專利名稱：一種利用生物發(fā)酵法去除棉粕中游離棉酚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種利用微生物發(fā)酵法去除棉粕中 的抗?fàn)I養(yǎng)因子，特別是去除游離棉酚的方法。
背景技術(shù)：
飼料中蛋白質(zhì)按原料來源可分為動物性蛋白和植物性蛋白兩大類，其中魚粉、肉 骨粉以及血粉等含有豐富的動物性蛋白，由于這些蛋白所含的氨基酸與畜禽生長所需的氨 基酸相似，所以這種蛋白不單純吸收率高，而且還有吸收快，對水質(zhì)污染程度低等優(yōu)點(diǎn)，然 而魚粉等動物性蛋白價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于植物性蛋白，一些優(yōu)質(zhì)魚粉還得依賴進(jìn)口。植物性蛋白 源包括大豆粕、菜籽粕、棉籽粕、花生粕等，與魚粉等動物性蛋白相比，植物性蛋白源價格低 廉且來源廣泛，是替代魚粉的理想蛋白源，但是植物粕類中一般都含有各種抗?fàn)I養(yǎng)因子，且 其氨基酸含量不及魚粉等動物性蛋白平衡?？?fàn)I養(yǎng)因子不僅影響動物的適口性，更主要的 影響動物的消化酶活性，從而降低蛋白質(zhì)、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率，消化率的高低 將直接影響到動物對植物蛋白源的利用。另外，有些抗?fàn)I養(yǎng)因子可以直接對動物產(chǎn)生毒害 作用，擾亂其正常的生理功能。同時氨基酸含量不平衡也是制約植物蛋白使用比例的一個 重要因素。棉粕是棉籽經(jīng)脫殼、加熱、壓扁成薄片用溶劑己烷浸出油后，所剩余的副產(chǎn)品。棉 粕中含蛋白質(zhì)40%以上，賴氨酸1.59%，蛋氨酸0. 52%，是畜禽飼料非常有價值的一種原 料。同時我國是一個產(chǎn)棉大國，我國年產(chǎn)棉籽量可達(dá)1013萬噸，榨油后估計(jì)可以生產(chǎn)出553 萬噸左右的棉籽餅粕(含殼約15%)。但是，棉粕中還存在多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，即棉粕中所含 有的一類對營養(yǎng)成分的消化、吸收、代謝以及對動物的健康和生產(chǎn)性能產(chǎn)生不良影響的物 質(zhì)。由于這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在，大大制約了棉粕在畜禽飼料和水產(chǎn)飼料上的應(yīng)用。棉粕 有的抗?fàn)I養(yǎng)因子主要有游離棉酚、植酸和單寧等。在現(xiàn)有技術(shù)中，也有用微生物發(fā)酵法去除 棉粕中游離棉酚，但是有如下缺點(diǎn)有些方法需要對棉粕進(jìn)行過篩，然后發(fā)酵；還有些需要 向棉粕中添加營養(yǎng)成分便于讓發(fā)酵更加充分；還有些在必須有氧的條件下進(jìn)行。這些條件 讓發(fā)酵過程更加復(fù)雜，不利于節(jié)約成本和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上問題，本發(fā)明提供一種利用微生物發(fā)酵法去除棉粕中游離棉酚的方 法，生產(chǎn)適合于動物生長的富有營養(yǎng)的質(zhì)優(yōu)價廉的發(fā)酵棉粕飼料。該方法包括a.準(zhǔn)備棉 粕原料；b.在原料中按一定的比例加入料水；c.按一定比例接種地衣芽孢桿菌、乳桿菌、釀 酒酵母菌等三種微生物菌種；d.控溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30°C 50°C的變溫；e.成品處理。在一些具體地實(shí)施方式中，棉粕原料可以直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn) 品，而不需要進(jìn)行過篩處理。在原料中加入一定比例的料水料水可以是自來水，或者干凈 的天然水如河水、井水等，但最好是把上述的水經(jīng)滅菌之后再用；按一定比例的水與原料混 合均勻，棉粕原料與料水的重量比為1 0. 3 0. 8。
接種菌種。按照一定的比例接入發(fā)明人按照常規(guī)方法在本實(shí)驗(yàn)室篩選得到的菌 種，菌種包括地衣芽孢桿菌、乳桿菌、釀酒酵母菌等三種微生物菌種。地衣芽孢桿菌、釀酒酵 母菌的培養(yǎng)基為液體種子培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基，固體生產(chǎn)培養(yǎng)基為麩皮、礱糠等；乳桿菌培 養(yǎng)基為糖蜜、牛肉膏和蛋白胨的配置。所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕 原料重量的百分比計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌0. 10%、干酪乳桿菌0. 10%、釀酒 酵母菌0. 10%。較優(yōu)的，地衣芽孢桿菌0. 5% 5%、干酪乳桿菌0. 5% 5%、釀酒 酵母菌0. 5 % 5 %。更優(yōu)的，地衣芽孢桿菌0. 5 % 2 %、干酪乳桿菌0. 5 % 2 %、釀酒酵 母菌0.5% 2%。最優(yōu)的，同時讓三種微生物之間的比例為1 1 1?？販匕l(fā)酵。發(fā)酵溫度為30°C 50°C的變溫，發(fā)酵時間為48 72小時，當(dāng)料溫過 高，超過50°C，或過低時，小于30°C，應(yīng)采取降溫、翻堆和升溫保溫等相應(yīng)措施；所述的發(fā)酵 時間不計(jì)算料溫低于30°C的時間。成品處理。所述成品處理是指，發(fā)酵結(jié)束后的工藝烘干-粉碎-檢驗(yàn)-包裝；產(chǎn) 品可以是粉狀，也可以是制粒；對于采取及時使用的用戶，產(chǎn)品也可以不烘干，直接根據(jù)自 己的需要進(jìn)行配比使用。有益效果本發(fā)明的方法和直接獲得的產(chǎn)品技術(shù)效果顯著，其產(chǎn)品通過生物發(fā)酵后可以有效 降解棉粕中的游離棉酚，改善棉粕的蛋白品質(zhì)，從而有效地提高棉粕在各種畜禽飼料中的 利用率。按本發(fā)明方法所生產(chǎn)的發(fā)酵棉粕飼料產(chǎn)品的有益效果主要在于1、游離棉酚含 量的大幅降低通過本發(fā)明方法對棉粕進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)之后，產(chǎn)品中的游離棉酚相對于原棉 粕中的含量可以下降60%以上，可以大幅減少飼養(yǎng)過程中對畜禽的毒害作用；2、應(yīng)用該技 術(shù)發(fā)酵后，棉粕的營養(yǎng)價值得到明顯提高，蛋白質(zhì)和總氨基酸量較發(fā)酵前提高了 10個百分 點(diǎn)以上，降解得到的小分子蛋白質(zhì)含量較發(fā)酵前提高了兩倍以上，產(chǎn)品蛋白質(zhì)含量為大于 45%。3、本發(fā)明的方法簡單，不需要苛刻的條件，容易產(chǎn)業(yè)化，而且可以有效降低成本。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步說明本發(fā)明，現(xiàn)給予試驗(yàn)說明，這些試驗(yàn)僅僅是一些具體實(shí)施例子的 體現(xiàn)，并不能對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出任何限定。試驗(yàn)1 棉粕原料直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品；棉粕原料與料水的 重量比為1 0.3;所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比 計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌0. 1%、干酪乳桿菌0. 1%、釀酒酵母菌0. 1% ；發(fā)酵溫度為30°C 50°C的變溫，發(fā)酵時間為60小時。試驗(yàn)2 棉粕原料直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品；棉粕原料與料水的 重量比為1 0.8;所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比 計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌10%、干酪乳桿菌10%、釀酵母菌10% ；發(fā)酵溫度為30°C 50°C， 發(fā)酵時間為60小時。試驗(yàn)3 棉粕原料直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品；棉粕原料與料水的 重量比為1 0.6;所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比 計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌0. 5%、干酪乳桿菌0. 5%、釀酒酵母菌0. 5% ；發(fā)酵溫度為30°C 50°C，發(fā)酵時間為72小時；
試驗(yàn)4 棉粕原料直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品。棉粕原料與料水的 重量比為1 0.8。所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比 計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌2%、干酪乳桿菌2%、釀酒酵母菌2% ；發(fā)酵溫度為30°C 50°C， 發(fā)酵時間為60小時；試驗(yàn)5 棉粕原料直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的副產(chǎn)品。棉粕原料與料水的 重量比為1 0.6。所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比 計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌2%、干酪乳桿菌2%、釀酒酵母菌；發(fā)酵溫度為30°C 50°C， 發(fā)酵時間為48小時。其中，對照為沒有經(jīng)過發(fā)酵處理的棉粕原料，它直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生 的副產(chǎn)品。試驗(yàn)結(jié)果表1，不同試驗(yàn)對通游離棉酚、蛋白質(zhì)、總氨基酸、小分子蛋白質(zhì)含量的影響
項(xiàng)目試驗(yàn)1試驗(yàn)2試驗(yàn)3試驗(yàn)4試驗(yàn)5對照游離棉酚含量 (mg/kg)326343301296321726蛋白質(zhì)(％)44. 9345. 0145. 7745. 1344. 6340. 57總氨基酸(％ )36. 6337. 2937. 6337. 1336. 2534. 67可溶性蛋白質(zhì) (mg/g)36. 838. 137. 9338. 237. 16. 8本文中用來描述方法的術(shù)語和表達(dá)方式并不是唯一不變的，并且我們沒有任何意 圖使用這些術(shù)語和表達(dá)方式來排除描述本方法或者特征的任何相同意義的表達(dá)方式，我們 認(rèn)同在本發(fā)明聲明的范圍內(nèi)的各種不同的表達(dá)方式。因此，我們認(rèn)為盡管在本文中本發(fā)明 已經(jīng)用各種具體方案和任意的特征描述清楚地展示出來，但是改變本文中揭示的設(shè)計(jì)的 表達(dá)方式還要求助于那些有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人士，并且這些改變要與本發(fā)明附帶的聲明一 致。文章、專利、專利應(yīng)用和所有其它文檔的內(nèi)容以及本文中提到的和引證的有用的 電子化信息是結(jié)合在一起的，必須作為一個完整的內(nèi)容來參考，發(fā)表其中任何一個部分都 要特別指明這一點(diǎn)。申請者具有將任何和全部的這些文章、專利、專利應(yīng)用或其它文檔的信 息和材料合并入該申請書作為本專利說明書揭示的一部分的權(quán)利。
權(quán)利要求
1.一種利用生物發(fā)酵法去除棉粕中游離棉酚的方法，包括a.在直接來源于棉籽經(jīng)榨油之后產(chǎn)生的棉粕原料中加入料水，棉粕原料與料水的重量 比為1 0. 3 0. 8 ；b.按比例接種地衣芽孢桿菌、干酪乳桿菌、釀酒酵母菌等三種微生物菌種，所接種 菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌 0. 10%、干酪乳桿菌0. 10%、釀酒酵母菌0. 10%，其中，三種菌的比例為 1:1:1;C.控溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30°C 50°C ；d.在c.步驟結(jié)束后，對經(jīng)過發(fā)酵過的棉粕進(jìn)行烘干-粉碎-檢驗(yàn)-包裝。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或 體積與棉粕原料重量的百分比計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌0. 5% 5%、干酪乳桿菌0. 5% 5%、釀酒酵母菌0. 5% 5%。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或 體積與棉粕原料重量的百分比計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌0. 5% 2%、干酪乳桿菌0. 5% 2%、釀酒酵母菌0. 5% 2%。
4.一種棉粕飼料，其特征在于經(jīng)過如下方法制備，該方法包括a.準(zhǔn)備棉粕原料；b.在原料中加入料水，棉粕原料與料水的重量比為1 0. 3 0. 8 ；c.按一定比例接種地衣芽孢桿菌、干酪乳桿菌、釀酒酵母菌等三種微生物菌種，所接 種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌 0. 10%、干酪乳桿菌0. 10%、釀酒酵母菌0. 10% ；d.控溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30°C 50°C；e.在d.步驟結(jié)束后，對經(jīng)過發(fā)酵過的棉粕進(jìn)行烘干-粉碎-檢驗(yàn)-包裝。
全文摘要
本發(fā)明公開一種利用微生物發(fā)酵法去除棉粕中游離棉酚的方法，包括a.準(zhǔn)備棉粕原料；b.在原料中添加料水，棉粕原料與料水的重量比為1∶0.3～0.8；c.按一定比例接種微生物菌種，所接種菌種按含有菌種的培養(yǎng)基重量或體積與棉粕原料重量的百分比計(jì)，分別為地衣芽孢桿菌0.1％～10％、干酪乳桿菌0.1％～10％、釀酒酵母菌0.1％～10％；d.控溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30℃～50℃；e.在d.步驟結(jié)束后，對經(jīng)過發(fā)酵過的棉粕進(jìn)行烘干-粉碎-檢驗(yàn)-包裝。通過本發(fā)明的方法直接獲得的產(chǎn)品可以有效降解棉粕中的游離棉酚，改善棉粕的蛋白品質(zhì)，從而有效地提高棉粕在各種畜禽飼料中的利用率。
文檔編號A23K1/14GK102138632SQ20101010198
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者吳逸飛, 姚曉紅, 湯江武, 王新 申請人:浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院