富含四種必需氨基酸的功能蛋白飼料生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及動(dòng)物飼料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種富含四種必需氨基酸的功能 蛋白飼料生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達(dá)，每年消耗的大量飼料蛋白質(zhì)原料的主要來源為豆柏和魚粉。雖 然這兩種產(chǎn)品的粗蛋白含量較高，但魚粉存在質(zhì)量不均一，資源日益短缺等問題，而餅柏類 飼料成本雖較低，但屬于植物蛋白，其中含有大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子，影響動(dòng)物對飼料的消化和 吸收。為解決這一問題，近年出現(xiàn)了利用乳酸菌，芽孢桿菌，酵母菌和光合細(xì)菌等混菌發(fā)酵 生產(chǎn)飼料蛋白原料的技術(shù)。此類技術(shù)利用發(fā)酵餅柏等農(nóng)副產(chǎn)品，達(dá)到消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，增加 蛋白含量目的，如國家專利（公布號：CN102488084A)就公開了一種好氧混合菌發(fā)酵稻桿餅 柏制備蛋白飼料方法；國家專利（公布號：CN101449739)也公布了一種微生態(tài)發(fā)酵蛋白飼 料及其制備方法。但是，常見的發(fā)酵飼料生產(chǎn)技術(shù)通常難以解決蛋白飼料中氨基酸的平衡 問題，特別是必需氨基酸(如精氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸和色氨酸等）的含量和組成平 衡問題。最新研宄表明，補(bǔ)充含必需氨基酸的低蛋白日糧，可以降低飼養(yǎng)成本，減少養(yǎng)殖場 環(huán)境污染，降低幼畜腹瀉率。然而，目前飼料中使用的氨基酸幾乎都是先通過生物發(fā)酵法生 產(chǎn)純品，再混合添加到濃縮料或全價(jià)料中，大幅度提高了飼養(yǎng)成本。
[0003] 使用芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌等微生物可直接發(fā)酵豆柏等農(nóng)副產(chǎn)品，雖然可以消 除豆柏中的抗?fàn)I養(yǎng)因子、提高消化率，如國家專利（公布號：CN102406134A)就提供了一種高 消化率發(fā)酵豆柏的固態(tài)發(fā)酵方法，但這些方法生產(chǎn)的發(fā)酵蛋白飼料很難提高其中必需氨基 酸的含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用豆柏、棉柏、菜籽柏和花生柏中的一種或兩種以 上混合發(fā)酵制得富含四種必需氨基酸的功能蛋白飼料生產(chǎn)方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案： 本發(fā)明所述的富含四種必需氨基酸的功能蛋白飼料生產(chǎn)方法，包括下述步驟： 第一步，液體發(fā)酵 將編號為 CICC 20906、CICC 20191、CICC 20903、CICC 20887 和 CICC 20192 五種谷 氨酸棒桿菌中的任意四種按1:1:1:1比例混合后先進(jìn)行種子培養(yǎng)和液體發(fā)酵；將編號為 CICC1257的近平滑假絲酵母進(jìn)行種子培養(yǎng)，然后接入到谷氨酸棒桿菌發(fā)酵液中混菌發(fā)酵， 得到混菌發(fā)酵液備用； 將編號為CICC20022或CICC20038的植物乳桿菌單獨(dú)發(fā)酵，發(fā)酵液備用； 將編號為CICC23413或CICC20443的納豆芽孢桿菌單獨(dú)發(fā)酵，發(fā)酵液備用； 第二步，制備發(fā)酵醪液 將第一步制得的發(fā)酵液按谷氨酸棒桿菌和近平滑假絲酵母混菌發(fā)酵液1〇~60份，植物 乳桿菌發(fā)酵液0~30份或/和納豆芽孢桿菌發(fā)酵液0~30份混合，用Ca (OH) 2調(diào)節(jié)pH值至中 性，得到發(fā)酵醪液備用； 第三步，固態(tài)發(fā)酵 按重量比將100~150份豆柏、棉柏、菜籽柏和花生柏中的一種或兩種以上物料與5~10 份糖蜜混合，得到固態(tài)發(fā)酵原料，將第二步得到的發(fā)酵醪液按固態(tài)發(fā)酵原料重量的50~100% 的比例與發(fā)酵原料混合，進(jìn)行有氧固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵條件為：起始溫度20~30°C，過程控制溫 度30°C ~45°C，發(fā)酵時(shí)間為48~72h ; 第四步，烘干包裝 發(fā)酵結(jié)束，將發(fā)酵物料在60~70°C條件下烘干到含水量< 12%，粉碎后計(jì)量包裝，即可 得到富含四種必需氨基酸的高蛋白飼料。
[0006] 所述第一步中谷氨酸棒桿菌與近平滑假絲酵母混菌發(fā)酵液的制備方法為： 將使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基活化后的任意四種谷氨酸棒桿菌種用無菌生理鹽水制成 懸浮菌液，接種到液體發(fā)酵種子培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基組成：葡萄糖100~120g/L、（NH4)2SO 4 20~30g/L、玉米漿 10~20g/L、KH2P04 1~L 5g/L、MgS04 ·7Η20 0· 3~0· 5 g/L、生物素 5~8X KT5 g/L、CaCO3 10~30 g/L ;ρΗ7· 0,0· 12 MPa 下滅菌 20 min ;培養(yǎng)條件：罐壓 0· 03~0· I Mpa，攪 拌轉(zhuǎn)速170~230 r/min，通風(fēng)量1:0. 25~0. 5,培養(yǎng)溫度30~32°C，發(fā)酵時(shí)間24~48h ;將近平 滑假絲酵母用無菌生理鹽水制成懸浮菌液，當(dāng)谷氨酸棒桿菌發(fā)酵液的產(chǎn)酸率達(dá)到5. 0%以 上時(shí)，接入近平滑假絲酵母懸浮菌液，繼續(xù)培養(yǎng)發(fā)酵IOh即可。
[0007] 所述第一步中植物乳桿菌發(fā)酵液的制備方法為： 使用固體MRS培養(yǎng)植物乳桿菌，將植物乳桿菌一級固體種子用無菌生理鹽水制成懸浮 菌液，接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基組成：葡萄糖或糖蜜20-50g/L、玉米漿20~35 g/L， 七水合硫酸鎂〇. 25~0. 35 g/L，四水合硫酸錳0. 01~0. 015 g/L，七水合硫酸鐵0. 01~0. 015 g/L，乙酸鈉16~21 g/L，Tween-80 I mL/L;培養(yǎng)條件：罐壓0. 03~0.1 Mpa靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)溫 度30~32°C，發(fā)酵時(shí)間18~22 h。
[0008] 所述第一步中納豆芽孢桿菌發(fā)酵液的制備方法為： 將使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基活化后的納豆芽孢桿菌種用無菌生理鹽水制成懸浮菌 液，接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基組成：豆柏粉I. 〇~3. 0%，玉米粉I. 0~3. 0%，硫酸鎂 0. 2~0. 6%，硫酸錳0. 02~0. 06%，氯化鈉0. 5~1. 0% ;培養(yǎng)條件：罐壓0. 05~0.1 Mpa，攪拌轉(zhuǎn)速 170~230 r/min，通風(fēng)量 1:0. 5~1.2,培養(yǎng)溫度 32~35°C，發(fā)酵時(shí)間 18~24 h。
[0009] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡單，將發(fā)酵醪液直接與固態(tài)物料混合發(fā)酵，既利用了微 生物的代謝產(chǎn)物，又大大縮短了固態(tài)發(fā)酵時(shí)間，降低了生料固態(tài)發(fā)酵過程中染雜菌的幾率； 能耗低，發(fā)酵過程中無廢棄物排放；通過發(fā)酵，降低了植物柏類原料中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，又 提高了原料中必需氨基酸和蛋白質(zhì)含量；成品飼料中必需氨基酸含量高，可減少或替代外 源必需氨基酸的添加量，降低了飼料成本。
[0010] 本發(fā)明中使用了五種谷氨酸棒桿菌，編號CICC 20906的可產(chǎn)賴氨酸，編號CICC 20191的可產(chǎn)精氨酸，編號CICC 20903的可產(chǎn)蘇氨酸，編號CICC 20887可產(chǎn)纈氨酸，編號 CICC 20192可產(chǎn)色氨酸，將其四種任意組合與近平滑假絲酵母、植物乳桿菌和納豆芽孢桿 菌分別進(jìn)行種子培養(yǎng)和液體發(fā)酵，得到的發(fā)酵醪液與豆柏、棉柏、菜籽柏和花生柏中的一種 或兩種以上物料拌勻進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，得到富含賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸、纈氨酸和色氨酸中 任意四種必需氨基酸的高蛋白飼料原料，解決了蛋白飼料中氨基酸的平衡問題，特別是必 需氨基酸(如精氨酸，賴氨酸，蘇氨酸，纈氨酸、色氨酸等）的含量和組成平衡問題。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0012] 本發(fā)明所用的菌種谷氨酸棒桿菌CICC 20906、 CICC 20191、CICC 20903、CICC 20887、CICC 20192)，近平滑假絲酵母 CICC 1257)，植物乳桿菌（LacioAaciBw1S CICC20022、 CICC20038)、納豆芽孢桿菌CICC23413、CICC20443)均購自中國工業(yè)微 生物菌種保藏管理中心。
[0013] 實(shí)施例1 本發(fā)明所述的富含賴氨