棉粕中棉酚的技术发酵降解棉仁中的棉酚时，其降解效果必然下降。例如，采用质量比为3:2:1的热带假丝酵母菌、拟内孢霉菌、植物乳杆菌作为发酵降解菌降解棉仁，降解率仅能达到91％，明显低于其降解棉粕时的94％的降解率。但是发明人在实验过程中发现，单纯采用红曲霉作为降解菌降解棉仁，降解率高且操作简单。

本发明研究实验过程中意外发现：在于棉仁脱毒过程中添加了少量甜叶菊残渣，能进一步提高棉酚降解率。

所以，优选的，预处理之后的甜叶菊残渣和预处理之后棉仁以0.2-0.5：100的质量比例混合，作为发酵底物。

上述制备方法，棉仁经过发酵脱毒后，游离棉酚降解率达99.6%（由7812.6 mg/kg降解到35mg/kg左右）。

本发明还提供了采用上述方法制备的甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料。

本发明的甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料，为暗红色掺杂些许褐色的固体颗粒，适用于大部分牲畜。根据国家标准GB-13078-91，饲料中游离棉酚的允许量为:原料棉仁饼粕≤1200mg/kg，生长育肥猪混合饲料≤60mg/kg，产蛋鸡料≤20mg/kg，肉用仔鸡、生长鸡≤100mg/kg。

本发明中所用绿色木霉（Trichoderma viride），红曲霉（Monascus purpureus Went）；是常用菌；均可以通过市场途径获得。

本发明的有益效果：棉仁中的棉酚降解率高；从而使得饲料适口性好，蛋白质含量高，易于动物消化吸收，且营养丰富均衡，有效的改善了饲料的品质；还可以充分的发挥工业废料甜叶菊残渣的利用价值和棉仁富含的丰富蛋白质和油脂。缓解目前世界范围内蛋白质饲料原料缺乏的问题，对于提高资源利用率，降低饲料行业生产成本意义显著，且工艺简单，生产过程无污染，成本小，设备简单。

附图说明

图1为发酵前后蛋白质大小变化。

具体实施方式

实施例1

（1）PDA培养基制备

称取去皮土豆50g，切片放入大烧杯中，加水100ml左右，放入微波炉加热至熟透（注意防止煮沸涌出），然后用8层纱布过滤，收集滤液至另一烧杯，加葡萄糖2g（如若制备固态PDA，则再加入琼脂2g），搅拌均匀然后加热至全部溶解均匀，分装然后121℃灭菌20min，降压后拿出冷却，备用。

（2）种子液的制备

将绿色木霉用PDA培养基进行斜面培养24h，然后转接到PDA液体培养基中培养24h作为种子液备用。

（3）甜叶菊残渣的预处理

将甜叶菊残渣浸没在质量浓度为10%的碱液中24h,使其细胞壁变的松散，木质素从木纤维素中分离出来，以提高纤维素酶酶解糖化的速率和产率。

（4）甜叶菊残渣高温灭菌

将碱处理后的甜叶菊残渣调节相对湿度为70%左右，然后高温蒸汽灭菌处理20min。

（5）发酵

将步骤（2）制作的种子液按10%的接种量接种在步骤（4）处理后的甜叶菊残渣中，在28℃条件下，发酵10天时，纤维素和蛋白质含量就有了明显的变化，发酵25天后纤维素含量基本不在变化，凯氏定氮法检测发酵前后的粗蛋白的含量；纤维袋法测定中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量；气相色谱法检测粗脂肪；测量结果如表1所示；

表1甜叶菊残渣经绿色木霉发酵前后变化

表1中“％”均为质量百分数。

将步骤（5）所得的发酵产物，在≤65℃的烘箱里烘干至水分≤15%备用。

实施例2

（1）PDA培养基制备

称取去皮土豆50g，切片放入大烧杯中，加水100ml左右，放入微波炉加热至熟透（注意防止煮沸涌出），然后用8层纱布过滤，收集滤液至另一烧杯，加葡萄糖2g（如若制备固态PDA，再加入琼脂2g），搅拌均匀然后加热至全部溶解均匀，分装然后121℃灭菌20min，降压后拿出冷却，备用。

（1）玉米粉培养基制备

玉米粉培养基：玉米粉2%，蛋白胨0.3%，磷酸氢二钾0.1%，氯化钾0.05%，硫酸镁0.05%，水余量；“％”均为质量百分数。

（2）斜面接种

将红曲霉菌株划线接种于2%固体PDA培养基，在30℃条件下培养48h；

（3）种子液的制备

将斜面活化的红曲霉接种与玉米粉培养基中32℃培养48h,备用。

（4）棉仁预处理

棉仁在发酵前在高温高压蒸汽灭菌锅里以120℃灭菌20min，以达到灭菌的目的。

（5）发酵

将步骤（3）制作的种子液按10%的接种量接种在步骤（4）处理后的棉仁中，32℃好氧发酵120h。采用间苯三酚法检测游离棉酚含量；三氯化铁滴定法检测植酸含量；凯氏定氮法检测发酵前后的粗蛋白的含量；气象色谱法测定粗脂肪。测量结果如表2所示：

表2棉仁经红曲霉发酵前后变化

表2中“％”均为质量百分数。

Tricine-SDS-PAGE 分析发酵前后蛋白质分子量变化；结果如图1所示。

将步骤（5）所得的发酵产物，在≤65℃的烘箱里烘干至水分≤15%备用；

实施例3

将实施例1制备的甜叶菊残渣发酵产物和完成脱毒的棉仁发酵产物按2:8的比例混合均匀，用制粒机制成直径1.5mm～2.5mm，长度4mm～7mm的颗粒；即得甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料。饲料的品质评价如表3所示：

表3成品饲料的品质评价

表3中“％”均为质量百分数。

实施例4

将实施例1预处理之后的甜叶菊残渣和实施例2预处理之后的棉仁以0.2-0.5：100的质量比例混合，作为发酵底物；将步骤（3）制作的种子液按10%的接种量接种在发酵底物中，32℃好氧发酵120h。采用间苯三酚法检测游离棉酚含量，棉酚含量≤35mg/kg，明显低于实施例3的发酵产物中的棉酚含量。

对比例1

采用质量比为3:2:1的热带假丝酵母菌、拟内孢霉菌、植物乳杆菌作为发酵降解菌；以实施例2步骤（4）处理后的棉仁作为发酵底物。将发酵菌分别进行扩大培养得种子液，将种子液按10%的接种量接种在发酵底物中，25℃好氧发酵120h。采用间苯三酚法检测游离棉酚含量；棉酚含量≥700mg/kg，明显高于实施例3的发酵产物中的棉酚含量。

Claims (5)

1.一种甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）预处理：

甜叶菊残渣在碱液中浸泡24h以上之后进行高温蒸汽处理；所述高温蒸汽处理温度为120℃以上；处理时间为20min以上；

棉仁于高压蒸汽灭菌锅中、于120℃以上灭菌20min以上；

（2）棉仁发酵脱毒：

预处理之后的甜叶菊残渣和预处理之后棉仁以0.2-0.5：100的质量比例混合，作为发酵底物；

红曲霉种子液按照5%的接种量添加到发酵底物中，在32℃条件下进行好氧发酵120h；

（3）甜叶菊残渣发酵

将绿色木霉种子液按照10％的接种量接入甜叶菊残渣中发酵，在28℃条件下发酵25天；

（4）将步骤（2）、（3）所得的发酵产物，分别烘干；然后按8：2的比例混合即可。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

甜叶菊残渣的高温蒸汽处理条件：121℃，20min；

棉仁灭菌条件：120℃灭菌20min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述碱液的质量浓度为10%；所述烘干是指在≤65℃的温度条件下烘干至水分≤15wt%。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将步骤（4）所得混合物进一步加工为各种形状。

5.一种采用权利要求1-4中任意一项所述的制备方法制备的甜叶菊废渣发酵产物复配脱毒棉仁饲料。

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