CN113229399A - 一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法，包括：先分别制备固体培养基和菜籽粕发酵培养基；再将菜籽粕发酵培养基平均分成两份，一份接种米曲霉菌种并进行发酵，得到米曲发酵物；另一份接种黑曲霉菌种并进行发酵，得到黑曲发酵物；固体培养基接种芽孢杆菌菌种并进行发酵，得到芽孢杆菌发酵物；最后将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物混合均匀，接种干酪乳杆菌液态菌种并进行发酵，发酵结束后得到发酵物干燥直至水分含量为10‑12wt％，得到发酵菜籽粕。本发明既能降低菜籽粕中的毒素含量，还能提高菜籽粕的营养价值，使其能够更好的应用于动物饲料中。

Description

一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域，具体涉及一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法。
背景技术
蛋白质是动物饲粮中的重要组成部分，一般由豆粕提供，但我国大豆自给率不足20％，主要依赖进口。近年来，随着中国畜牧养殖业的快速发展及养殖体量的进一步扩大，常规饲料原料尤其是蛋白原料供应紧缺，限制着中国畜牧养殖业的健康发展。据统计，2019年我国进口大豆8851万吨，同比增加48万吨，进口量占国内消费量的85％左右，其中巴西、美国、阿根廷进口比例分别为65％、19％、10％。2020年我国大豆进口在疫情影响之下不降反升，至2020年11月底我国已经进口大豆数量达到9280万吨，超过2019年的同期水平。在当前蛋白饲料原料竞争日趋激烈的国际背景下，中国传统玉米-豆粕型动物饲粮结构将会发生变化，新型蛋白饲料资源的开发迫在眉睫，引入菜籽粕等杂粕的多元化饲粮配方将会成为中国畜牧养殖业的新常态。
菜籽粕是菜籽经榨油后的副产物，其粗蛋白质含量在35％-45％，氨基酸含量丰富，是一种重要的植物蛋白资源。但菜籽粕含有较多有毒有害物质，如异硫氰酸酯、硫氰酸酯、芥子碱，单宁、植酸等物质，不仅影响日粮适口性、影响其他营养物质利用，还可引起动物甲状腺肿大，抑制动物生长，极大的限制了其在动物日粮中的应用。微生物固态发酵能有效的降低菜籽粕中抗营养因子的含量，在替代豆粕方面具有较高的开发价值。但目前对菜籽粕的发酵还存在着发酵条件不一，发酵效果差异较大等问题。同时，利用单一的微生物菌种难以解决降解菜籽粕粗蛋白和脱毒问题。所以现在需要一种方法，既能降低菜籽粕中的毒素含量，还能提高菜籽粕的营养价值，使其能够更好的应用于动物饲料中。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法，通过本发明的方法，能够充分利用不同微生物发酵过程中的优势酶系，将菜籽粕中的异硫氰酸酯、硫氰酸酯、芥子碱，单宁、植酸等有毒有害物质降解，水解细胞壁多聚糖和粗蛋白等，提高菜籽粕的营养价值。采用先好氧再厌氧双阶段固态发酵方式，利用好氧发酵阶段时水分相对较低和高通风量的环境，能保证微生物的酶活性，而厌氧发酵阶段的高温高湿环境，能够促进酶解。同时，利用干酪乳杆菌进行厌氧发酵，能够代谢产生具有生物活性的L-乳酸等产物，且物料在酸性条件下能够避免杂菌生长。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法，包括以下步骤：
(1)将固体原料与水混合至含水量为45-50wt％，灭菌处理，得到芽孢杆菌固态发酵培养基；菜籽粕、乳清粉与水混合至含水量为42-46wt％，灭菌处理，得到菜籽粕发酵培养基；
(2)将菜籽粕发酵培养基平均分成两份，一份接种米曲霉菌种并进行发酵，得到米曲发酵物；另一份接种黑曲霉菌种并进行发酵，得到黑曲发酵物；芽孢杆菌固态发酵培养基接种芽孢杆菌菌种并进行发酵，得到芽孢杆菌发酵物；
(3)将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物混合均匀，接种干酪乳杆菌液态菌种并进行发酵，发酵结束后得到厌氧发酵物；
(4)将步骤(3)得到的发酵物干燥直至水分含量为10-12wt％，得到发酵菜籽粕。
优选地，步骤(1)中，所述固体原料包括以下重量百分比的原料：
麸皮80％，稻壳17％，豆粕2％，磷酸二氢钾0.15％，硫酸镁0.2％，轻质碳酸钙0.65％。
优选地，步骤(1)中，所述乳清粉的加入量为菜籽粕总质量的0.1％；所述灭菌温度为105-121℃，时间为15-30min。芽孢杆菌固态发酵培养基与菜籽粕发酵培养基均通过相同的灭菌处理条件得到，灭菌温度和时间均相同。
优选地，步骤(2)中，所述米曲霉菌种采用固态培养得到，培养至米曲霉孢子数达到30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g；
米曲霉菌种的接种量为菜籽粕发酵培养基一半质量的0.5-1.0％，28-30℃培养30-32h，得到米曲发酵物；所述米曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC 2013。
优选地，步骤(2)中，所述黑曲霉菌种采用固态培养得到，培养至黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g；
黑曲霉菌种的接种量占菜籽粕发酵培养基一半质量的1.0-1.5％，28-30℃培养36-40h，得到黑曲发酵物；所述黑曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC2041。
优选地，步骤(2)中，所述芽孢杆菌菌种采用摇瓶培养地衣芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌得到，培养芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL；芽孢杆菌菌种的接种量与芽孢杆菌固态发酵培养基质量比为(2-3)mL：100g，发酵温度为37-39℃、时间为44-48h，使芽孢杆菌菌数达到2×1010cfu/g，中性蛋白酶酶活力达到3000U/g，碱性蛋白酶酶活力5000U/g，得到芽孢杆菌发酵物；地衣芽孢杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC21886；枯草芽孢杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC20872。
优选地，步骤(3)中，所述米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照(55-65)：(25-30)：(10-15)的质量比混合。
优选地，步骤(3)中，所述干酪乳杆菌液态菌种采用摇瓶培养干酪乳杆菌得到，干酪乳杆菌菌数培养至6×109cfu/mL；干酪乳杆菌发酵液的接种量与米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物总质量之比为(3-5)mL：100g；发酵温度为起始温度不低于30℃、不超过40℃，时间为3-4d；干酪乳杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC6117。
本发明的第二方面，提供上述方法制备得到的发酵菜籽粕。
本发明的第三方面，提供发酵菜籽粕在制备禽畜饲料中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明采用的多菌种分步发酵，可在发酵过程中利用微生物的复杂酶系，将菜籽粕中的硫甙、单宁、植酸等有毒有害物质降解，同时能够水解细胞壁多聚糖和粗蛋白等，使机体更易吸收，提高菜籽粕的营养价值。
(2)本发明得到的发酵菜籽粕粗蛋白质含量达到44％以上，与豆粕的蛋白含量相当，能够作为蛋白质饲料原料替代豆粕，降低养殖成本。同时，发酵菜籽粕添加到动物饲料中，能够改善动物的生产性能，提高全净膛率、胸肌率和腿肌率，增加经济效益。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术部分介绍的，菜籽粕含有较多有毒有害物质，如异硫氰酸酯、硫氰酸酯、芥子碱，单宁、植酸等物质，不仅影响日粮适口性、影响其他营养物质利用，还可引起动物甲状腺肿大，抑制动物生长，极大的限制了其在动物日粮中的应用。
基于此，本发明的目的是提供一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法。本发明对通过对菌种的筛选和发酵培养方式的筛选(见试验1)，最终得到本发明的方法：先分别制备固体培养基和菜籽粕发酵培养基；再将菜籽粕发酵培养基平均分成两份，一份接种米曲霉菌种并进行发酵，得到米曲发酵物；另一份接种黑曲霉菌种并进行发酵，得到黑曲发酵物；固体培养基接种地衣芽孢杆菌菌种或枯草芽孢杆菌菌种并进行发酵，得到芽孢杆菌发酵物；最后将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物混合均匀，接种干酪乳杆菌发酵液并进行发酵，发酵结束后得到发酵物干燥直至水分含量为10-12wt％，得到发酵菜籽粕。
试验1
将菜籽粕、乳清粉与水按照本发明的质量百分比混合均匀得到菜籽粕发酵培养基。先将表1中的菌种接种到菜籽粕发酵培养基(接种量均为1wt％)进行好氧发酵，28～30℃发酵34h，根据检测发酵前后菜籽粕中的毒素含量计算毒素的脱除率，脱除率＝(处理前含量-处理后含量)/处理前含量×100％；所得结果见表1。
表1
Figure BDA0003043499840000041
根据表1，选出对菜籽粕毒素脱除率最优的米曲霉和黑曲霉分别对等质量的菜籽粕进行发酵得到米曲霉发酵物和黑曲霉发酵物；将米曲霉发酵物、黑曲霉发酵物按照1：1的质量比混合均匀得混合物，再接种表2中的菌种进行厌氧发酵，接种量为每100g混合物接种3mL菌种，控制发酵起始温度30～32℃，发酵1d。根据检测发酵前后菜籽粕中的毒素含量计算毒素的脱除率，脱除率＝(处理前含量-处理后含量)/处理前含量×100％；所得结果见表2。
表2
Figure BDA0003043499840000042
Figure BDA0003043499840000051
由表2可知，米曲霉菌发酵物、黑曲霉菌发酵物按照1：1的质量比混合在加入干酪乳杆菌进行发酵对菜籽粕毒素脱除率效果最佳。
将麸皮、稻壳、豆粕粉、磷酸二氢钾、硫酸镁、轻质碳酸钙和水按照本发明的质量比混合得到固体培养基，固体培养基接种表3中的菌种，进行好氧发酵得到固体发酵物(按照质量体积百分数算，接种量为3％，37～39℃发酵46h)。将固体发酵物、米曲霉菌发酵物和黑曲霉菌发酵物按照1：1：1的质量比混合均匀得到混合物，再接种表2中的菌种进行厌氧发酵，接种量为接种量为每100g混合物接种3mL菌种，控制发酵起始温度30～32℃，发酵1d。根据检测发酵前后菜籽粕中的毒素含量计算毒素的脱除率，脱除率＝(处理前含量-处理后含量)/处理前含量×100％；所得结果见表3。
表3
Figure BDA0003043499840000052
由表3可知，固体发酵物接种表3中的菌种得到的固体发酵物与米曲霉发酵物和黑曲霉发酵物按照1：1：1的质量比混合均匀再接种表2中的菌种进行厌氧发酵，效果最优的是固体发酵基接种地衣芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌得到的芽孢杆菌发酵物与米曲霉发酵物和黑曲霉发酵物混合接种干酪乳杆菌进行厌氧发酵所得发酵菜籽粕。其平均毒性降低最多。
发明人将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照不同的质量比混合均匀，接种4％(体积质量百分数)的干酪乳杆菌发酵液，控制发酵起始温度30～32℃培养3d，发酵结束后得到发酵物；计算毒素的脱除率，发现当米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物的质量百分比为65：27.5：12.5时，毒素的脱除率最高。异硫氰酸酯、硫氰酸酯、芥子碱、单宁和植酸的脱除率分别为80.01％、76.28％、81.10％、86.47％、96.03％。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料，均可通过商业渠道购买得到。
说明：米曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC 2013；
黑曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC2041；
地衣芽孢杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC21886；
枯草芽孢杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC20872；
干酪乳杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC6117。
实施例中地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和干酪乳杆菌发酵种子液的接种量为体积质量百分数。例如：接种4％的干酪乳杆菌发酵液，表示每100g基质中接种4mL的干酪乳杆菌发酵液。
实施例1：
(1)采用摇瓶培养法分别培养地衣芽孢杆菌和干酪乳杆菌发酵种子液，培养地衣芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL，干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g。
(2)将80g麸皮，17g稻壳，2g豆粕粉，0.15g磷酸二氢钾，0.2g硫酸镁，0.65g轻质碳酸钙混合均匀得到固体原料。将固体原料与水混合至含水量为47％，将100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为44％，121℃灭菌30min，得到固体发酵培养基和菜籽粕发酵培养基。
(3)将菜籽粕发酵培养基按质量平均分为两份，一份接种0.75wt％米曲霉菌种，29℃培养31h，得到米曲发酵物。另一份接种1.25wt％黑曲霉菌种，29℃培养38h，得到黑曲发酵物。固体发酵培养基接种2.5％的地衣芽孢杆菌菌种，38℃培养46h，使芽孢杆菌菌数达到2×1010cfu/g，中性蛋白酶酶活力达到3000U/g，碱性蛋白酶酶活力5000U/g，得到芽孢杆菌发酵物。
(4)将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照60：27.5：12.5质量比混合均匀，接种4％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度32～38℃培养3d，发酵结束后得到发酵物。
(5)将步骤(4)得到的发酵物45-50℃干燥直至水分在11％，得到发酵菜籽粕。
实施例2
(1)采用摇瓶培养法分别培养枯草芽孢杆菌和干酪乳杆菌发酵种子液，培养枯草芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL，干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g。
(2)将80g麸皮，17g稻壳，2g豆粕粉，0.15g磷酸二氢钾，0.2g硫酸镁，0.65g轻质碳酸钙混合均匀得到固体原料。将固体原料与水混合至含水量为45％，100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为46％，121℃灭菌30min，得到固体发酵培养基和菜籽粕发酵培养基。
(3)将菜籽粕发酵培养基按质量平均分为两份，一份接种0.5wt％米曲霉菌种，30℃培养32h，得到米曲发酵物。另一份接种1.5wt％黑曲霉菌种，28℃培养40h，得到黑曲发酵物。固体发酵培养基接种2％的枯草芽孢杆菌菌种，39℃培养48h，使芽孢杆菌菌数达到2×1010cfu/g，中性蛋白酶酶活力达到3000U/g，碱性蛋白酶酶活力5000U/g，得到芽孢杆菌发酵物。
(4)将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照55：30：15的质量比混合均匀，接种5％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度31～34℃培养4d，发酵结束后得到发酵物。
(5)将步骤(4)得到的发酵物45-50℃干燥直至水分在12％，得到发酵菜籽粕。
实施例3
(1)采用摇瓶培养法分别培养地衣芽孢杆菌和干酪乳杆菌发酵种子液，培养地衣芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL，干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g。
(2)将80g麸皮，17g稻壳，2g豆粕粉，0.15g磷酸二氢钾，0.2g硫酸镁，0.65g轻质碳酸钙混合均匀得到固体原料。将固体原料与水混合至含水量为50％，100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为42％，121℃灭菌30min，得到固体发酵培养基和菜籽粕发酵培养基。
(3)将菜籽粕发酵培养基按质量平均分为两份，一份接种1.0wt％米曲霉菌种，28℃培养30h，得到米曲发酵物。另一份接种1.0wt％黑曲霉菌种，30℃培养36h，得到黑曲发酵物。固体发酵培养基接种3％的地衣芽孢杆菌菌种，37℃培养48h，使芽孢杆菌菌数达到2×1010cfu/g，中性蛋白酶酶活力达到3000U/g，碱性蛋白酶酶活力5000U/g，得到芽孢杆菌发酵物。
(4)将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照65：25：10的质量比混合均匀，接种3％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度32℃～38℃，培养4d，发酵结束后得到发酵物。
(5)将步骤(4)得到的发酵物45-50℃干燥直至水分在10％，得到发酵菜籽粕。
对比例1
利用物理脱毒法制备菜籽粕：取菜籽粕投入高压灭菌容器内，加水润湿至含水量为30％，通入蒸汽，121℃处理2h，取出风干，得到物理脱毒法菜籽粕。
对比例2
利用化学脱毒法制备菜籽粕：取菜籽粕，按菜籽粕重量的0.5％-1％称取硫酸亚铁，溶于1/2菜籽粕重量的水中，待硫酸亚铁充分溶解后倒入菜籽粕中，混匀，室温下存放1h。105℃下蒸30min，取出风干，得到化学脱毒法菜籽粕。
对比例3
(1)采用摇瓶培养法分别培养地衣芽孢杆菌和干酪乳杆菌发酵种子液，培养地衣芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL，干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g。
(2)将80g麸皮，17g稻壳，2g豆粕粉，0.15g磷酸二氢钾，0.2g硫酸镁，0.65g轻质碳酸钙混合均匀得到固体原料。将固体原料与水混合至含水量为47％，将100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为44％，121℃灭菌30min，得到固体发酵培养基和菜籽粕发酵培养基。
(3)将菜籽粕发酵培养基按质量平均分为两份，一份接种0.75wt％米曲霉菌种，29℃培养72h，得到米曲发酵物。另一份接种1.25wt％黑曲霉菌种，29℃培养72h，得到黑曲发酵物。固体发酵培养基接种2.5％的地衣芽孢杆菌菌种，38℃培养72h，得到芽孢杆菌发酵物。
(4)将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照60：27.5：12.5质量比混合均匀，接种4％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度32～38℃培养6d，发酵结束后得到发酵物。
(5)将步骤(4)得到的发酵物45-50℃干燥直至水分在11％，得到发酵菜籽粕。
对比例4
(1)采用摇瓶培养法分别培养枯草芽孢杆菌和干酪乳杆菌发酵种子液，培养枯草芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL，干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g。
(2)将80g麸皮，17g稻壳，2g豆粕粉，0.15g磷酸二氢钾，0.2g硫酸镁，0.65g轻质碳酸钙混合均匀得到固体原料。将固体原料与水混合至含水量为47％，将100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为44％，121℃灭菌30min，得到固体发酵培养基和菜籽粕发酵培养基。
(3)将菜籽粕发酵培养基按质量平均分为两份，一份接种0.75wt％米曲霉菌种，29℃培养12h，得到米曲发酵物。另一份接种1.25wt％黑曲霉菌种，29℃培养12h，得到黑曲发酵物。固体发酵培养基接种2.5％的枯草芽孢杆菌菌种，38℃培养6h，得到芽孢杆菌发酵物。
(4)将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照60：27.5：12.5质量比混合均匀，接种4％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度32～38℃培养1d，发酵结束后得到发酵物。
(5)将步骤(4)得到的发酵物45-50℃干燥直至水分在11％，得到发酵菜籽粕。
对比例5
(1)采用摇瓶培养法分别培养干酪乳杆菌发酵种子液，培养干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g。
(2)将100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为44％，121℃灭菌30min，得到菜籽粕发酵培养基。将菜籽粕发酵培养基接种0.75wt％米曲霉菌种和1.25wt％黑曲霉菌种，29℃培养36h，得到发酵物。
(3)将发酵物接种4％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度32～38℃，培养3d，发酵结束后得到发酵物。
(4)将步骤(3)得到的发酵物45-50℃干燥直至水分在11％，得到发酵菜籽粕。
对比例6
(1)采用摇瓶培养法分别培养干酪乳杆菌发酵种子液，培养干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g。
(2)将100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为44％，121℃灭菌30min，得到菜籽粕发酵培养基。将菜籽粕发酵培养基接种0.75wt％米曲霉菌种和1.25wt％黑曲霉菌种、接种4％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度32～38℃，培养30h，得到发酵物。
(3)将步骤(2)得到的发酵物45-50℃干燥直至水分在11％，得到发酵菜籽粕。
对比例7
(1)采用摇瓶培养法分别培养地衣芽孢杆菌和干酪乳杆菌发酵种子液，培养地衣芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL，干酪乳杆菌菌数至6×109cfu/mL；采用固态培养法分别培养米曲霉和黑曲霉菌种，使米曲霉达到孢子数30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g，黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g。
(2)将80g麸皮，17g稻壳，2g豆粕粉，0.15g磷酸二氢钾，0.2g硫酸镁，0.65g轻质碳酸钙混合均匀得到固体原料。将固体原料与水混合至含水量为47％，将100g菜籽粕、0.1g乳清粉与水混合至含水量为44％，121℃灭菌30min，得到固体发酵培养基和菜籽粕发酵培养基。
(3)将菜籽粕发酵培养基接种0.75wt％米曲霉菌种和1.25wt％黑曲霉菌种，29℃培养38h，得到混合发酵物。固体发酵培养基接种2.5％的地衣芽孢杆菌菌种，38℃培养46h，使芽孢杆菌菌数达到2×1010cfu/g，中性蛋白酶酶活力达到3000U/g，碱性蛋白酶酶活力5000U/g，得到芽孢杆菌发酵物。
(4)将步骤(3)得到混合发酵为与芽孢杆菌发酵物混合，接种4％的干酪乳杆菌发酵液，控制起始发酵温度32～38℃培养3d，发酵结束后得到发酵物。
(5)将步骤(4)得到的发酵物在45-50℃干燥直至水分在11％，得到发酵菜籽粕。
试验例1
取实施例1-3与对比例1-7的菜籽粕，采用氯化钯比色法测定菜籽粕发酵前后硫甙的含量；采用全自动定氮仪测定样品粗蛋白含量；参照GB/T 22492-2008大豆肽粉的测定方法测定酸溶蛋白含量；采用滴定法测定发酵前后总酸含量(结果以有机酸计)。测定结果见表4。
表4(绝干基础)
Figure BDA0003043499840000101
Figure BDA0003043499840000111
由表4数据可知，实施例1-3制备的发酵菜籽粕硫甙含量低于对比例，粗蛋白、酸溶蛋白和有机酸含量高于对比例1～7，说明发酵后菜籽粕的营养价值提高。
试验例2
选取健康的1日龄爱拔益加(AA)混合雏鸡360只，随机分为3个处理，每个处理6个重复，每个重复20只鸡。试验采用单因素完全随机试验设计，对照组饲喂基础饲粮，基础饲粮为玉米-豆粕型饲粮，营养水平参照NRC(1994)肉仔鸡标准配制。试验组分别用5％和10％实施例1制备的发酵菜籽粕替代等量豆粕记为5％实施例1、10％实施例1。试验期为42d，分两个阶段饲养：前期1-21d和后期22-42d。
试验结果见表5～6。
表5发酵菜籽粕对肉鸡生长性能的影响
项目 对照组 5％实施例1 10％实施例1
体重(g) 2234.0 2236.8 2238.0
平均日增重ADG/(g/d) 52.41 52.46 52.47
平均日采食量ADFI/(g/d) 94.91 92.37 92.66
料重比F/G 1.81 1.76 1.77
由表5可知，与对照组相比，通过在肉鸡饲粮中添加发酵菜籽粕替代等量豆粕，能够提高肉鸡的体重，降低料肉比。
表6发酵菜籽粕对肉鸡屠宰性能的影响
Figure BDA0003043499840000112
Figure BDA0003043499840000121
由表6可知，与对照组相比，发酵菜籽粕能够提高肉鸡的屠宰率、全净膛率、胸肌率和腿肌率。与豆粕相比，菜籽粕市场价格更低，能够降低饲料成本，增加效益。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物降解菜籽粕毒素并提高其营养价值的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将固体原料与水混合至含水量为45-50wt％，灭菌处理，得到芽孢杆菌固态发酵培养基；菜籽粕、乳清粉与水混合至含水量为42-46wt％，灭菌处理，得到菜籽粕发酵培养基；
(2)将菜籽粕发酵培养基平均分成两份，一份接种米曲霉菌种并进行发酵，得到米曲发酵物；另一份接种黑曲霉菌种并进行发酵，得到黑曲发酵物；芽孢杆菌固态发酵培养基接种芽孢杆菌菌种并进行发酵，得到芽孢杆菌发酵物；
(3)将米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物混合均匀，接种干酪乳杆菌液态菌种并进行发酵，发酵结束后得到厌氧发酵物；
(4)将步骤(3)得到的厌氧发酵物干燥直至水分含量为10-12wt％，得到发酵菜籽粕。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述固体原料包括以下重量百分比的原料：
麸皮80％，稻壳17％，豆粕2％，磷酸二氢钾0.15％，硫酸镁0.2％，轻质碳酸钙0.65％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乳清粉的加入量为菜籽粕总质量的0.1％；所述灭菌处理的温度均为105-121℃，灭菌处理的时间均为15-30min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述米曲霉菌种采用固态培养得到，培养至米曲霉孢子数达到30亿个/g，中性蛋白酶活力达到2000U/g；
米曲霉菌种的接种量为菜籽粕发酵培养基一半质量的0.5-1.0wt％，28-30℃培养30-32h，得到米曲发酵物；所述米曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC 2013。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述黑曲霉菌种采用固态培养得到，培养至黑曲霉孢子数达到10亿个/g，木聚糖酶活力达到1000U/g，纤维素酶活力达到100U/g；
黑曲霉菌种的接种量占菜籽粕发酵培养基一半质量的1.0-1.5wt％，28-30℃培养36-40h，得到黑曲发酵物；所述黑曲霉购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC2041。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述芽孢杆菌菌种采用摇瓶培养地衣芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌得到，培养芽孢杆菌菌数至1×1010cfu/mL；芽孢杆菌菌种的接种量与芽孢杆菌固态发酵培养基质量比为(2-3)mL：100g，发酵温度为37-39℃、时间为44-48h，使芽孢杆菌菌数达到2×1010cfu/g，中性蛋白酶酶活力达到3000U/g，碱性蛋白酶酶活力5000U/g，得到芽孢杆菌发酵物；地衣芽孢杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC21886；枯草芽孢杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC20872。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物分别按照(55-65)：(25-30)：(10-15)的质量比混合。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述干酪乳杆菌液态菌种采用摇瓶培养干酪乳杆菌得到，干酪乳杆菌菌数培养至6×109cfu/mL；干酪乳杆菌液态菌种的接种量与米曲发酵物、黑曲发酵物和芽孢杆菌发酵物总质量之比为(3-5)mL：100g，发酵的起始温度为30-40℃、发酵总时间为3-4d；干酪乳杆菌购自中国工业微生物菌种保藏管理中心，菌种保藏号：CICC6117。
9.权利要求1～8任一项所述的方法制备得到的发酵菜籽粕。
10.权利要求8所述的发酵菜籽粕在制备禽畜饲料中的应用。
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