富含生物酶的油茶籽粕發酵飼料的製備方法
2023-08-01 12:37:26
專利名稱：富含生物酶的油茶籽粕發酵飼料的製備方法
技術領域：
本發明涉及微生物和動物營養與飼料技術領域，具體涉及一種油茶籽柏發酵飼料的製備方法。利用綠色木黴和枯草芽孢桿菌混合固體發酵油茶籽柏的生產工藝，是一種通過調整發酵基配比和調控發酵條件製備富含生物酶飼用油茶籽柏的生產方法。
背景技術：
油茶生長在我國南方亞熱帶地區的高山及丘陵地帶，是中國特有的一種純天然高級油料植物，佔全國木本食用油料的80%以上。我國油茶麵積約有5500萬畝，油茶籽年產量100萬噸左右，年產茶油約20萬噸，產值約110億元。按油茶茶籽含油量為26% 39%，機榨得油率為70%計算，油茶籽柏年產量約73萬噸，並且由於全國產茶區的生產結構調整，大力發展油茶產業，油茶籽柏年產量逐年增長。傳統榨油工藝制油所生產的油茶籽柏中茶皂素、多酚類物質等抗營養因子含量過高，不適宜直接用於動物生產，大部分被用作清塘劑、肥料、燃料，甚至廢棄，少量用於茶皂素的提取，極少部分用作飼料。如果除去油茶籽柏中的抗營養因子，就可以使其變成一種營養價值較高的潛在飼料原料。由於受到茶籽品種、產區分布及採收季節、油茶提取工藝等的影響，油茶籽柏的營養成分含量變化較大。提油後的油茶籽柏一般含0.5% 7%的粗脂肪、10% 20%的蛋白質、15% 25%的粗纖維、30% 60%的糖類物質、20% 50%的無氮浸出物、8 10 MJ/kg的消化能。油茶籽柏蛋白質中含有18種胺基酸，包括畜禽生長所需的10種必需胺基酸，其中蘇氨酸 、穀氨酸、組氨酸和精氨酸等含量較為豐富。同時，礦物質和微量元素Ca、K、Mg、Fe、Mn等含量也較為豐富。要想將油茶籽柏投入飼用，就必須進行脫毒處理，傳統的物理和化學浸提脫毒，普遍存在著生產成本高、脫毒不徹底、營養成分流失等缺點，很難大規模的投入生產實際運用中，所以必須有一個有效的針對油茶籽柏成分隨榨油工藝變動的脫毒工藝及生物改良。關於國內生物發酵油茶籽柏的技術，已經有所報導:馬力在《發酵油茶枯餅生產蛋白飼料的混合菌種的篩選》和《蛋白飼料用油茶枯餅脫毒及發酵培養基初篩》中採用地衣芽孢桿菌、黑麴黴、葡萄汁酵母和米麴黴混菌發酵；周玥在《降解油茶皂素的菌種的篩選及其培養條件的優化》採用青黴單菌發酵；周浩宇在《發酵法與化學法改良油茶籽柏品質效果的比較》中採用化學法脫毒；以枯草芽孢桿菌、黑麴黴和產朊假絲酵母混合菌固態發酵；任仙娥在《油茶籽柏固態發酵生產菌體蛋白飼料的研究》中選用熱帶假絲酵母、枯草芽孢桿菌和黑麴黴混菌固態發酵；鄧澤元採用粗壯脈紋孢菌單菌發酵油茶籽柏；胡龍採用混菌發酵法發酵油茶籽柏產單細胞蛋白，發酵後粗蛋白含量為18.33%;，發酵後粗蛋白含量提高了159Γ40%。鄧桂蘭《混合菌發酵油茶柏生產菌體蛋白飼料的研究》以黴菌和酵母菌組成的混合菌種為發酵菌種，用不同培養基固態發酵。
上述研究作為現有技術，在混菌固態發酵油茶籽柏過程中尚存在以下不足: 首先是由於菌種不同，微生物代謝產物會造成相互之間的拮抗作用，影響發酵效果，我
們的前期篩選試驗也證明了這一點；
其次由於單純的油茶籽柏不是微生物良好的培養基，在降低生產成本同時具有一個合理的微生物繁殖的碳氮比，使得選擇與油茶籽柏混合搭配的基料有較大困難；
再其次為了得到富含生物酶的油茶籽柏發酵飼料，不能使用已經提純茶皂素或二次榨油的油茶籽柏，只能使用一次榨油以後沒有提取茶皂素的油茶籽柏作為發酵原料；
另外由於仍然有少量的茶皂素存在，使得發酵以後的油茶籽柏粘性較大，在乾燥時容易結塊，效果較差。因此脫毒以後的乾燥工藝選擇也很重要。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種富含生物酶的油茶籽柏發酵飼料的製備方法，使其能夠有效的降解油茶籽柏中的抗營養因子，改善蛋白質品質，提高動物消化吸收能力，有效提高動物生產性能。
為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是:富含生物酶的油茶籽柏發酵飼料的製備方法，包括以下步驟:
(1)將經過一次榨油的油茶籽柏與雙蒸水混合後浸提，棄去上層液體，乾燥，得到脫毒油茶籽柏；
(2)將來源於中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的編號為CGMCCCN0.33711的綠色木黴和編號為CGMCCCN0.11630的枯草芽孢桿菌分別在斜面固體培養基上活化，再接入搖瓶擴大培養，製成種子液；所述綠色木黴採用PDA培養基，所述枯草芽孢桿菌採用牛肉膏蛋白腖培養基；
(3)將(I)中所述脫毒油茶籽柏和豆柏、麩皮混合，接種(2)中的綠色木黴和枯草芽孢桿菌種子液進行固態發酵得到發酵產物，然後將所述發酵產物乾燥粉碎，得到發酵飼料。作為優選，步驟(I)中經過一次榨油的油茶籽柏和雙蒸水按體積比1:3 6混合後浸提，水溫為50 80°C,浸提時間4 7h。作為優選，步驟(2)中綠色木黴種子液濃度為2.0OXlO8 3.0OXlO8 cfu/ml，枯草芽孢桿菌種子液濃度為3.00 X IO8 4.00 X IO8 cfu/ml。作為優選，步驟(3)中脫毒油茶籽柏和豆柏、麩皮按質量比4 6:3 4:0.5 I混合，發酵溫度為26 33°C，pH為5 8，發酵時間為48 96h。作為優選，步驟(3)中將種子液和混合後的脫毒油茶籽柏、豆柏和麩皮按I 5:100的重量比例進行混合，其中種子液中綠色木黴和枯草芽孢桿菌按3 7:5的體積比例混合。作為優選，脫毒油茶籽柏、豆柏和麩皮均經過高溫滅菌，滅菌溫度為121°C，時間為25 35 min。作為優選，步驟(I)脫毒油茶籽柏與步驟(3)中所述發酵產物的乾燥採用渦輪攪拌氣旋乾燥工藝，乾燥溫度不大於60 °C，乾燥後水分為10 15%。之所以採用渦輪攪拌氣旋乾燥，目的是解決發酵以後由於仍有少量茶皂素存在而發生結塊的問題，同時由於該工藝乾燥速度快，能夠減少發酵油茶籽柏的物料損耗。
作為優選，步驟(2)中PDA培養基的組成成分為土豆200g，葡萄糖20g，雙蒸水IOOOml0作為優選，步驟(2)中牛肉膏蛋白腖培養基的組成成分為牛肉膏3g，蛋白腖10g，氯化鈉5g,雙蒸水1000ml。與現有技術相比，本發明的有益效果為:
1.本發明通過先物理熱水脫毒、渦輪攪拌氣旋乾燥工藝，然後用綠色木黴和枯草芽孢桿菌混合固態發酵油茶籽柏的方法，降低了油茶籽柏中大部分抗營養因子，提高了粗蛋白和可溶蛋白含量，並且產生了大量有利於動物消化吸收的生物酶類，有助於提高動物的消化吸收能力，提高飼料的利用效率，進而提高動物生產性能。同時調節了動物體內微生態平衡，抑制病原菌生長，增強動物抗病能力，可適度幫助動物減少抗生素的使用。2.本發明在多種微生物單菌發酵、混菌發酵試驗研究基礎上，選擇綠色木黴和枯草芽孢桿菌；採用混菌發酵中的聯合發酵，將綠色木黴和枯草芽孢桿菌同時接種和培養，使綠色木黴和枯草芽孢桿菌能夠協同發酵，在發酵過程中發揮正組合效應，彌補了單菌發酵和某些混菌發酵有相互抑制作用的不足，有利於油茶籽柏的固態發酵產物的積累。3.本發明操作簡單，無毒無動物代謝物汙染，能夠顯著的降低養殖成本，變廢為寶。
具體實施例方式下面結合4個實 施例來具體說明本發明。實施例1:1)將5kg油茶籽柏加入4倍體積的雙蒸水，放置在水溫60°C的水浴鍋中浸提6個小時，每半小小時攪拌一次，然後棄去上層液體在50°C溫度下乾燥。2)綠色木黴種子液濃度為2.0OX IO8 cfu/ml，枯草芽孢桿菌種子液濃度為
3.0OXlO8 cfu/ml。3)得到的脫毒油茶籽柏與豆柏、麩皮按5:4:1的質量比例混合，再接種I %的混合菌液放入發酵桶中發酵，混合菌液中綠色木黴和枯草芽孢桿菌的體積比例為5: 5。發酵桶口開敞並覆蓋滅菌紗布，發酵溫度為30°C，pH為7，發酵時間為72h (每24h翻料一次)。發酵結束後，將發酵產物放入50°C溫度下乾燥，粉碎得到發酵油茶籽柏飼料。經測定，上述方法產生的發酵油茶籽柏飼料，發酵結束後，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%，單寧含量降低了 75%，同時，發酵飼料中纖維素酶活為1482U/g，中性蛋白酶活為4128U/g。
實施例2:
I)將5kg油茶籽柏加入3倍體積的雙蒸水，放置在水溫50°C的水浴鍋中浸提6個小時，每半小小時攪拌一次，然後棄去上層液體在50°C條件下乾燥。2)綠色木黴種子液濃度為3.0OX IO8 cfu/ml，枯草芽孢桿菌種子液濃度為
3.0OXlO8 cfu/ml。3)得到的脫毒油茶籽柏與豆柏、麩皮按5.5:4:0.5的質量比例混合，再接種3 %的混合菌液放入發酵桶中發酵，混合菌液中綠色木黴和枯草芽孢桿菌的體積比例為4:5。發酵桶口開敞並覆蓋滅菌紗布，發酵溫度為26°C，pH為6，發酵時間為72h (每24h翻料一次)。發酵結束後，將發酵產物放入50°C溫度下乾燥，粉碎得到發酵油茶籽柏飼料。經測定，上述方法產生的發酵油茶籽柏飼料，發酵結束後，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%，單寧含量降低了 77%，同時，發酵飼料中纖維素酶活為1566U/g，中性蛋白酶活為4355U/g。
實施例3:
I)將5kg油茶籽柏加入5倍體積的雙蒸水，放置在水溫70°C的水浴鍋中浸提4個小時，每半小小時攪拌一次，然後棄去上層液體在50°C條件下乾燥。2)綠色木黴種子液濃度為2.00X 108cfu/ml，枯草芽孢桿菌種子液濃度為
4.0OXlO8 cfu/ml。3)得到的脫毒油茶籽柏與豆柏、麩皮按4:3:1的質量比例混合，再接種4 %的混合菌液放入發酵桶中發酵，混合菌液中綠色木黴和枯草芽孢桿菌的體積比例為3: 5。發酵桶口開敞並覆蓋滅菌紗布，發酵溫度為33°C，pH為 8，發酵時間為72h (每24h翻料一次)。發酵結束後，將發酵產物放入50°C條件下乾燥，粉碎得到發酵油茶籽柏飼料。經測定，上述方法產生的發酵油茶籽柏飼料，發酵結束後，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%，單寧含量降低了 71%，同時，發酵飼料中纖維素酶活為1316U/g，中性蛋白酶活為4412U/g。
實施例4:
I)將5kg油茶籽柏加入6倍體積的雙蒸水，放置在水溫80°C的水浴鍋中浸提4個小時，每半小小時攪拌一次，然後棄去上層液體在50°C溫度下乾燥。2)綠色木黴種子液濃度為3.0OX IO8 cfu/ml，枯草芽孢桿菌種子液濃度為
4.0OXlO8 cfu/ml。3)得到的脫毒油茶籽柏與豆柏、麩皮按6:4:0.5的質量比例混合，再接種5%的混合菌液放入發酵桶中發酵，混合菌液中綠色木黴和枯草芽孢桿菌的體積比例為7:5。發酵桶口開敞並覆蓋滅菌紗布，發酵溫度為28°C，pH為6，發酵時間為72h (每24h翻料一次)。發酵結束後，將發酵產物放入50°C溫度下乾燥，粉碎得到發酵油茶籽柏飼料。經測定，上述方法產生的發酵油茶籽柏飼料，發酵結束後，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%，單寧含量降低了 82%，同時，發酵飼料中纖維素酶活為1421U/g，中性蛋白酶活為4653U/g。
在上述實施例中，有關數據按照下述國家或行業標準進行檢測:
粗蛋白含量按照國家標準GB/T6432-94《飼料中粗蛋白測定方法》執行；
水溶性蛋白含量按照農業行業標準NY/T1205-2006《大豆水溶性蛋白含量的測定》執
行；
小肽含量按照輕工行業標準QB/T2653-2004《大豆肽粉》執行；
茶皂素含量按照高效液相色譜法(譚搏等，2009)執行；單寧含量按照飼料行業標準SN/T0800.9-1999《進出口糧食、飼料單寧含量檢驗方法》執行；
纖維素酶活含量按照農業行業標準NY/T912-2004《飼料添加劑纖維素酶活力的測定分光光度法》執行；
中性蛋白酶活含量按照商檢行業標準SB/T10317-1999《蛋白酶活力測定法》執行。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同 替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.富含生物酶的油茶籽柏發酵飼料的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)將經過一次榨油的油茶籽柏與雙蒸水混合後浸提，棄去上層液體，乾燥，得到脫毒油茶籽柏； (2)將來源於中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心的編號為CGMCCCN0.33711的綠色木黴和編號為CGMCCCN0.11630的枯草芽孢桿菌分別在斜面固體培養基上活化，再接入搖瓶擴大培養，製成種子液；所述綠色木黴採用PDA培養基，所述枯草芽孢桿菌採用牛肉膏蛋白腖培養基； (3)將(I)中所述脫毒油茶籽柏和豆柏、麩皮混合，接種(2)中的綠色木黴和枯草芽孢桿菌種子液進行固態發酵得到發酵產物，然後將所述發酵產物乾燥粉碎，得到發酵飼料。
2.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於:步驟(I)中所述經過一次榨油的油茶籽柏和雙蒸水按體積比1:3 6混合後浸提，水溫為50 80°C，浸提時間4 7h0
3.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於:步驟(2)中綠色木黴種子液濃度為2.00 X IO8 3.00 X IO8 cfu/ml，枯草芽孢桿菌種子液濃度為3.00 X IO8 4.0OXlO8 cfu/ml。
4.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於，步驟(3)中所述脫毒油茶籽柏和豆柏、麩皮按質量比4 6:3 4:0.5 I混合，發酵溫度為26 33°C，pH為5 8,發酵時間為48 96h。
5.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於，步驟(3)中將種子液和混合後的脫毒油茶籽柏、 豆柏和麩皮按I 5:100的重量比例進行混合，其中種子液中綠色木黴和枯草芽孢桿菌按3 7:5的體積比例混合。
6.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於，所述脫毒油茶籽柏、豆柏和麩皮均經過高溫滅菌，滅菌溫度為121°C，時間為25 35 min。
7.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於，步驟(I)脫毒油茶籽柏與步驟(3)中所述發酵產物的乾燥採用渦輪攪拌氣旋乾燥工藝，乾燥溫度不大於60 V,乾燥後水分為10 15%。
8.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於，步驟(2)中所述PDA培養基的組成成分為土豆200g,葡萄糖20g,雙蒸水1000ml。
9.如權利要求1所述的油茶籽柏發酵飼料製備方法，其特徵在於，步驟(2)中所述牛肉膏蛋白腖培養基的組成成分為牛肉膏3g，蛋白腖10g，氯化鈉5g，雙蒸水1000ml。
全文摘要
本發明公開了富含生物酶的油茶籽粕發酵飼料的製備方法，包括首先將油茶籽粕脫毒，然後與豆粕、麩皮混合，接種綠色木黴CGMCC NO.33711和枯草芽孢桿菌CGMCC NO.11630，進行固態發酵，最後將得到的產物通過渦輪攪拌氣旋乾燥、粉碎，得到油茶籽粕發酵飼料。本發明降低了油茶籽粕中大部分抗營養因子，提高了粗蛋白和可溶蛋白含量，並且產生了大量有利於動物消化吸收的生物酶類，有助於提高動物的消化吸收能力，提高飼料的利用效率，進而提高動物生產性能。同時調節了畜禽體內微生態平衡，抑制病原菌生長，增強動物抗病能力，可適度幫助動物減少抗生素的使用。
文檔編號A23K1/14GK103211084SQ20131013339
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者蔡海瑩, 王志耕, 王力生, 夏濤, 宛曉春, 衛洋洋 申請人:安徽農業大學