CN104397347B - 一种菜粕发酵饲料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及家畜饲料领域，公开了一种菜粕发酵饲料及其制备方法。本发明所述制备方法将包含菜粕、复合微生物菌种、氢氧化钠和水的发酵原料固态发酵，发酵后干燥，获得所述菜粕发酵饲料。本发明选择植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母作为固态发酵菜粕的微生物菌种，依靠各微生物之间的代谢活动和相互作用，在固态发酵的环境下实现菜粕粗蛋白质以及小肽含量显著提高的目的，从而进一步扩大菜粕在饲料中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及家畜饲料领域，具体涉及一种菜粕发酵饲料及其制备方法。
背景技术
菜粕又称为菜籽粕，是菜籽经提取油脂后的副产物，其粗蛋白质含量应在32％以上，粗纤维含量应在12％以下，含有丰富的赖氨酸、常量和微量元素，其中钙、硒、铁、镁、锰、锌的含量比豆粕高，磷含量是豆粕的2倍，同时它还含有丰富的含硫氨基酸，这是豆粕所缺少的营养元素。虽然菜粕本身粗蛋白质含量不低，但是和豆粕相比仍有一定差距，特别是粗蛋白质中的小肽含量(小肽含量高，利于家畜的吸收)，这限制了菜粕在家畜饲料中的应用。
微生物固态发酵技术在饲料行业中应用较为广泛，其主要目的是通过固态发酵的方式来提高产品品质，多是应用于豆粕发酵饲料中，但是目前采用微生物固态发酵技术生产高品质的菜粕的报道较少。而如果能够通过微生物固态发酵技术提升菜粕的品质，将会扩大菜粕在饲料中的应用范围，同时也减少了在家畜饲养中同时添加菜粕和豆粕进行饲养的资金投入，提高经济效益。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种菜粕发酵饲料及其制备方法，使得所述制备方法能够显著提升菜粕发酵饲料中的粗蛋白质含量；
本发明的另一个目的在于提供一种菜粕发酵饲料及其制备方法，使得所述制备方法能够显著提升菜粕发酵饲料粗蛋白质中的小肽含量；
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种菜粕发酵饲料的制备方法，将包含菜粕、复合微生物菌种、氢氧化钠和水的发酵原料固态发酵，发酵后干燥，获得所述菜粕发酵饲料；
所述复合微生物菌种包括植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum ZF14)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis ZF21)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis ZF23)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae ZF31)。
本发明所采用的菜粕购自于中粮(成都)粮油工业有限公司，所采用微生物菌种均购自定州正峰饲料销售有限公司。
本发明通过特定的微生物组合，对菜粕加以固态发酵，通过微生物的代谢以及相互之间的作用提高粗蛋白质含量，还可将蛋白质大分子降解为小肽等易于吸收的小分子物质；同时发酵过程繁殖大量的有益微生物，以及产生乳酸等有机酸，降低pH，抑制有害菌的生长，且发酵产生的乳酸等有机酸使饲料具有酸香味，能改善菜粕的适口性。
其中，作为优选，所述植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母的质量比为3:2:2:2。
作为优选，所述复合微生物菌种的添加量为菜粕干物质总重的0.4％。
作为优选，所述氢氧化钠的添加量为菜粕干物质总重的0.6％。
作为优选，所述水的添加量占发酵原料总重的40-65％，更优选为45％。
作为优选，所述固态发酵的温度为37℃。
作为优选，所述固态发酵的时间为4d。
作为优选，所述干燥的温度为80℃。
本发明所述水的添加量包含菜粕原料中的水分。本发明菜粕的添加量取决于实际生产需要，不对其用量加以限制，在其用量确定后，本领域技术人员可根据本发明的限定确定其他原料的用量。
按照本发明所述制备方法获得菜粕发酵饲料经过检测，其粗蛋白质含量≥44％，小肽含量(占粗蛋白质)≥9.8％，产品乳酸含量(以总酸计)≥1.7％；相比菜粕原料，粗蛋白质以及小肽含量均得到显著提升。基于此，本发明还提供一种由本发明所述制备方法制备的菜粕发酵饲料。
此外，本发明还进行了按照不同微生物配比进行固体发酵的试验，结果显示，未按照本发明所述配比制备的菜粕发酵饲料和菜粕原料在粗蛋白质以及小肽含量方面只是有提高，但未达到显著差别，显著低于经过本发明所述制备方法制备的菜粕发酵饲料的品质。
由以上技术方案可知，本发明选择植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母作为固态发酵菜粕的微生物菌种，依靠各微生物之间的代谢活动和相互作用，在固态发酵的环境下实现菜粕粗蛋白质以及小肽含量显著提高的目的，从而进一步扩大菜粕在饲料中的应用。
具体实施方式
本发明公开了一种菜粕发酵饲料及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述产品和制备方法已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的的化合物和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：本发明所述制备方法
发酵原料：菜粕、复合微生物菌种(植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母，质量比为3:2:2:2)、氢氧化钠、水；
添加量：复合微生物菌种的添加量为菜粕干物质总重的0.4％，氢氧化钠的添加量为菜粕干物质总重的0.6％，整个发酵原料的水分占发酵原料总重的40-65％，包含菜粕本身的水分；
将发酵原料混合均匀后进行固态发酵，发酵温度控制在37℃，发酵时间为4d，将固态发酵好的菜粕于80℃下烘干，获得菜粕发酵饲料。
实施例2：本发明所述菜粕发酵饲料和菜粕原料的对比试验
1、方法
称取菜粕100g，按发酵料总量的40％、45％、50％、55％、60％、65％比例添加水分，分别记为M1、M2、M3、M4、M5、M6。NaOH按菜粕干物质总重的0.6％称量，用水溶解后添加至菜粕原料中，混匀后，添加菜粕干物质总重0.4％的复合微生物菌种(采用实施例1中配比)，混匀，每个处理3个重复。发酵温度控制在37℃，发酵时间4d，发酵结束后80℃烘干，经粉碎后过40目筛，并测定粗蛋白质、小肽、乳酸等指标。
2、检测
粗蛋白质含量检测：按GB/T 5009.5-2003规定执行。
小肽含量检测采用三氯乙酸提取法：准确称取发酵菜粕样品1.5g(精确到0.0001g)于100mL烧杯中，加入15％三氯乙酸溶液25mL，振荡5min，静置5min，将溶液定量转移，在3000rpm下离心10min，取全部上清液过滤，准确移取10mL滤液置于消化管中，按GB/T5009.5-2003方法消化并测定蛋白含量。小肽计算公式如下：
小肽(占粗蛋白质，％)＝(V-V0)*C*6.25*0.014*2.5*100/(M*CP)
式中：V—样品消耗HCl的体积，mL；
V0—空白消耗HCl的体积，mL；
C—盐酸的摩尔浓度，mol/L；
M—样品质量，g；
6.25*0.014—蛋白转换系数；
CP—发酵菜粕样品的粗蛋白质含量。
乳酸含量(以总酸计)采用NaOH滴定法测定：称取0.5g发酵菜粕样品(准确到0.0002g)于250mL锥形瓶中，加入100mL蒸馏水，60℃水浴30min，取40mL上清液，加入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液滴定至粉红色，30s不褪色。
乳酸(以总酸计，％)＝(V-V0)*C*0.09008*100/(M*40/100)
式中：V—样品消耗NaOH的体积，mL；
V0—空白消耗NaOH的体积，mL；
0.09008—每毫克当量NaOH相当于乳酸的克数；
M—样品质量，g。
pH测定：称取5g发酵菜粕样品置于100mL三角瓶中，加入45mL蒸馏水，摇匀后静置30min，用电极测定pH。
3、数据处理和结果
数据采用SPSS16.0软件进行单因素方差分析，采用Duncan法进行多重比较。测定结果以“平均值±标准差”表示，结果见表1。
表1检测结果
注：同列肩标不同表示差异显著(p<0.05)
由表1可知，菜粕发酵后，所有发酵组的粗蛋白质及小肽含量均比未发酵菜粕显著提高(P<0.05)，乳酸虽有所降低，但实际上是由于在菜粕发酵原料中添加NaOH所致。菜粕本身酸度较高，pH值较低，为保证复合微生物菌种正常生长及发酵效果，故在菜粕原料中添加适量的NaOH。在各组菜粕发酵饲料中，M2组(水分添加量为45％)的小肽及乳酸含量分别为11.67％(占粗蛋白质)、2.24％(以总酸计)，显著高于M1、M3、M4、M5、M6三组；pH为5.01，低于其他五组；而粗蛋白质含量为45.59％，略高于M3、M4两组，显著高于M1、M5、M6三组。
实施例3：不同微生物菌种配比对粗蛋白质和小肽含量的影响
按照实施例2的方法，调整整个发酵原料水分为45％，以不同微生物菌种配比进行固态发酵，然后对粗蛋白质、小肽指标测定，分组如下，结果见表2：
M1：植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母，质量比为3:2:2:2；
M2：植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母，质量比为5:1:1:1；
M3：植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母，质量比为1:3:4:6；
M4：植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母，质量比为2:3:8:1；
表2检测结果
| 组别 | 粗蛋白质(％) | 小肽(占粗蛋白质，％) |
| 原料 | 42.32±0.15b | 4.96±0.31b |
| M2 | 45.59±0.36a | 11.67±0.49a |
| M2 | 43.73±0.31b | 5.23±0.42b |
| M3 | 43.86±0.44b | 5.44±0.24b |
| M4 | 43.19±0.25b | 5.87±0.28b |
注：同列肩标不同表示差异显著(p<0.05)
由表2可知，对于未采用本发明所限定配比的复合微生物菌种，其所制备的菜粕发酵饲料在粗蛋白质和小肽方面有所提高，但未达到和菜粕原料具有显著差别的程度，这和本发明所述菜粕发酵饲料相比，品质较差。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种菜粕发酵饲料的制备方法，其特征在于，将包含菜粕、复合微生物菌种、氢氧化钠和水的发酵原料在37℃固态发酵，发酵后干燥，获得所述菜粕发酵饲料；
所述复合微生物菌种包括植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酿酒酵母；所述水的添加量占发酵原料总重的45％，所述植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母的质量比为3:2:2:2，所述复合微生物菌种的添加量为菜粕干物质总重的0.4％。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠的添加量为菜粕干物质总重的0.6％。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述固态发酵的时间为4d。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为80℃。
5.权利要求1-4任意一项所述制备方法制备的菜粕发酵饲料。
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