CN103211084A

CN103211084A - 富含生物酶的油茶籽粕发酵饲料的制备方法

Info

Publication number: CN103211084A
Application number: CN2013101333939A
Authority: CN
Inventors: 蔡海莹; 王志耕; 王力生; 夏涛; 宛晓春; 卫洋洋
Original assignee: Anhui Agricultural University AHAU
Current assignee: Anhui Agricultural University AHAU
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-07-24

Abstract

本发明公开了富含生物酶的油茶籽粕发酵饲料的制备方法，包括：首先将油茶籽粕脱毒，然后与豆粕、麸皮混合，接种绿色木霉CGMCC NO.33711和枯草芽孢杆菌CGMCC NO.11630，进行固态发酵，最后将得到的产物通过涡轮搅拌气旋干燥、粉碎，得到油茶籽粕发酵饲料。本发明降低了油茶籽粕中大部分抗营养因子，提高了粗蛋白和可溶蛋白含量，并且产生了大量有利于动物消化吸收的生物酶类，有助于提高动物的消化吸收能力，提高饲料的利用效率，进而提高动物生产性能。同时调节了畜禽体内微生态平衡，抑制病原菌生长，增强动物抗病能力，可适度帮助动物减少抗生素的使用。

Description

富含生物酶的油茶籽粕发酵饲料的制备方法

技术领域

本发明涉及微生物和动物营养与饲料技术领域，具体涉及一种油茶籽粕发酵饲料的制备方法。

利用绿色木霉和枯草芽孢杆菌混合固体发酵油茶籽粕的生产工艺，是一种通过调整发酵基配比和调控发酵条件制备富含生物酶饲用油茶籽粕的生产方法。

背景技术

油茶生长在我国南方亚热带地区的高山及丘陵地带，是中国特有的一种纯天然高级油料植物，占全国木本食用油料的80%以上。我国油茶面积约有5500万亩，油茶籽年产量100万吨左右，年产茶油约20万吨，产值约110亿元。按油茶茶籽含油量为26%～39%，机榨得油率为70%计算，油茶籽粕年产量约73万吨，并且由于全国产茶区的生产结构调整，大力发展油茶产业，油茶籽粕年产量逐年增长。

传统榨油工艺制油所生产的油茶籽粕中茶皂素、多酚类物质等抗营养因子含量过高，不适宜直接用于动物生产，大部分被用作清塘剂、肥料、燃料，甚至废弃，少量用于茶皂素的提取，极少部分用作饲料。如果除去油茶籽粕中的抗营养因子，就可以使其变成一种营养价值较高的潜在饲料原料。由于受到茶籽品种、产区分布及采收季节、油茶提取工艺等的影响，油茶籽粕的营养成分含量变化较大。提油后的油茶籽粕一般含0.5%～7%的粗脂肪、10%～20%的蛋白质、15%～25%的粗纤维、30%～60%的糖类物质、20%～50%的无氮浸出物、 8～10 MJ/kg的消化能。油茶籽粕蛋白质中含有18种氨基酸，包括畜禽生长所需的10种必需氨基酸，其中苏氨酸、谷氨酸、组氨酸和精氨酸等含量较为丰富。同时，矿物质和微量元素Ca、K、Mg、Fe、Mn等含量也较为丰富。

要想将油茶籽粕投入饲用，就必须进行脱毒处理，传统的物理和化学浸提脱毒，普遍存在着生产成本高、脱毒不彻底、营养成分流失等缺点，很难大规模的投入生产实际运用中，所以必须有一个有效的针对油茶籽粕成分随榨油工艺变动的脱毒工艺及生物改良。

关于国内生物发酵油茶籽粕的技术，已经有所报道：马力在《发酵油茶枯饼生产蛋白饲料的混合菌种的筛选》和《蛋白饲料用油茶枯饼脱毒及发酵培养基初筛》中采用地衣芽孢杆菌、黑曲霉、葡萄汁酵母和米曲霉混菌发酵；周玥在《降解油茶皂素的菌种的筛选及其培养条件的优化》采用青霉单菌发酵；周浩宇在《发酵法与化学法改良油茶籽粕品质效果的比较》中采用化学法脱毒；以枯草芽孢杆菌、黑曲霉和产朊假丝酵母混合菌固态发酵；任仙娥在《油茶籽粕固态发酵生产菌体蛋白饲料的研究》中选用热带假丝酵母、枯草芽孢杆菌和黑曲霉混菌固态发酵；邓泽元采用粗壮脉纹孢菌单菌发酵油茶籽粕；胡龙采用混菌发酵法发酵油茶籽粕产单细胞蛋白，发酵后粗蛋白含量为18.33%；，发酵后粗蛋白含量提高了15%~40%。邓桂兰《混合菌发酵油茶粕生产菌体蛋白饲料的研究》以霉菌和酵母菌组成的混合菌种为发酵菌种，用不同培养基固态发酵。

上述研究作为现有技术，在混菌固态发酵油茶籽粕过程中尚存在以下不足：

首先是由于菌种不同，微生物代谢产物会造成相互之间的拮抗作用，影响发酵效果，我们的前期筛选试验也证明了这一点；

其次由于单纯的油茶籽粕不是微生物良好的培养基，在降低生产成本同时具有一个合理的微生物繁殖的碳氮比，使得选择与油茶籽粕混合搭配的基料有较大困难；

再其次为了得到富含生物酶的油茶籽粕发酵饲料，不能使用已经提纯茶皂素或二次榨油的油茶籽粕，只能使用一次榨油以后没有提取茶皂素的油茶籽粕作为发酵原料；

另外由于仍然有少量的茶皂素存在，使得发酵以后的油茶籽粕粘性较大，在干燥时容易结块，效果较差。因此脱毒以后的干燥工艺选择也很重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种富含生物酶的油茶籽粕发酵饲料的制备方法，使其能够有效的降解油茶籽粕中的抗营养因子，改善蛋白质品质，提高动物消化吸收能力，有效提高动物生产性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：富含生物酶的油茶籽粕发酵饲料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将经过一次榨油的油茶籽粕与双蒸水混合后浸提，弃去上层液体，干燥，得到脱毒油茶籽粕；

（2）将来源于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的编号为CGMCCCNO.33711的绿色木霉和编号为CGMCCCNO.11630的枯草芽孢杆菌分别在斜面固体培养基上活化，再接入摇瓶扩大培养，制成种子液；所述绿色木霉采用PDA培养基，所述枯草芽孢杆菌采用牛肉膏蛋白胨培养基；

（3）将（1）中所述脱毒油茶籽粕和豆粕、麸皮混合，接种（2）中的绿色木霉和枯草芽孢杆菌种子液进行固态发酵得到发酵产物，然后将所述发酵产物干燥粉碎，得到发酵饲料。

作为优选，步骤（1）中经过一次榨油的油茶籽粕和双蒸水按体积比1:3～6混合后浸提，水温为50～80℃，浸提时间4～7h。

作为优选，步骤（2）中绿色木霉种子液浓度为2.00×10⁸～3.00×10⁸cfu/ml，枯草芽孢杆菌种子液浓度为3.00×10⁸～4.00×10⁸cfu/ml。

作为优选，步骤（3）中脱毒油茶籽粕和豆粕、麸皮按质量比4～6：3～4：0.5～1混合，发酵温度为26～33℃，pH为5～8，发酵时间为48～96h。

作为优选，步骤（3）中将种子液和混合后的脱毒油茶籽粕、豆粕和麸皮按1～5:100的重量比例进行混合，其中种子液中绿色木霉和枯草芽孢杆菌按3～7:5的体积比例混合。

作为优选，脱毒油茶籽粕、豆粕和麸皮均经过高温灭菌，灭菌温度为121℃，时间为25～35 min。

作为优选，步骤（1）脱毒油茶籽粕与步骤（3）中所述发酵产物的干燥采用涡轮搅拌气旋干燥工艺，干燥温度不大于60 ℃，干燥后水分为10～15%。之所以采用涡轮搅拌气旋干燥，目的是解决发酵以后由于仍有少量茶皂素存在而发生结块的问题，同时由于该工艺干燥速度快，能够减少发酵油茶籽粕的物料损耗。

作为优选，步骤（2）中PDA培养基的组成成分为土豆200g，葡萄糖20g，双蒸水1000ml。

作为优选，步骤（2）中牛肉膏蛋白胨培养基的组成成分为牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，双蒸水1000ml。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1. 本发明通过先物理热水脱毒、涡轮搅拌气旋干燥工艺，然后用绿色木霉和枯草芽孢杆菌混合固态发酵油茶籽粕的方法，降低了油茶籽粕中大部分抗营养因子，提高了粗蛋白和可溶蛋白含量，并且产生了大量有利于动物消化吸收的生物酶类，有助于提高动物的消化吸收能力，提高饲料的利用效率，进而提高动物生产性能。同时调节了动物体内微生态平衡，抑制病原菌生长，增强动物抗病能力，可适度帮助动物减少抗生素的使用。

2. 本发明在多种微生物单菌发酵、混菌发酵试验研究基础上，选择绿色木霉和枯草芽孢杆菌；采用混菌发酵中的联合发酵，将绿色木霉和枯草芽孢杆菌同时接种和培养，使绿色木霉和枯草芽孢杆菌能够协同发酵，在发酵过程中发挥正组合效应，弥补了单菌发酵和某些混菌发酵有相互抑制作用的不足，有利于油茶籽粕的固态发酵产物的积累。

3. 本发明操作简单，无毒无动物代谢物污染，能够显著的降低养殖成本，变废为宝。

具体实施方式

下面结合4个实施例来具体说明本发明。

实施例1：

1）将5kg油茶籽粕加入4倍体积的双蒸水，放置在水温60℃的水浴锅中浸提6个小时，每半小小时搅拌一次，然后弃去上层液体在50℃温度下干燥。

2）绿色木霉种子液浓度为2.00×10⁸cfu/ml，枯草芽孢杆菌种子液浓度为3.00×10⁸cfu/ml。

3）得到的脱毒油茶籽粕与豆粕、麸皮按5:4:1的质量比例混合，再接种1 %的混合菌液放入发酵桶中发酵，混合菌液中绿色木霉和枯草芽孢杆菌的体积比例为5:5。发酵桶口开敞并覆盖灭菌纱布，发酵温度为30℃，pH为7，发酵时间为72h（每24h翻料一次）。发酵结束后，将发酵产物放入50℃温度下干燥，粉碎得到发酵油茶籽粕饲料。

经测定，上述方法产生的发酵油茶籽粕饲料，发酵结束后，粗蛋白含量提高了34%，水溶性蛋白含量提高了28%，小肽含量提高了235%，茶皂素含量降低了82%，单宁含量降低了75%，同时，发酵饲料中纤维素酶活为1482U/g，中性蛋白酶活为4128U/g。

实施例2：

1）将5kg油茶籽粕加入3倍体积的双蒸水，放置在水温50℃的水浴锅中浸提6个小时，每半小小时搅拌一次，然后弃去上层液体在50℃条件下干燥。

2）绿色木霉种子液浓度为3.00×10⁸cfu/ml，枯草芽孢杆菌种子液浓度为3.00×10⁸cfu/ml。

3）得到的脱毒油茶籽粕与豆粕、麸皮按5.5:4:0.5的质量比例混合，再接种3 %的混合菌液放入发酵桶中发酵，混合菌液中绿色木霉和枯草芽孢杆菌的体积比例为4:5。发酵桶口开敞并覆盖灭菌纱布，发酵温度为26℃，pH为6，发酵时间为72h（每24h翻料一次）。发酵结束后，将发酵产物放入50℃温度下干燥，粉碎得到发酵油茶籽粕饲料。

经测定，上述方法产生的发酵油茶籽粕饲料，发酵结束后，粗蛋白含量提高了35%，水溶性蛋白含量提高了24%，小肽含量提高了265%，茶皂素含量降低了88%，单宁含量降低了77%，同时，发酵饲料中纤维素酶活为1566U/g，中性蛋白酶活为4355U/g。

实施例3：

1）将5kg油茶籽粕加入5倍体积的双蒸水，放置在水温70℃的水浴锅中浸提4个小时，每半小小时搅拌一次，然后弃去上层液体在50℃条件下干燥。

2）绿色木霉种子液浓度为2.00×10⁸cfu/ml，枯草芽孢杆菌种子液浓度为4.00×10⁸cfu/ml。

3）得到的脱毒油茶籽粕与豆粕、麸皮按4:3:1的质量比例混合，再接种4 %的混合菌液放入发酵桶中发酵，混合菌液中绿色木霉和枯草芽孢杆菌的体积比例为3:5。发酵桶口开敞并覆盖灭菌纱布，发酵温度为33℃，pH为8，发酵时间为72h（每24h翻料一次）。发酵结束后，将发酵产物放入50℃条件下干燥，粉碎得到发酵油茶籽粕饲料。

经测定，上述方法产生的发酵油茶籽粕饲料，发酵结束后，粗蛋白含量提高了29%，水溶性蛋白含量提高了30%，小肽含量提高了223%，茶皂素含量降低了90%，单宁含量降低了71%，同时，发酵饲料中纤维素酶活为1316U/g，中性蛋白酶活为4412U/g。

实施例4：

1）将5kg油茶籽粕加入6倍体积的双蒸水，放置在水温80℃的水浴锅中浸提4个小时，每半小小时搅拌一次，然后弃去上层液体在50℃温度下干燥。

2）绿色木霉种子液浓度为3.00×10⁸cfu/ml，枯草芽孢杆菌种子液浓度为4.00×10⁸cfu/ml。

3）得到的脱毒油茶籽粕与豆粕、麸皮按6:4:0.5的质量比例混合，再接种5%的混合菌液放入发酵桶中发酵，混合菌液中绿色木霉和枯草芽孢杆菌的体积比例为7:5。发酵桶口开敞并覆盖灭菌纱布，发酵温度为28℃，pH为6，发酵时间为72h（每24h翻料一次）。发酵结束后，将发酵产物放入50℃温度下干燥，粉碎得到发酵油茶籽粕饲料。

经测定，上述方法产生的发酵油茶籽粕饲料，发酵结束后，粗蛋白含量提高了34%，水溶性蛋白含量提高了27%，小肽含量提高了247%，茶皂素含量降低了94%，单宁含量降低了82%，同时，发酵饲料中纤维素酶活为1421U/g，中性蛋白酶活为4653U/g。

在上述实施例中，有关数据按照下述国家或行业标准进行检测：

粗蛋白含量按照国家标准GB/T6432-94《饲料中粗蛋白测定方法》执行；

水溶性蛋白含量按照农业行业标准NY/T1205-2006《大豆水溶性蛋白含量的测定》执行；

小肽含量按照轻工行业标准QB/T2653-2004《大豆肽粉》执行；

茶皂素含量按照高效液相色谱法（谭搏等，2009）执行；

单宁含量按照饲料行业标准SN/T0800.9-1999《进出口粮食、饲料单宁含量检验方法》执行；

纤维素酶活含量按照农业行业标准NY/T912-2004《饲料添加剂纤维素酶活力的测定分光光度法》执行；

中性蛋白酶活含量按照商检行业标准SB/T10317-1999《蛋白酶活力测定法》执行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.富含生物酶的油茶籽粕发酵饲料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述经过一次榨油的油茶籽粕和双蒸水按体积比1:3～6混合后浸提，水温为50～80℃，浸提时间4～7h。

3.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于：步骤（2）中绿色木霉种子液浓度为2.00×10⁸～3.00×10⁸cfu/ml，枯草芽孢杆菌种子液浓度为3.00×10⁸～4.00×10⁸cfu/ml。

4.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述脱毒油茶籽粕和豆粕、麸皮按质量比4～6:3～4:0.5～1混合，发酵温度为26～33℃，pH为5～8，发酵时间为48～96h。

5.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于，步骤（3）中将种子液和混合后的脱毒油茶籽粕、豆粕和麸皮按1～5:100的重量比例进行混合，其中种子液中绿色木霉和枯草芽孢杆菌按3～7：5的体积比例混合。

6.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于，所述脱毒油茶籽粕、豆粕和麸皮均经过高温灭菌，灭菌温度为121℃，时间为25～35 min。

7.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于，步骤（1）脱毒油茶籽粕与步骤（3）中所述发酵产物的干燥采用涡轮搅拌气旋干燥工艺，干燥温度不大于60 ℃，干燥后水分为10～15%。

8.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述PDA培养基的组成成分为土豆200g，葡萄糖20g，双蒸水1000ml。

9.如权利要求1所述的油茶籽粕发酵饲料制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述牛肉膏蛋白胨培养基的组成成分为牛肉膏3g，蛋白胨10g，氯化钠5g，双蒸水1000ml。