CN102318737B - 一种无毒棉粕动物饲料的制备方法 - Google Patents

一种无毒棉粕动物饲料的制备方法 Download PDF

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余忠丽
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Abstract

本发明涉及一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，旨在提供一种既可以解决棉粕脱毒问题，又可以提高棉粕中营养物质的无毒棉粕动物饲料的制备方法；其技术要点是：1)一级菌种的制备；2)二级菌种的制备；3)发酵底物的制备；4)发酵底物接种，再调节含水量至45～50％，混合均匀，发酵3～6天后，干燥即得；可作为畜禽及水产动物的饲料；属于饲料制备技术领域。

Description

一种无毒棉粕动物饲料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种动物饲料的制备方法，具体的说，是一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，属于饲料技术领域。
背景技术
我国是一个产棉大国，每年的棉籽粕产量达600万吨以上，总量占全球第一。棉籽粕，作为棉籽压榨副产品，是棉籽经过压榨后得出的面饼，再经过浸出工艺将里面的大部分残油分离出来，得到的一种微红或黄色的颗粒状物品。。棉籽饼粕是丰富的蛋白来源，含粗蛋白30％～45％，粗纤维11％～15％，此外B族维生素、硫胺素和有机磷也较多。国内外用棉籽饼养殖畜禽及水生动物已取得了明显的经济效益。但是，由于棉粕中含有对家畜产生毒副作用的棉酚，通常，表现胃肠炎等消化系统病症及生殖系统病症，在很大程度上制约了其在饲料中的应用。
传统的物理和化学脱毒方式对棉籽粕的脱毒有一定的效果，但是这些方法或者对产品本身营养有一定的影响，或对设备、工艺有特定的要求，实用性有所欠缺，难以普及。如：棉酚具有易溶于极性溶剂的特点，采用二氯甲烷浸出法对棉粕中棉酚有极好萃取作用，但由于二氯甲烷对金属，特别是钢制设备腐蚀性严重，故使这种溶剂的使用受到限制。又如：碱处理法脱毒。因为棉酚显酸性，能与碱反应，生成盐，因此，可以在棉粕中添加烧碱、纯碱或石灰水等进行脱毒。经过碱液处理后，游离棉酚含量已极其微小，但需要用酸、碱进行处理，对设备的抗腐蚀性要求高，投资大。
发明内容
针对上述问题，本发明公开一种既可以解决棉粕脱毒问题，又可以提高棉粕中营养物质的无毒棉粕动物饲料的制备方法。
本发明的技术方案是这样的：一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，包括下述步骤：
1)一级菌种的制备：
a、将热带假丝酵母菌、产朊假丝酵母菌、啤酒酵母菌分别接种至酵母菌培养基中，于30～37℃，振荡培养24～36h，制得假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种；
b、将枯草芽孢杆菌接种至枯草芽孢杆菌培养基中，在30～37℃，振荡培养24～36h，制得枯草芽孢杆菌一级菌种；
c、将乳杆菌接种乳杆菌培养基中，在30～37℃，静置培养48～60h，制得乳杆菌一级菌种；
2)二级菌种的制备：
a、将步骤1)中制备的假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种和枯草芽孢杆菌一级菌种以2～2.5％的接种量，分别接种至固体培养基中，于30～37℃，培养48～72h，制得假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种；
b、将步骤1)中制备的乳杆菌一级菌种接种乳杆菌培养基中，在30～37℃，静置培养48～60h，制得的乳杆菌二级菌种。
3)发酵底物的制备
称取下述质量百分比的原料：棉粕75～80％、豆粕10～15％、玉米粉4～5％、糖蜜3～4％、磷酸二氢钾0.35～0.45％、碳酸钙0.4～0.5％、酸性木聚糖酶0.08～0.1％、酸性蛋白酶0.04～0.05％混合制得发酵底物；
4)发酵底物接种
将步骤2)中的制备的假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种以重量比为3∶1∶1∶2混合均匀后，以2～2.5％的接种量接种至步骤3)所得的发酵底物中；乳杆菌二级菌种以0.4～0.5％的接种量接种至步骤3)所得的发酵底物中，调节含水量至45～50％，混合均匀，发酵3～6天后，干燥即得。
进一步的，上述的一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，所述的酵母菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨4.5～5.5g/L，酵母膏14～16g/L，氯化钠3.5～4.5g/L，葡萄糖9～11g/L。
进一步的，上述的一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，所述的酵母菌种子培养基pH为6.5～7.5。
进一步的，上述的一种无毒棉粕动物饲料的制备方法所述的枯草芽孢杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨9～11g/L，牛肉膏4.5～5.5g/L，葡萄糖9～11g/L，氯化钠4.5～5.5g/L。
进一步的，上述的一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，所述的乳杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨3.5～4.5g/L，葡萄糖3.5～4.5g/L，氯化钠2.5～3.5g/L，磷酸二氢钾2.5～3.5g/L，磷酸氢二钾2.5～3.5g/L，淀粉1.8～2.2g/L，氯化镁0.2g/L，硫酸钙0.05g/L。
进一步的，上述的一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，所述的固体培养基干料由下述重量分的原料组成：豆粕60～65％，棉粕25～30％，玉米粉4～5％，糖蜜4～5％，硫酸镁0.03～0.05％；含水量为40～45％。
进一步的，上述的一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，所述的酸性木聚糖酶的酶活力为80,000I U/g；所述的酸性蛋白酶酶活力为100,000IU/g。
与现有技术相比，本发明具有下述有益效果：
1、本发明结合了微生物发酵和酶制剂的使用，有效地解决了棉粕脱毒和提高棉粕中营养物质的两个关键问题；
2、在棉粕脱毒的整个过程中，既没有添加过多的化学试剂，又保持了原料本身的营养物质，而达到理想的脱毒效果，脱毒后，棉酚含量降低至0.018～0.025％，远低于至国家规定的饲用安全标准0.04％；
3、利用产朊假丝酵母，增加了饲料中的菌体蛋白；利用啤酒酵母和乳酸菌增加了发酵的酸香味，改善饲料的适口性，提高了动物的采食量；乳酸菌等有益菌对畜禽的肠道起到一定的调节作用；同时，食物中的营养被充分吸收后，残留物中的养分少了，利用这些养分生长和繁殖的有害微生物也相应减少了，这样，有利于改善动物的生长环境；微生物在发酵过程中产生了一些酶类、多糖、酚类物质，消除了的饲料抗营养因子，发酵产物中的营养丰富，其中，氨基酸总含量及小肽含量均在12～18％；
4、添加了酸性蛋白酶和酸性木聚糖酶，加快了发酵的速度，提高了发酵效率；通过酶制剂与游离棉酚之间的相互作用，更有效降低了棉酚含量，使得棉粕成为安全的蛋白源。
5、所得的成品用途广，可作为畜禽及水产动物的饲料。
6、该制备方法操作简单，对设备的要求不高，便于推广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，包括下述步骤：
1)一级菌种的制备：
a、用接种环，各取一环热带假丝酵母菌、产朊假丝酵母菌、啤酒酵母菌菌体分别接种至盛有100mL液体酵母菌培养基的250mL三角瓶中，于30℃，振荡培养36h，直至各种菌液浓度为108～109cfu/mL，制得假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种；
其中：
酵母菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨4.55g/L，酵母膏14g/L，氯化钠3.5g/L，葡萄糖9g/L，pH值为7.0。
枯草芽孢杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨9g/L，牛肉膏5.5g/L，葡萄糖11g/L，氯化钠4.5g/L，Ph为6.5。
乳杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白4.5g/L，葡萄糖3.5g/L，氯化钠2.5g/L，磷酸二氢钾2.5g/L，磷酸氢二钾2.5g/L，淀粉1.8g/L，氯化镁0.2g/L，硫酸钙0.05g/L。
b、用接种环，挑取一环枯草芽孢杆菌菌体接种至盛有100mL液体枯草芽孢杆菌培养基的250mL三角瓶中，在30℃，振荡培养36h，至菌液浓度为108～109cfu/mL，制得枯草芽孢杆菌一级菌种；
c、用移液器吸取100μL液体乳杆菌菌体至盛有200mL液体乳杆菌培养基的250mL三角瓶中，三角瓶用硅胶塞密封，，在30℃，静置培养60h，至菌液浓度为108～109cfu/mL，制得乳杆菌一级菌种。
2)二级菌种的制备：
a、将步骤1)中制备的假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种和枯草芽孢杆菌一级菌种以质量分数2％的接种量，分别接种至盛有5kg固体培养基的塑料盆(塑料盆须使用前经过酒精消毒)中，于30℃，培养72h，制得假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种；
b、将步骤1)中制备的100mL乳杆菌一级菌种以体积分数1％接种至盛有乳杆菌培养基中，在30℃，静置培养60h，制得的乳杆菌二级菌种。
其中，称取下述重量分数的原料：豆粕60％，棉粕30％，玉米粉5％，糖蜜4.95％，硫酸镁0.05％，混合均匀后，再调节水分质量至固体培养基总质量的42％。
3)发酵底物的制备
称取下述质量百分比的原料：棉粕75％、豆粕15.5％、玉米粉5％、糖蜜4％、磷酸二氢钾0.38％、80,000U/g酸性木聚糖酶0.08％、100,000U/g酸性蛋白酶0.04％作为发酵底物；
4)发酵底物接种
将步骤2)中的制备的假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种以重量比为3∶1∶1∶2混合均匀后，取固体混合菌20kg和液体乳酸杆菌二级种4.5kg接种至0.55T步骤3)所得的发酵底物中，再加入0.45T的水，使发酵底物含水量至45％，混合均匀，最后堆成垛高度在0.6～0.8米，在30℃左右发酵4天后，在45℃风干后即得成品饲料。
随机取样，测定其理化指标：蛋白45.22％(与发酵前相比，提高了15.50％)，小肽含量13.18％，氨基酸含量15.47％，游离酚含量0.019％，脱毒效率在93％。
实施例2
一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，包括下述步骤：
1)一级菌种的制备：
a、用接种环，各挑取一环热带假丝酵母菌、产朊假丝酵母菌、啤酒酵母菌菌体分别接种至盛有100mL液体酵母菌培养基的250mL三角瓶酵母菌培养基中，于30℃，振荡培养36h，直至各种菌液浓度为108～109cfu/mL，制得假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种；
其中：
酵母菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨4.55g/L，酵母膏14g/L，氯化钠3.5g/L，葡萄糖9g/L，pH值为6.5。
枯草芽孢杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨10g/L，牛肉膏5g/L，葡萄糖11g/L，氯化钠5.5g/L，Ph为7.5。
乳杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白4.5g/L，葡萄糖2.5g/L，氯化钠3.5g/L，磷酸二氢钾2.5g/L，磷酸氢二钾3.0g/L，淀粉1.8g/L，氯化镁0.2g/L，硫酸钙0.05g/L
b、用接种环，挑取一环枯草芽孢杆菌菌体接种至盛有100mL液体枯草芽孢杆菌培养基的250mL三角瓶中，在30℃，振荡培养36h，至菌液浓度为108～109cfu/mL，制得枯草芽孢杆菌一级菌种；
c、用移液器吸取100μL液体乳杆菌菌体至盛有200mL液体乳杆菌培养基的250mL三角瓶中(三角瓶用硅胶塞密封)，在30℃，静置培养60h，至菌液浓度为108～109cfu/mL，制得乳杆菌一级菌种。
2)二级菌种的制备：
a、将步骤1)中制备的假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种和枯草芽孢杆菌一级菌种以质量分数2％的接种量，分别接种至盛有5kg固体培养基的塑料盆(塑料盆使用前须经过酒精消毒)中，于30℃，培养72h，制得假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种；
b、将步骤1)中制备的100mL乳杆菌一级菌种以体积分数1％接种至盛有乳杆菌培养基中，在30℃，静置培养60h，制得的乳杆菌二级菌种。
其中，称取下述重量分的原料：豆粕63％，棉粕37％，玉米粉5％，糖蜜4.97％，硫酸镁0.03％，再调节水分质量至固体培养基总质量的40％。
3)发酵底物的制备
称取下述质量百分比的原料：棉粕75％、豆粕15.5％、玉米粉5％、糖蜜4％、磷酸二氢钾0.35％、80,000U/g酸性木聚糖酶0.1％、100,000U/g酸性蛋白酶0.05％作为发酵底物；
4)发酵底物接种
将步骤2)中的制备的假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种以重量比为3∶1∶1∶2混合均匀后，取固体混合菌25kg和液体乳酸杆菌二级种4.5kg接种至0.58t(吨)步骤3)所得的发酵底物中，再加入0.42t的水，使发酵底物含水量至42％，混合均匀，最后堆成垛高度在0.6～0.8米，在30℃左右发酵4天后，在45℃风干后即得成品饲料。
随机取样，测定其理化指标：蛋白47.24％，与发酵前相比，提高18.66％，小肽含量16.18％，氨基酸含量16.47％，游离酚含量0.018％，脱毒效率在95％。
实施例3
一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，包括下述步骤：
1)一级菌种的制备：
a、用接种环，各挑取一环热带假丝酵母菌、产朊假丝酵母菌、啤酒酵母菌菌体分别接种至盛有100mL液体酵母菌培养基的250mL三角瓶酵母菌培养基中，于30℃，振荡培养36h，直至各种菌液浓度为108～109cfu/mL，制得假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种；
其中：
酵母菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨4.55g/L，酵母膏14g/L，氯化钠3.5g/L，葡萄糖9g/L，pH值为7.5。
枯草芽孢杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白胨9g/L，牛肉膏4.5g/L，葡萄糖9g/L，氯化钠4.5g/L，Ph为6.5。
乳杆菌种子培养基中各成分的浓度为：蛋白4.5g/L，葡萄糖3.0g/L，氯化钠3.0g/L，磷酸二氢钾3.5g/L，磷酸氢二钾2.5g/L，淀粉2.2g/L，氯化镁0.2g/L，硫酸钙0.05g/L。
b、用接种环，挑取一环枯草芽孢杆菌菌体接种至盛有100mL液体枯草芽孢杆菌培养基的250mL三角瓶中，在30℃，振荡培养36h，至菌液浓度为108～109cfu/mL，制得枯草芽孢杆菌一级菌种；
c、用移液器吸取100μL液体乳杆菌菌体至盛有200mL液体乳杆菌培养基的250mL三角瓶中(三角瓶用硅胶塞密封)，在30℃，静置培养60h，至菌液浓度为108～109cfu/mL，制得乳杆菌一级菌种。
2)二级菌种的制备：
a、将步骤1)中制备的假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种和枯草芽孢杆菌一级菌种以质量分数2％的接种量，分别接种至盛有5kg固体培养基的塑料盆(塑料盆使用前须经过酒精消毒)中，于30℃，培养72h，制得假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种；
b、将步骤1)中制备的100mL乳杆菌一级菌种以体积分数1％接种至盛有乳杆菌培养基中，在30℃，静置培养60h，制得的乳杆菌二级菌种。
其中，称取下述重量分的原料：豆粕65％，棉粕25％，玉米粉4.95％，糖蜜5％，硫酸镁0.05％，混合均匀后，再调节水分质量至固体培养基总质量的45％。
3)发酵底物的制备
称取下述质量百分比的原料：棉粕75％、豆粕15.5％、玉米粉5％、糖蜜4％、磷酸二氢钾0.37％、80,000U/g酸性木聚糖酶0.08％、100,000U/g酸性蛋白酶0.05％作为发酵底物；
4)发酵底物接种
将步骤2)中的制备的假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种以重量比为3∶1∶1∶2混合均匀后，取固体混合菌25kg和液体乳酸杆菌二级种4.5kg接种至0.58t步骤3)所得的发酵底物中，再加入0.42t的水，使发酵底物含水量至42％，混合均匀，最后堆成垛高度在0.6～0.8米，在30℃左右发酵4天后，在45℃风干后即得成品饲料。
随机取样，测定其理化指标：蛋白46.22％，与发酵前相比，提高16.90％，小肽含量14.32％，氨基酸含量15.47％，游离酚含量0.021％，脱毒效率在96％以上。

Claims (2)

1.一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
1)一级菌种的制备：
a、将热带假丝酵母菌、产朊假丝酵母菌、啤酒酵母菌分别接种至酵母菌培养基中，于30～37℃，振荡培养24～36h，制得热带假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种；所述的酵母菌培养基中各成分的浓度为：蛋白胨4.5～5.5g/L，酵母膏14～16g/L，氯化钠3.5～4.5g/L，葡萄糖9～11g/L，pH为6.5～7.5；
b、将枯草芽孢杆菌接种至枯草芽孢杆菌培养基中，在30～37℃，振荡培养24～36h，制得枯草芽孢杆菌一级菌种；
c、将乳杆菌接种乳杆菌培养基中，在30～37℃，静置培养48～60h，制得乳杆菌一级菌种；
2)二级菌种的制备：
a、将步骤1)中制备的热带假丝酵母菌一级菌种、产朊假丝酵母菌一级菌种、啤酒酵母菌一级菌种和枯草芽孢杆菌一级菌种以2～2.5wt％的接种量，分别接种至固体培养基中，于30～37℃，培养48～72h，制得热带假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种；所述的固体培养基干料由下述重量分的原料组成：豆粕60～65％，棉粕25～30％，玉米粉4～5％，糖蜜4～5％，硫酸镁0.03～0.05％；含水量为40～45％；
b、将步骤1)中制备的乳杆菌一级菌种接种乳杆菌培养基中，在30～37℃，静置培养48～60h，制得的乳杆菌二级菌种；
3)发酵底物的制备
称取下述质量百分比的原料：棉粕75～80％、豆粕10～15％、玉米粉4～5％、糖蜜3～4％、磷酸二氢钾0.35～0.45％、碳酸钙0.4～0.5％、酸性木聚糖酶0.08～0.1％、酸性蛋白酶0.04～0.05％混合制得发酵底物；
4)发酵底物接种
将步骤2)中的制备的热带假丝酵母菌二级菌种、产朊假丝酵母菌二级菌种、啤酒酵母菌二级菌种和枯草芽孢杆菌二级菌种以重量比为3∶1∶1∶2混合均匀后，以2～2.5％的接种量接种至步骤3)所得的发酵底物中；并将步骤2)中制备的乳杆菌二级菌种以0.4～0.5％的接种量接种至该发酵底物中，再调节含水量至45～50％，混合均匀，发酵3～6天后，干燥即得。
2.根据权利要求1所述的一种无毒棉粕动物饲料的制备方法，其特征在于，所述的枯草芽孢杆菌培养基中各成分的浓度为：蛋白胨9～11g/L，牛肉膏4.5～5.5g/L，葡萄糖9～11g/L，氯化钠4.5～5.5g/L。
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