一種油料餅粕生物改良的方法
2023-06-09 09:32:36 2
專利名稱：一種油料餅粕生物改良的方法
技術領域：
本發明屬於飼料加工與微生物發酵技術領域，具體涉及一種利用微生物固態發酵
等降低油料餅粕中的抗營養物質製備蛋白飼料的方法，用於提高油料餅粕作為飼料的利用率。
背景技術：
我國是世界飼料的生產大國，各類飼料總產量突破1億噸。隨著養殖業和飼料工 業的快速發展，我國飼用蛋白質資源嚴重不足，每年需從國外進口大量的豆粕、魚粉、血漿 蛋白等飼用蛋白原料。而另一方面，除豆粕外的大量油料餅粕得不到合理應用。因而，提高 油料餅粕的利用率，成為一種解決我國蛋白質資源緊缺的有效途徑。
油料餅粕是大豆、棉籽、菜籽、茶籽、葵花籽、芝麻等農作物加工的副產品，包括大 豆餅粕、棉籽餅粕、菜籽餅粕、茶籽餅粕、葵花籽餅粕、芝麻餅粕等。油料餅粕蛋白質含量較 高，營養成分較均衡，是一大優良的天然植物蛋白資源，也是動物重要的蛋白質來源，但其 含有的抗營養成分直接影響了飼料的質量。大豆餅粕中的蛋白酶抑制劑會使大部分消化 酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶凝固而沒有價值，外源凝集素會增加幼小動物腹瀉；菜籽餅粕中存 在硫甙、總酚、植酸、芥子鹼、單寧等較多抗營養因子，因此主要應用於水產動物的飼養中； 棉籽餅粕中的棉酚有毒成分，易進入動物體內，引起中毒，使動物內臟和全身水腫；茶籽餅 粕味苦而辛辣，其中含有的茶皂素具有溶血性和魚毒性；葵花籽餅粕中存在的約1%的綠 原酸，作為一種抑制消化酶活性物質的單寧，能抑制消化酶的活性；芝麻餅粕中的高含量的 草酸和植酸會和鈣、磷、鎂、鋅、鐵形成結合物，妨礙礦物質的吸收，且草酸可能會引起腎臟 的損害。 為改善油料餅粕飼用價值，國內外開展了大量研究。目前的方法有坑埋法、中和發 酵法、蒸汽加熱法、浸泡法、微波處理法、化學添加劑法等，但這些方法存在營養成分和乾物 質損失多，工藝複雜等不足之處。 專利申請號為200910061251. X的發明專利聯用物理預處理(高溫高壓溼熱處理、 膨化處理及輻照處理)與生物發酵技術對油料餅粕的飼用品質進行生物改良，各抗營養因 子降解效果良好，但該方法處理工藝較複雜，菌株接種量較高，且對發酵環境的要求較嚴 格。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術存在的不足，提供一種油料餅粕
生物改良的方法。該方法發酵過程中使用的發酵助劑能促進抗營養因子的降解，降低菌株
的接種量，生產成本低，工藝簡便，從而可減少設備投入，利於推廣應用。 為解決本發明提出的技術問題，本發明所採用的技術方案如下 —種油料餅粕生物改良的方法，取油料餅粕為主料，其特徵在於將篩選出的高效
降解抗營養因子的菌株以單菌或復配的形式製成種子液，按油料餅粕重量0.01 5%的總接種量溶於水中，水和油料餅粕的重量比為2 : 3 3 : 2，加入發酵助劑，發酵助劑的重量
為油料餅粕重量的0. 01 10%，再加入營養添加物，營養添加物的重量為油料餅粕重量的 0 10%，然後加入油料餅粕，混合均勻後將混合好的基料轉移至發酵池中，5 45t:靜置 發酵24 96小時，發酵完畢經烘乾脫水後即成。 按上述方案，所述的油料餅粕為菜籽粕、脫皮冷榨菜籽粕、棉籽粕、大豆粕、亞麻 粕、茶籽粕、花生粕、芝麻粕、向日葵粕中的一種或多種。 按上述方案，所述的篩選出的菌株為枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、地衣芽孢杆 菌、醋酸桿菌、乳酸菌、腸球菌、假單胞菌、釀酒酵母、畢赤酵母、紅酵母、假絲酵母、米麴黴、 黑麴黴、裡氏木黴、少孢根黴中的一種或多種。 按上述方案，所述的發酵助劑為麴黴發酵物、酶製劑、礦物元素的一種或多種。
按上述方案，所述的營養添加物為麩皮、玉米粉、營養劑、糖精鈉、廢糖液、血粉、魚 骨粉、酒糟的一種或多種。 按上述方案，所述的乾燥溫度為40 80°C。 按上述方案，所述的發酵助劑的重量為油料餅粕重量的0.01 1%。
按上述方案，所述的營養添加物的重量為油料餅粕重量的0. 1 5%。
按上述方案，所述的油料餅粕是未經過預處理的油料餅粕。 按上述方案，所述的油料餅粕是經過預處理的油料餅粕，預處理方法為以下三種 預處理中的任何一種 (1)溼熱預處理是將粉碎後的油料餅粕高溫高壓溼熱滅菌，在105°C 125t:的溫 度下處理10min。 (2)膨化預處理是將油料餅粕用膨化機膨化處理。 (3)輻照處理是將油料餅粕用鈷-60輻照裝置輻照滅菌處理。 按上述方案，所述的種子液是將斜面保藏的菌株接種到三角搖瓶中培養12 24h
製得的一級種子液。 按上述方案，所述的種子液是將上述一級種子液接種到發酵罐中繼續培養12 24h製得的二級種子液。 本發明的有益效果是1、本發明採用微生物發酵不僅周期短，發酵工藝簡便，生產 成本低，而且抗營養物質脫除效果好，產品質量穩定，適於此技術的大規模工業化推廣，其 中菜籽餅粕中異硫氰酸酯(ITC)與噁唑烷硫酮(0ZT)的總量可降低到2mg/g，總酚、芥子鹼、 植酸和中性洗滌纖維降解率可分別達到65%、60%、60%和20% ;棉酚的降解率達到70% 以上；2、本發明在發酵過程中添加的發酵助劑，能顯著地促進菌株的代謝產酶，催化各抗營 養因子的降解，達到較好的油料餅粕品質改良效果，從而顯著地降低菌株的接種量，降低生 產成本；3、本發明使用的營養添加物中含有的各種成分能促進菌株的生長；4、本發明的發 酵環境溫度範圍較寬，因此可在自然條件下進行非控溫發酵；5、本發明的製備方法適用於 未經過預處理的油料餅粕生料，從而可減少預處理所用的設備投入，降低生產成本。
圖1為一種油料餅粕生物改良方法的流程框圖。
具體實施例方式
在下述實施例中，所述的種子液是將斜面保藏的菌株接種到三角搖瓶中培養 12 24h得到一級種子液，再將一級種子液接種到發酵罐中培養12 24h製得的。
實施例1 取菜籽餅粕為主料；將枯草芽孢桿菌通過擴培，製成種子液，按菜籽餅粕重量1 % 的接種量加入到自來水中，水和菜籽餅粕的重量比為2 : 3，並以菜籽餅粕的重量為基準， 添加0. 05%黑麴黴發酵物、0. 01%複合酶製劑、0. 15%營養劑，然後將以上混合物傳輸到混 料器中與菜籽餅粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中25 35t:靜置發酵72h，將發酵 完的基料經5(TC烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃，經測定其各項抗營養因子、 營養成分的含量，結果發現異硫氰酸酯(0ZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總含量為1. 92mg/g，粗 蛋白含量的提高率為4. 72%。
實施例2 取菜籽餅粕為主料；將枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、釀酒酵母通過擴培，製成種 子液，以重量比l : 1 : 1的接種比例，按菜籽餅粕重量0.5%的接種量，加入到自來水中， 水和菜籽餅粕的重量比為2 : 3，並以菜籽餅粕的重量為基準，添加0.05%黑麴黴發酵物、
0. 05%纖維素酶、0.2%營養劑，然後將以上混合物傳輸到混料器中與菜籽餅粕均勻混合， 混合好的基料放入發酵池中25 35t:靜置發酵72h。將發酵完的基料經5(TC烘乾，得到 蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃。經測定其各項抗營養因子、營養成分的含量，結果發 現異硫氰酸酯(0ZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總含量為1.57mg/g，粗蛋白含量的提高率為 7. 31%。 實施例3 取脫皮冷榨菜粕為主料；將枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、釀酒酵母、乳酸菌通過
擴培，分別製成種子液，以重量比i :i:i: i的接種比例，按脫皮冷榨菜粕重量1%的接 種量，加入到自來水中，水和脫皮冷榨菜粕的重量比為2 : 3，並以脫皮冷榨菜粕的重量為
基準，添加0. 05%黑麴黴發酵物、0. 01%植酸酶、0. 2%營養劑，然後將以上混合物傳輸到混 料器中與脫皮冷榨菜粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中35 45t:靜置發酵72h。發 酵完的基料經5(TC烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃。經測定其各項抗營養因 子、營養成分的含量，結果發現異硫氰酸酯(0ZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總含量為1.53mg/ g，粗蛋白含量提高率為9. 15%。
實施例4 取脫皮冷榨菜粕為主料；將枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、粘紅酵母、假單胞菌通
過擴培，分別製成種子液，以重量比i :i:i: i的接種比例，按脫皮冷榨菜粕重量1% 的接種量加入到自來水中，水和脫皮冷榨菜粕的重量比為2 : 3，並以脫皮冷榨菜粕的重量
為基準，添加0.5%黑麴黴發酵物、0. 1%複合酶製劑、1.5%營養劑，然後將以上混合物傳 輸到混料器中與脫皮冷榨菜粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中30 4(TC靜置發酵 72h，發酵完的基料經55t:烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃。經測定其各項抗 營養因子、營養成分的含量，結果發現異硫氰酸酯(0ZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總含量為
1. 38mg/g，植酸、總酚、芥子鹼和中性洗滌纖維的降解率分別為66. 36%、68. 43%、61. 72% 和18. 73%，粗蛋白含量的提高率達到9. 84%。
實施例5 取脫皮冷榨菜粕為主料；將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、醋酸桿菌通過擴培，分
別製成種子液，以重量比i : i : 2的接種比例，按脫皮冷榨菜粕重量0.5%的總接種量，加 入到自來水中，水和脫皮冷榨菜粕的重量比為2 : 3，並以脫皮冷榨菜粕的重量為基準，添
加0. 8%黑麴黴發酵物、0. 2%複合酶製劑、1. 5%營養劑，然後將以上混合物傳輸到混料器 中與脫皮冷榨菜粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中5 15t:靜置發酵72h，發酵完的 基料經6(TC烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃。經測定其各項抗營養因子、營養 成分的含量，結果發現異硫氰酸酯(0ZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總含量為1.66mg/g，植酸、 總酚、芥子鹼和中性洗滌纖維的降解率分別為67. 48%、67. 85%、61. 62%和18. 51%，粗蛋 白含量的提高率達到9. 37%。
實施例6 取脫皮冷榨菜粕為主料；將枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、假絲酵母通過擴培，分
別製成種子液，以重量比i : i : i的接種比例，按脫皮冷榨菜粕重量o. 1%的總接種量，加 入到自來水中，水和脫皮冷榨菜粕的重量比為2 : 3，並以脫皮冷榨菜粕的重量為基準，添
加0. 8%黑麴黴發酵物、0. 4%複合酶製劑、1. 5%營養劑，然後將以上混合物傳輸到混料器 中與脫皮冷榨菜粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中15 25t:靜置發酵72h，發酵完 的基料經6(TC烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃。經測定其各項抗營養因子、營 養成分的含量，結果發現異硫氰酸酯(0ZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總含量為1.74mg/g，植 酸、總酚、芥子鹼和中性洗滌纖維的降解率分別為61. 29%、64. 27%、56. 82%和14. 35%， 粗蛋白含量的提高率達到6. 15%。
實施例7 取脫皮冷榨菜粕為主料；將枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、釀酒酵母、乳酸菌、米曲
黴通過擴培，分別製成種子液，以重量比i :i:i:i: i的接種比例，按脫皮冷榨菜粕 重量1%的總接種量加入到自來水中，水和脫皮冷榨菜粕的重量比為i : i，並以脫皮冷榨
菜粕的重量為基準，添加1%黑麴黴發酵物、0. 5%複合酶製劑、2%營養劑，然後將以上混合 物傳輸到混料器中與脫皮冷榨菜粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中20 3(TC靜置 發酵60h，將發酵完的基料經6(TC烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃。經測定其 各項抗營養因子、營養成分的含量，結果發現異硫氰酸酯(OZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總 含量為1. 27mg/g，植酸、總酚、芥子鹼和中性洗滌纖維的降解率分別為68. 63%、67. 45%、 61. 80%和20. 67%，粗蛋白含量的提高率達到10. 25%。
實施例8 取棉籽粕為主料，將地衣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、釀酒酵母、米麴黴通過擴培，分
別製成種子液，以重量比i :i:i: i的接種比例，按棉籽粕重量1%的接種量加入到自來
水中，水和棉籽粕的重量比為2 : 3，並以棉籽粕的重量為基準，添加0.5%黑麴黴發酵物、 0. 1%複合酶製劑、1. 5%營養劑，然後將以上混合物傳輸到混料器中與棉籽粕均勻混合，混 合好的基料放入發酵池中25 35t:靜置發酵72h，然後將發酵完的基料經65t:烘乾，得到 蛋白飼料產品。該產品風味濃鬱香甜，棉粕中棉酚降解率達到72%左右。
實施例9 取棉籽粕和菜籽餅粕的混合物為主料，將枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、釀酒酵
6母、乳酸菌通過擴培，分別製成種子液，以重量比i :i:i: i的接種比例，按主料重量1% 的總接種量，加入到自來水中，水、棉籽粕與菜籽餅粕的重量比為4 : 3 : 3，並以主料的重
量為基準，添加0. 5%黑麴黴發酵物、0. 1%複合酶製劑、1. 5%營養劑，然後將以上混合物傳 輸到混料器中與棉籽粕、菜籽餅粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中20 3(TC靜置發 酵72h，將發酵完的基料經65t:烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品風味濃鬱香甜，菜籽餅粕 中各抗營養因子的降解率均在60%左右，棉籽粕中棉酚降解率達到70%以上。
實施例10 先用SXDS56-III雙螺旋膨化機膨化處理脫皮冷榨菜粕，作主料。再將枯草芽孢 桿菌、地衣芽孢桿菌、畢赤酵母、釀酒酵母、乳酸菌通過擴培，分別製成種子液，以重量比為
i:i:i:i: i的接種比例，按脫皮冷榨膨化菜粕重量1%的接種量、加入到自來水中， 水和脫皮冷榨菜粕的重量比為i : 1，並以脫皮冷榨菜粕的重量為基準，添加1%黑麴黴發
酵物、0. 5%複合酶製劑、1. 5%營養劑，將以上混合物傳輸到混料器中與經膨化處理的脫皮 冷榨菜粕均勻混合，混合好的基料放入發酵池中25 35t:靜置發酵60h，將發酵完的基料
經65t:烘乾，得到蛋白飼料產品。該產品酵香味較濃。經測定其各項抗營養因子、營養成
分的含量，結果發現異硫氰酸酯(OZT)和噁唑烷硫酮(ITC)的總含量為1. 14mg/g，植酸、總 酚、芥子鹼和中性洗滌纖維的降解率分別為68. 44%、70. 38%、63. 78%和21. 54%，粗蛋白 含量的提高率達到11.06%。
權利要求
一種油料餅粕生物改良的方法，取油料餅粕為主料，其特徵在於將篩選出的高效降解抗營養因子的菌株以單菌或復配的形式製成種子液，按油料餅粕重量0.01～5％的總接種量溶於水中，水和油料餅粕的重量比為2∶3～3∶2，加入發酵助劑，發酵助劑的重量為油料餅粕重量的0.01～10％，再加入營養添加物，營養添加物的重量為油料餅粕重量的0～10％，然後加入油料餅粕，混合均勻後將混合好的基料轉移至發酵池中，5～45℃靜置發酵24～96小時，發酵完畢經烘乾脫水後即成。
2. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的油料餅 粕為菜籽粕、脫皮冷榨菜籽粕、棉籽粕、大豆粕、亞麻粕、茶籽粕、花生粕、芝麻粕、向日葵粕 中的一種或多種。
3. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的篩選出的菌株為枯草芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、醋酸桿菌、乳酸菌、腸球菌、假單胞 菌、釀酒酵母、畢赤酵母、紅酵母、假絲酵母、米麴黴、黑麴黴、裡氏木黴、少孢根黴中的一種 或多種。
4. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的發酵助劑為麴黴發酵物、酶製劑、礦物元素的一種或多種。
5. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的營養添 加物為麩皮、玉米粉、營養劑、糖精鈉、廢糖液、血粉、魚骨粉、酒糟的一種或多種。
6. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的乾燥溫度為4(TC 80。C。
7. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的發酵助劑的重量為油料餅粕重量的0. 01 1%。
8. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的營養添加物的重量為油料餅粕重量的0. 1 5%。
9. 根據權利要求1所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的油料餅粕是經過預處理的油料餅粕。
10. 根據權利要求9所述的一種油料餅粕生物改良的方法，其特徵在於所述的油料餅粕的預處理為溼熱法處理將粉碎後的油料餅粕高溫高壓溼熱滅菌，在105°C 125t:的溫度下處理10min ;或為膨化處理將油料餅粕用膨化機膨化處理；或為輻照處理將油料餅粕用鈷-60輻照裝置輻照滅菌處理。
全文摘要
本發明涉及一種油料餅粕生物改良的方法，取油料餅粕為主料，其特徵在於將篩選出的高效降解抗營養因子的菌株以單菌或復配的形式製成種子液，按油料餅粕重量0.01～5％的總接種量溶於水中，水和油料餅粕的重量比為2∶3～3∶2，加入發酵助劑，發酵助劑的重量為油料餅粕重量的0.01～10％，再加入營養添加物，營養添加物的重量為油料餅粕重量的0～10％，然後加入油料餅粕，混合均勻後將混合好的基料轉移至發酵池中，5～45℃靜置發酵24～96小時，發酵完畢經烘乾脫水後即成。該方法發酵過程中使用的發酵助劑能促進抗營養因子的降解，降低菌株的接種量，生產成本低，工藝簡便，從而可減少設備投入，利於推廣應用。
文檔編號A23K1/14GK101773203SQ20101012061
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月5日 優先權日2010年3月5日
發明者萬楚筠, 何江, 劉昌盛, 周浩宇, 李文林, 楊湄, 江木蘭, 鄧乾春, 郭萍梅, 鈕琰星, 黃鳳洪, 黃慶德, 黃茜 申請人:中國農業科學院油料作物研究所