一種微生物固態發酵菜籽餅粕脫毒的方法
【專利摘要】本發明涉及一種微生物固態發酵菜籽餅粕脫毒的方法。具體操作步驟是將粉碎的菜籽餅粕與麩皮按10：1的重量份進行混勻，然后按每公斤菜籽餅粕與麩皮混合物加入總菌數量為10～20億的降解硫苷的微生物菌液190～200mL，再加水，調節水份的含量為50～55%，堆放成料堆，溫度28～32℃固態好氧發酵3～4天，得到脫毒菜籽餅粕；所述微生物菌液由植物乳桿菌菌液和蠟樣芽孢桿菌菌液混合均勻組成。通過發酵有效地改善了菜籽餅粕的苦澀味，發酵菜籽餅粕中硫苷、異硫氰酸酯(ITC)和噁唑烷硫酮（OZT）比空白對照組分別降低了67.26%、60.37%和53.24%；發酵菜籽粕中硫苷、異硫氰酸酯(ITC)和噁唑烷硫酮（OZT）比空白對照組分別降低了63.05%、60.45%和52.78%。CGMCC No96062014.08.27CGMCC No96072014.08.27
【專利說明】一種微生物固態發酵菜籽餅粕脫毒的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于飼用蛋白質資源開發【技術領域】，具體涉及一種菜籽餅柏的脫毒方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國飼料工業的迅速發展，蛋白質飼料資源嚴重緊缺的矛盾日益突出，已成為我國飼料工業發展的主要制約因素，并將長期成為我國畜牧業發展的瓶頸，開發利用蛋白質資源已成為我國發展飼料工業的重要課題，菜籽餅柏中含有35%?45%植物蛋白，是重要的植物蛋白資源，而且其蛋白質中氨基酸組成比較平衡，其飼用價值可以與大豆餅相媲美。
[0003]但菜籽餅柏中含有硫代葡萄糖苷，即芥子苷(3%?10%)經芥子酶催化水解，生成有毒物質一異硫氰酸醋(ITC)、硫氰酸酯(SCN)、噁唑烷硫酮(OZT)和睛類，動物采食后會使動物中毒，導致肝臟腫大、出血及肝上淋巴增加，降低細胞堆積體積，同時導致甲狀腺腫大，還可引起高血糖，降低血液中的甘油三酷含量，限制了其作為動物蛋白質飼料資源的應用。我國大量菜籽餅柏未能物盡其用，被迫投入農田作肥料，造成蛋白飼料資源的嚴重浪費。
[0004]為了充分利用菜籽餅柏這一寶貴的蛋白質資源，長期以來，國內外眾多研究者做了許多不懈努力。目前菜籽餅柏脫毒方法主要有物理法、化學法、添加劑脫毒法等，并在實踐中取得了一定的成效，但目前的化學法脫毒率不高，添加劑脫毒法效果不確切而且成本比較高，不適于大規模生產；物理法會喪失某些營養成分，設備投資大，工藝復雜，操作條件苛刻，不適用于大規模工業應用。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術中菜籽餅柏脫毒方法存在的不足之處，充分利用菜籽餅柏這一寶貴的蛋白質資源，本發明提供一種微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的方法。
[0006]本發明利用微生物的作用，通過微生物酶系(芥子酶)的作用，使菜籽餅柏中的硫代葡萄糖苷降解，從而達到去除抗營養因子的效果。
[0007]具體的技術解決方案如下:
一種微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的方法，將粉碎的菜籽餅柏與麩皮按10:1的重量份比進行混勻，然后按每公斤菜籽餅柏與麩皮混合物接入總菌數量為10?20億的降解硫苷的微生物菌液190?200mL，再加水調節水份的含量為50?55%，堆放成料堆，溫度28?32°C固態好氧發酵3?4天，得到脫毒菜籽餅柏；
所述脫毒菜籽餅(脫毒菜籽柏)中硫苷的含量為12.46 (33.96) ymol/g、異硫氰酸酯(ITC)的含量為 1.05 (1.57) mg/g、噁唑烷硫酮(OZT)的含量為 0.65 (1.02) mg/g ；
所述微生物菌液由植物乳桿菌菌液和蠟樣芽孢桿菌菌液按0.9?1.0:1.0?1.1的數量比混合均勻組成。
[0008]所述植物乳桿菌{Lactobacillus plantarum)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC N0.9606，保藏日期2014年08月27日；所述臘樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC N0.9607，保藏日期2014年08月27。
[0009]將所述植物乳桿菌接種于植物乳桿菌培養基中，溫度35°C?37°C厭氧靜置培養36?48h，調節細菌濃度為10?20億/mL，制得植物乳桿菌發酵種子液；所述植物乳桿菌培養基配方為:玉米粉10?13g,芝麻柏13?15g,無水乙酸鈉3?4g,蒸懼水100mL ;植物乳桿菌培養基的pH值為6.3?6.5。
[0010]將所述蠟樣芽孢桿菌接種于蠟樣芽孢桿菌培養基中，溫度35°C?37°C，搖床培養24?36 h,搖床轉速160r/min ;調節細菌濃度為10?20億/mL,制得臘樣芽孢桿菌發酵種子液；所述蠟樣芽孢桿菌培養基配方為:玉米粉10?13g，芝麻柏15?17g，氯化鈉4?5g，100mL水，蠟樣芽孢桿菌培養基的pH值為7.0?7.2。
[0011]本發明的有益技術效果體現在以下方面:
1、在發酵過程中可有效地改善菜籽餅(柏)的苦澀味，發酵菜籽餅中硫苷、異硫氰酸酯(ITC)和噁唑烷硫酮(OZT)比空白對照組分別降低了 67.26%,60.37%和53.24% ;發酵菜籽柏中硫苷、異硫氰酸酯(ITC)和噁唑烷硫酮(OZT)比空白對照組分別降低了 63.05%,60.45%和 52.78% ；
2、菜籽餅中蛋白質含量提高了2.74個百分點，活性小肽提高了 2.4個百分點；菜籽柏中蛋白質含量提高了 2.51個百分點，活性小肽提高了 2.2個百分點；
3、本發明生產的產物改善日糧的適口性，提高動物采食量，能促進動物生長發育，提高了動物的生長性能；
4、本發明生產的產物在發酵過程中產生的大量活性益生菌可調節胃腸道菌群平衡，降低了腹瀉率；
5、本發明生產的產物營養較豆柏更能被動物吸收利用，大大地提高了蛋白質的利用率，促進動物機體氮代謝與平衡，而且可以保護肝臟合成蛋白的能力及肝臟的功能；
6、本發明工藝簡單，產物的附加值高，生產成本低，利用率高，而且易于推廣應用。
【具體實施方式】
[0012]下面結合實施例，對本發明作進一步地描述。
[0013]以下實施例所用原料來源說明:普通菜籽餅(市售)，蛋白質35.75%，小肽1.68%，水分 6.08%,硫苷 38.06 μ mol/L,異硫氰酸酯(ITC)2.65mg/g,噁唑烷硫酮(OTC)L 39 mg/g ；普通菜籽柏(市售)，蛋白質35.14%，小肽2.36%，水分7.18%，硫苷91.92 μ mol/L，異硫氰酸酯(ITC)3.97mg/g，噁唑烷硫酮(0TC)2.16 mg/g ;麩皮(市售)含水量8.46%，粗蛋白14.88% ；玉米粉(市售)含水量13.3%，粗蛋白8.18% ;芝麻柏(市售)含水量13.5%，粗蛋白43.6%。
[0014]植物乳桿菌{Lactobacillus plantarum)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC N0.9606，保藏日期2014年08月27日；所述蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,菌種保藏號為CGMCC N0.9607，保藏日期2014年08月27日。
[0015]實施例1
微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的具體操作步驟如下:
(I)菌株分離、篩選和鑒定初篩:取菜籽榨油廠周圍的土壤數份，分為表層和深層土壤。分別取1g土樣接種到90mL無菌水中，160r/min 37°C振蕩30min。取溶液依次稀釋至10_4、10_5、10_6，分別涂布到牛肉膏蛋白胨和MRS固體培養基平板上，牛肉膏蛋白胨平板放置于37°C培養箱中24h，MRS平板放置于厭氧條件下，放置于37°C培養箱中48h。根據菌落形態、大小、顏色、透明度等進行初步篩選，然后再分離純化至3-4代，于4°C保存；
復篩:將初篩得到的幾株菌株挑取單菌落接到液體培養基中活化，按1% (2%)接種到各自培養基中制成發酵種子液(當菌密度達到lOcfu/mL時，即可接種發酵)。好氧菌按10%接種量接種到500g菜籽餅(柏)中，厭氧菌按6%接種量接種到500g菜籽餅中，料水比均為1:1，混勻后放置于30°C培養箱中好氧發酵3天，每隔12h翻料I次。厭氧菌按6%接種量接種到500g菜籽餅中，料水比均為1:1，混勻后放置于30°C培養箱中厭氧發酵3天。發酵結束后取樣至于65°C烘箱中烘干待測，檢測其中硫苷含量。選出硫苷降解率最高的好氧和厭氧菌各I株；
菌種鑒定:細菌16SrRNA菌種鑒定。菌株Y4為蠟樣芽孢桿菌，菌株Rl為植物乳桿菌；
(2)制備微生物菌液
植物乳桿菌培養基的配方:玉米粉10g，芝麻柏13g，無水乙酸鈉3g，水1000mL，pH 6.5。培養條件為培養溫度37°C，靜置培養48h，制得植物乳桿菌發酵種子液；
蠟樣芽孢桿菌培養基配方:玉米粉10g，芝麻柏15g，氯化鈉5g，水1000mL，pH7.0。培養溫度37°C，培養時間24h，搖床培養，搖床轉速為160r/min，制得蠟樣芽孢桿菌發酵種子液；
將植物乳桿菌菌液和蠟樣芽孢桿菌菌液按0.9:1.0的數量比混合均勻組成微生物菌液備用；
(3)固體發酵菜籽餅柏
將粉碎的菜籽餅柏1000g、麩皮10g混合均勻，加入微生物菌液190mL (按每公斤菜籽餅柏與麩皮混合物加入總菌數量為20億的微生物菌液，再加入860mL水，混合成含水量為50%的混合物料，將混合物料堆放成料堆，溫度30°C固態好氧發酵3天，得到脫毒菜籽餅柏；
所述脫毒菜籽餅(脫毒菜籽柏)中硫苷的含量為12.46 (33.96) ymol/g、異硫氰酸酯(ITC)的含量為 1.05 (1.57) mg/g、噁唑烷硫酮(OZT)的含量為 0.65 (1.02) mg/g。
[0016] 實施例2
微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的具體操作步驟如下:
(1)制備微生物菌液
植物乳桿菌培養基的配方2:玉米粉12g，芝麻柏14g，無水乙酸鈉4g，水lOOOmL，pH
6.3。培養條件為培養溫度36°C,靜置培養36h,制得植物乳桿菌發酵種子液；
蠟樣芽孢桿菌培養基配方2:玉米粉12g，芝麻柏16g，氯化鈉4g，水lOOOmL，pH7.2 ;培養溫度36°C，培養時間24h，搖床培養，搖床轉速為160r/min，制得蠟樣芽孢桿菌發酵種子液；
將植物乳桿菌菌液和蠟樣芽孢桿菌菌液按1.0:1.0的數量比混合均勻組成微生物菌液備用；
(2)固體發酵菜籽餅柏
將粉碎的菜籽餅柏lOOOg、麩皮10g混合均勻，加入微生物菌液195mL (按每公斤菜籽餅柏與麩皮混合物加入總菌數量為15億的微生物菌液),再加入850mL水，混合成含水量為50%的混合物料，將混合物料堆放成料堆，溫度28°C固態好氧發酵3天，得到脫毒菜籽餅柏；
所述脫毒菜籽餅(脫毒菜籽柏)中硫苷的含量為13.18 (35.57) ymol/g、異硫氰酸酯(ITC)的含量為 1.13 (1.79) mg/g、噁唑烷硫酮(OZT)的含量為 0.76(1.16) mg/g。
[0017] 實施例3
(1)制備微生物菌液
植物乳桿菌培養基的配方:玉米粉13g，芝麻柏158，無水乙酸鈉58，水10001^，？!1 6.5。培養條件為培養溫度35°C,靜置培養48h,制得植物乳桿菌發酵種子液；
蠟樣芽孢桿菌培養基配方:玉米粉13g，芝麻柏17g，氯化鈉4g，水1000ml，pH7.0。培養溫度35°C,培養時間24h,搖床培養,搖床轉速為160r/min,制得臘樣芽孢桿菌發酵種子液；
將植物乳桿菌菌液和蠟樣芽孢桿菌菌液按1.0:1.1的數量比混合均勻組成微生物菌液備用；
(2)固體發酵菜籽餅柏
將粉碎的菜籽餅柏lOOOg、麩皮10g混合均勻，加入微生物菌液200mL (按每公斤菜籽餅柏與麩皮混合物加入總菌數量為10億的微生物菌液)，再加入900mL水，混合成含水量為55%的混合物料，將混合物料堆放成料堆，溫度32°C固態好氧發酵4天，得到脫毒菜籽餅柏；
所述脫毒菜籽餅(脫毒菜籽柏)中硫苷的含量為12.85 (34.79) ymol/g、異硫氰酸酯(!TC)的含量為 1.10 (1.71) mg/g、噁唑烷硫酮(OZT)的含量為 0.71 (1.09) mg/g。
【權利要求】
1.一種微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的方法，其特征在于:將粉碎的菜籽餅柏與麩皮按10:1的重量份比進行混勻，然后按每公斤菜籽餅柏與麩皮混合物接入總菌數量為10?20億的降解硫苷的微生物菌液190?200mL，再加水調節水份的含量為50?55%，堆放成料堆，溫度28?32°C固態好氧發酵3?4天，得到脫毒菜籽餅柏； 所述脫毒菜籽餅(脫毒菜籽柏)中硫苷的含量為12.46 (33.96) ymol/g、異硫氰酸酯(ITC)的含量為 1.05 (1.57) mg/g、噁唑烷硫酮(OZT)的含量為 0.65 (1.02) mg/g ； 所述微生物菌液由植物乳桿菌菌液和蠟樣芽孢桿菌菌液按0.9?1.0:1.0?1.1的數量比混合均勻組成； 所述植物乳桿菌ilactobacillus plantarum)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，菌種保藏號為CGMCC N0.9606，保藏日期2014年08月27日；所述蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,菌種保藏號為CGMCC N0.9607，保藏日期2014年08月27。
2.根據權利要求1所述的一種微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的方法，其特征在于:將所述植物乳桿菌接種于植物乳桿菌培養基中，溫度35°C?37 °C厭氧靜置培養36?48h，調節細菌濃度為10?20億/ mL，制得植物乳桿菌發酵種子液；所述植物乳桿菌培養基配方為:玉米粉10?13g，芝麻柏13?15g，無水乙酸鈉3?4g，蒸餾水100mL ;植物乳桿菌培養基的pH值為6.3?6.5。
3.根據權利要求1所述的一種微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的方法，其特征在于:將所述蠟樣芽孢桿菌接種于蠟樣芽孢桿菌培養基中，溫度35°C?37°C，搖床培養24?36 h，搖床轉速160r/min ;調節細菌濃度為10?20億/mL,制得臘樣芽孢桿菌發酵種子液；所述蠟樣芽孢桿菌培養基配方為:玉米粉10?13g，芝麻柏15?17g，氯化鈉4?5g，1000 mL水，蠟樣芽孢桿菌培養基的pH值為7.0?7.2。
4.根據權利要求1所述的一種微生物固態發酵菜籽餅柏脫毒的方法，其特征在于:料堆固態好氧發酵12h時翻堆通氣一次，24h再翻堆通氣一次。
【文檔編號】A23L1/015GK104273404SQ201410530357
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】吳東, 徐鑫, 陳麗園 申請人:安徽省農業科學院畜牧獸醫研究所