CN107988296A - 一种棉粕肽的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种棉粕肽的制备方法，是将棉粕或棉籽粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品。本发明的有益效果为：本发明提供的一种棉粕肽的制备方法，综合了固体发酵法和液体酶解法的优点，克服了二者的不足，以棉粕和/或棉粕粉作为原料，降低原料成本，大量减少外加酶的量，获得较高的水解率，做为饲料添加剂使用，增加了蛋白吸收率，提高了瘦肉率和禽畜抗病能力，且有效促进了禽畜的成长速度，对棉粕肽的普及推广应用有着重大的促进作用，同时又对减抗、无抗的推广施行作出了产品保证。
Description
技术领域
本发明涉及棉粕深加工技术领域，具体涉及一种棉粕肽的制备方法。
背景技术
棉粕肽是棉粕的深加工产品，主要是利用生物的方法，改造棉粕蛋白质分子为低分子的肽，使其生理和营养功能得到显著改善和提高。与传统蛋白相比，棉粕肽的生产工艺较复杂、***格较高，但其具有易消化吸收、能迅速供给机体能量、无蛋白变性，分解棉酚，无残渣、液体粘性小和受热不凝固等特性。
接种的微生物类型依资料来源不同而有差异，有毛霉、米曲霉、黑曲霉、纳豆杆菌、枯草芽孢杆菌等，通常只接种其中的一种微生物进行发酵。发酵一定时间后，再通过分离、浓缩和干燥，制成棉粕肽产品。液体发酵方法生产棉粕肽成本高，产品质量存在波动。主要存在下面几方面的问题：
1、需要高温灭菌和密封的条件，投资大。
2、菌体的生长条件和酶解的条件要求有差异，生产上不能同时满足两者的要求。因为发酵过程中，菌产生酶，酶分解蛋白质基本是同时发挥作用。酶解要求的温度通常要高于菌的生长温度要求。满足酶解条件，势必会影响菌的生长，反过来亦是如此。酶是来源于菌的，故生产上只能按菌的生长温度进行控制。因此，生产效率受到影响，产品得率低。
3、发酵先产生菌，再产生酶，然后通过酶的作用水解棉粕蛋白，由于对产生的酶的量以及酶解条件还不能有效控制，相应对蛋白质的水解程度也不能精确控制。因此，棉粕肽产品的稳定质量难以得到保障。
正因为这些不足，液体发酵方法生产棉粕肽没有形成工业化生产。
液体酶解的方法生产棉粕多肽也是先将棉粕粉或棉粕分离蛋白加水混合，然后直接加入一种或多种复合蛋白酶进行保温水解。在利用复合蛋白酶水解时，有些研究者是采用一次加入的方式，有些是采用二次加入的方式，在酶解的过程中，在不同时间段加入不同的酶。使用的水解酶类型有毛霉来源的蛋白酶、黑曲霉来源的酸性蛋白酶、米曲霉来源的中性蛋白酶、细菌来源的蛋白酶(Alcalase、Alcakase、Protamex等)，植物来源的蛋白酶(木瓜蛋白酶、菠萝白酶等)。水解完成后，再依次通过加热灭酶、冷却、分离、浓缩和干燥，最后制成棉粕肽产品。而固态酶解法生产棉粕肽生产条件比较温和，不需要高温高压设备，与液态发酵法比较，投资相对减少。其次，固态酶解法生产棉粕肽能够对酶的量和酶解条件实现较精确的控制，产品质量比较稳定。固态酶解法生产棉粕肽已进入工业化生产，但液体酶解法生产棉粕肽依然成本偏高，限制了棉粕肽产品的应用。成品偏高的原因：一是液体酶解法对棉粕粉等低价原料水解收率低，因此使用高纯度高价格的原料，一般采用棉粕分离蛋白作为生产原料，等量蛋白质原料成本较棉粕粉增加了5倍以上；二是液体酶解法使用的酶量大，外购酶的成本高。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，综合了固体发酵法和液体酶解法的优点，克服了二者的不足，提供了一种采用两段法、即通过固体发酵和液体酶解相结合的方法制造棉粕肽。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种棉粕肽的制备方法，是将棉粕和/或棉籽粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，包括以下步骤：
1)粉碎：
取棉粕或棉籽依次进行粗粉碎和精粉碎，粉碎至大于等于80目后，得到原料粉剂；
2)固体发酵：
将步骤1)得到的原料粉剂，加入水混合搅拌均匀后，接种发酵菌，堆料进行控温固体发酵，得到固体发酵产物；原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：(0.5-1.5)，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为0.1-5％，发酵温度为25-40℃，堆料高度为50-90cm，发酵时间为1.5-3天；
3)液体酶解：
将步骤2)得到固体发酵产物与水混合后，加入复合蛋白酶，进行保温液体酶解，得到酶解产物；固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：(7-10)，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.05-0.15％，酶解温度为45-60℃，酶解时间为1.5-13小时；
4)厌氧二次发酵：
将步骤3)得到的酶解产物置于装有单向阀门的呼吸袋中，加入厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物；厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.2-1.5％，厌氧发酵温度为20-28℃，厌氧发酵时间为3-5天；
5)干燥：
将步骤4)得到的二次发酵产物进行干燥，干燥至水分含量为7.5-8.5％，即得到棉粕肽产品。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤1)中，粗粉碎是采用粉碎机进行粉碎，精粉碎是采用微粉机进行粉碎，粉碎至100目。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤2)中，原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：(0.8-1.2)，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为4-5％，发酵温度为28-40℃，堆料高度为60-80cm，发酵时间为1.5-2.5天。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤2)中，原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：1，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为5％，发酵温度为34℃，堆料高度为50cm，发酵时间为2天。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤3)中，固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：(8.5-9.5)，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.08-0.1％，酶解温度为50-55℃，酶解时间为2-10小时。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤3)中，固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：9，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.09％，酶解温度为52℃，酶解时间为6小时。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤4)中，厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.3-1.4％，厌氧发酵温度为22-26℃，厌氧发酵时间为3.5-4.5天。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤4)中，厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.35％，厌氧发酵温度为24℃，厌氧发酵时间为4天。
进一步的，上述的一种棉粕肽的制备方法，所述步骤5)中，干燥方式采用低温干燥，水分控制在8％。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种棉粕肽的制备方法，综合了固体发酵法和液体酶解法的优点，克服了二者的不足，以棉粕和/或棉粕粉作为原料，降低原料成本，大量减少外加酶的量，获得较高的水解率，做为饲料添加剂使用，增加了蛋白吸收率，提高了瘦肉率和禽畜抗病能力，且有效促进了禽畜的成长速度，对棉粕肽的普及推广应用有着重大的促进作用，同时又对减抗、无抗的推广施行作出了产品保证。
具体实施方式
本发明制剂及菌剂来源如表1所示。
表1
| 枯草芽孢杆菌 | 乳酸菌 | 酶制剂 | 酵母菌 |
| 山东宝来利来生物公司 | 山东宝来利来生物公司 | 武汉益中生物有限公司 | 安琪酵母股份公司 |
| 鲁饲添字(2015)926005 | 鲁饲添字(2015)906005 | 鄂饲添字(2016)025017 | SC1314514020019 |
实施例1：
一种棉粕肽的制备方法，是将棉粕和棉籽粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品，具体包括以下步骤：
1)粉碎：
取棉粕或棉籽依次进行粗粉碎和精粉碎，粉碎至80目后，得到原料粉剂；
2)固体发酵：
将步骤1)得到的原料粉剂，加入水混合搅拌均匀后，接种发酵菌，堆料进行控温固体发酵，得到固体发酵产物；原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：0.5，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为0.1％，发酵温度为25℃，堆料高度为50cm，发酵时间为
1.5天；
3)液体酶解：
将步骤2)得到固体发酵产物与水混合后，加入复合蛋白酶，进行保温液体酶解，得到酶解产物；固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：7，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.05％，酶解温度为45℃，酶解时间为1.5小时；
4)厌氧二次发酵：
将步骤3)得到的酶解产物置于装有单向阀门的呼吸袋中，加入厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物；厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.2％，厌氧发酵温度为20℃，厌氧发酵时间为3天；
5)干燥：
将步骤4)得到的二次发酵产物进行干燥，干燥方式采用低温干燥，干燥至水分含量为7.5％，即得到棉粕肽产品。
实施例2：
一种棉粕肽的制备方法，是将棉粕粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品，具体包括以下步骤：
1)粉碎：
取棉粕或棉籽依次进行粗粉碎和精粉碎，粉碎至120目后，得到原料粉剂；
2)固体发酵：
将步骤1)得到的原料粉剂，加入水混合搅拌均匀后，接种发酵菌，堆料进行控温固体发酵，得到固体发酵产物；原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：1.5，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为5％，发酵温度为40℃，堆料高度为90cm，发酵时间为3天；
3)液体酶解：
将步骤2)得到固体发酵产物与水混合后，加入复合蛋白酶，进行保温液体酶解，得到酶解产物；固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：10，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.15％，酶解温度为60℃，酶解时间为13小时；
4)厌氧二次发酵：
将步骤3)得到的酶解产物置于装有单向阀门的呼吸袋中，加入厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物；厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.5％，厌氧发酵温度为28℃，厌氧发酵时间为5天；
5)干燥：
将步骤4)得到的二次发酵产物进行干燥，干燥方式采用低温干燥，干燥至水分含量为8.5％，即得到棉粕肽产品。
实施例3：
一种棉粕肽的制备方法，是将棉籽粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品，具体包括以下步骤：
1)粉碎：
取棉粕或棉籽依次进行粗粉碎和精粉碎，粉碎至90目后，得到原料粉剂；
2)固体发酵：
将步骤1)得到的原料粉剂，加入水混合搅拌均匀后，接种发酵菌，堆料进行控温固体发酵，得到固体发酵产物；原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：0.8，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为4％，发酵温度为28℃，堆料高度为60cm，发酵时间为1.5天；
3)液体酶解：
将步骤2)得到固体发酵产物与水混合后，加入复合蛋白酶，进行保温液体酶解，得到酶解产物；固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：8.5，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.08％，酶解温度为50℃，酶解时间为2小时；
4)厌氧二次发酵：
将步骤3)得到的酶解产物置于装有单向阀门的呼吸袋中，加入厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物；厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.3％，厌氧发酵温度为22℃，厌氧发酵时间为3.5天；
5)干燥：
将步骤4)得到的二次发酵产物进行干燥，干燥方式采用低温干燥，干燥至水分含量为7.5％，即得到棉粕肽产品。
实施例4：
一种棉粕肽的制备方法，是将棉粕粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品，具体包括以下步骤：
1)粉碎：
取棉粕或棉籽依次进行粗粉碎和精粉碎，粉碎至110目后，得到原料粉剂；
2)固体发酵：
将步骤1)得到的原料粉剂，加入水混合搅拌均匀后，接种发酵菌，堆料进行控温固体发酵，得到固体发酵产物；原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：1.2，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为5％，发酵温度为40℃，堆料高度为80cm，发酵时间为2.5天；
3)液体酶解：
将步骤2)得到固体发酵产物与水混合后，加入复合蛋白酶，进行保温液体酶解，得到酶解产物；固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：9.5，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.1％，酶解温度为55℃，酶解时间为10小时；
4)厌氧二次发酵：
将步骤3)得到的酶解产物置于装有单向阀门的呼吸袋中，加入厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物；厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.4％，厌氧发酵温度为26℃，厌氧发酵时间为4.5天；
5)干燥：
将步骤4)得到的二次发酵产物进行干燥，干燥方式采用低温干燥，干燥至水分含量为8.5％，即得到棉粕肽产品。
实施例5：
一种棉粕肽的制备方法，是将棉粕和棉籽粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品，具体包括以下步骤：
1)粉碎：
取棉粕或棉籽依次进行粗粉碎和精粉碎，粉碎至110目后，得到原料粉剂；
2)固体发酵：
将步骤1)得到的原料粉剂，加入水混合搅拌均匀后，接种发酵菌，堆料进行控温固体发酵，得到固体发酵产物；原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：1，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为5％，发酵温度为34℃，堆料高度为50cm，发酵时间为2天；
3)液体酶解：
将步骤2)得到固体发酵产物与水混合后，加入复合蛋白酶，进行保温液体酶解，得到酶解产物；固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：9，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.09％，酶解温度为52℃，酶解时间为6小时；
4)厌氧二次发酵：
将步骤3)得到的酶解产物置于装有单向阀门的呼吸袋中，加入厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物；厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.35％，厌氧发酵温度为24℃，厌氧发酵时间为4天；
5)干燥：
将步骤4)得到的二次发酵产物进行干燥，干燥方式采用低温干燥，干燥至水分含量为8％，即得到棉粕肽产品。
实施例6：
制作过程对比如表2所示：
表2
| 方式 | 过程 | 置放物 | 肽蛋白产生率 | 成本 | |
| 固体发酵 | 菌种添加 | 混合、添加、低温、干燥 | 发酵池 | 高于液态发酵 | 低于液态发酵50％ |
| 液体酶解 | 蛋白酶液化 | 冷却、分离、浓缩、干燥 | 不锈钢容器 |
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，是将棉粕和/或棉籽粉碎后的原料粉剂，加水混合后接种发酵菌进行固体发酵，固体发酵产物再加入水和复合蛋白酶进行液体酶解，最后再以厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物干燥后即得到棉粕肽成品。
2.根据权利要求1所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)粉碎：
取棉粕或棉籽依次进行粗粉碎和精粉碎，粉碎至大于等于80目后，得到原料粉剂；
2)固体发酵：
将步骤1)得到的原料粉剂，加入水混合搅拌均匀后，接种发酵菌，堆料进行控温固体发酵，得到固体发酵产物；原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：(0.5-1.5)，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为0.1-5％，发酵温度为25-40℃，堆料高度为50-90cm，发酵时间为1.5-3天；
3)液体酶解：
将步骤2)得到固体发酵产物与水混合后，加入复合蛋白酶，进行保温液体酶解，得到酶解产物；固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：(7-10)，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.05-0.15％，酶解温度为45-60℃，酶解时间为1.5-13小时；
4)厌氧二次发酵：
将步骤3)得到的酶解产物置于装有单向阀门的呼吸袋中，加入厌氧菌进行二次发酵，得到二次发酵产物；厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.2-1.5％，厌氧发酵温度为20-28℃，厌氧发酵时间为3-5天；
5)干燥：
将步骤4)得到的二次发酵产物进行干燥，干燥至水分含量为7.5-8.5％，即得到棉粕肽产品。
3.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，粗粉碎是采用粉碎机进行粉碎，精粉碎是采用微粉机进行粉碎，粉碎至100目。
4.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：(0.8-1.2)，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为4-5％，发酵温度为28-40℃，堆料高度为60-80cm，发酵时间为1.5-2.5天。
5.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，原料粉剂和水的加入比例按照质量比计为1：1，发酵菌为枯草芽孢杆菌，接种比例按照质量百分比计为5％，发酵温度为34℃，堆料高度为50cm，发酵时间为2天。
6.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：(8.5-9.5)，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.08-0.1％，酶解温度为50-55℃，酶解时间为2-10小时。
7.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，固体发酵产物与水的加入比例按照质量比及为1：9，复合蛋白酶的加入量按照质量百分比计为固体发酵产物和水总质量的0.09％，酶解温度为52℃，酶解时间为6小时。
8.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.3-1.4％，厌氧发酵温度为22-26℃，厌氧发酵时间为3.5-4.5天。
9.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，厌氧菌为乳酸菌，厌氧菌接种比例按照质量百分比计为1.35％，厌氧发酵温度为24℃，厌氧发酵时间为4天。
10.根据权利要求2所述的一种棉粕肽的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，干燥方式采用低温干燥，水分控制在8％。
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| CN201710986352.2A Pending CN107988296A (zh) | 2017-10-20 | 2017-10-20 | 一种棉粕肽的制备方法 |
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| CN (1) | CN107988296A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109007266A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-18 | 浙江大学 | 一种茶叶渣固态发酵制备饲料原料的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101720853A (zh) * | 2009-10-19 | 2010-06-09 | 李军训 | 益生菌两步法酵解蛋白饲料技术 |
| CN102742719A (zh) * | 2011-04-19 | 2012-10-24 | 上海新农饲料有限公司 | 益生菌固态发酵全价饲料的制备方法 |
| CN104186957A (zh) * | 2014-10-01 | 2014-12-10 | 青岛嘉瑞生物技术有限公司 | 微生物发酵提高棉粕饲用营养价值的方法 |
| CN104304805A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-01-28 | 盐城工学院 | 一种双齿围沙蚕高效环保配合饲料 |
| CN106173189A (zh) * | 2015-05-08 | 2016-12-07 | 上海邦成生物工程有限公司 | 一种固态发酵棉粕的方法 |
-
2017
- 2017-10-20 CN CN201710986352.2A patent/CN107988296A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101720853A (zh) * | 2009-10-19 | 2010-06-09 | 李军训 | 益生菌两步法酵解蛋白饲料技术 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZHANG WEN-JU等: "Effect of selected fungi on the reduction of gossypol levels and nutritional value during solid substrate fermentation of cottonseed meal", 《J ZHEJIANG UNIV SCI B》 * |
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