CN107047928A - 一种菜粕酶联微生态制剂及固态发酵菜粕的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种菜粕酶联微生态制剂及固态发酵菜粕的方法，该制剂成分包括：木聚糖酶、β‑葡聚糖酶、半乳糖苷酶、β‑甘露聚糖酶、纤维素酶、植酸酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、淀粉酶、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、淀粉和多糖。该制剂将多种酶制剂与发酵菌复配，减少了酸化剂的使用，降低了生产成本，同时增强了制剂对菜粕的分解和脱毒效果，所生产的发酵菜粕饲料产品富含3～15％乳酸；硫甙减少了80％以上，大幅减少对畜禽的毒害作用；粗蛋白提高1～2％，保证了原料非蛋白物质的消耗；小肽含量提高至15～25％，可有效提高动物对饲料蛋白的利用率；有效地消除菜粕中苦味物质，单宁降解率为60％以上。

Description

一种菜粕酶联微生态制剂及固态发酵菜粕的方法
技术领域
本发明涉及微生态发酵技术领域，具体涉及一种菜粕酶联微生态制剂及固态发酵菜粕的方法。
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，菜籽粕粗蛋白含量37％左右，是重要的蛋白质饲料资源，含有丰富的赖氨酸和微量元素，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，但菜粕的粗纤维含量较高，有的达18％以上；总磷含量中约有60％以上是植酸磷，不利于吸收利用。此外，菜粕中还含有硫代葡萄糖甙、单宁、芥子碱、皂素等有毒物质和抗营养因子，不仅影响其营养价值，且若被动物直接大量采食会危害动物健康，引起动物中毒甚至死亡，影响饲料的安全性、适口性和营养利用率，从而限制了其在畜禽日粮中的使用。
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，而利用微生物发酵法进行菜籽饼粕脱毒，不但能有效降解菜籽饼粕中的硫甙，减少使用菜粕对畜禽的毒害作用，同时在发酵底物中可以增加许多酶类、维生素、氨基酸及一些促生长因子，提高了菜粕在饲料中的利用率，其中微生物脱毒配套技术很成熟，但酶联微生态酶解发酵技术报道较少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以快速有效地对菜粕进行脱毒、分解、营养转化的菜粕酶联微生态制剂。本发明的另一目的是提供该菜粕酶联微生态制剂对菜粕进行处理的方法。
本发明提供的一种菜粕酶联微生态制剂，成分包括：木聚糖酶、β-葡聚糖酶、半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶、纤维素酶、植酸酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、淀粉酶、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、淀粉和多糖。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，按照质量百分比计，各成分用量为：木聚糖酶1～10％、β-葡聚糖酶1～10％、半乳糖苷酶1～10％、β-甘露聚糖酶1～10％、纤维素酶5～30％、植酸酶1～10％、酸性蛋白酶10～40％、中性蛋白酶10～40％、木瓜蛋白酶10～40％、碱性蛋白酶10～40％、淀粉酶1～10％、乳酸菌1～10％、芽孢杆菌1～10％、酵母1～10％，余量为淀粉和多糖。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，所述的乳酸菌，包括双歧杆菌、屎肠球菌、粪肠球菌、凝结芽孢杆菌、鼠李糖乳杆菌和植物乳杆菌的一种或几种，活菌总数≥200亿/g；
所述的芽孢杆菌，包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，活菌总数≥8000亿/g；
所述的酵母菌，包括产朊假丝酵母和啤酒酵母，活菌总数≥200亿/g。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，所述的木聚糖酶，酶活力≥200万u/g；酶活定义：在37℃、pH为5.5的条件下，每分钟从浓度为5mg/ml的木聚糖溶液中降解释放1μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位U。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，所述的β-葡聚糖酶，酶活力≥10万u/g；酶活定义：1g酶粉或1ml酶液于50℃、pH 5.0条件下1min水解1％β-葡聚糖溶液产生1μg葡萄糖的酶量为1个β-葡聚糖酶活力单位。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，所述的纤维素酶，酶活力≥1万u/g；酶活定义：在37℃、pH 5.5，反应60min的条件下，每分钟降解滤纸释放1μmol葡萄糖所需的酶量，定义为一个纤维素酶活性单位，以U表示。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，所述的植酸酶，酶活力≥40万u/g；酶活定义：在37℃、pH5.5，每分钟从浓度为5.0mmol/L植酸钠溶液中释放1μmol无机磷，即为一个植酸酶活性单位，以U表示。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，所述的蛋白酶，酶活力均≥10万u/g，酶活定义：1g固体酶粉，在40℃、pH 3.0、7.5和10.5下，1min水解酪蛋白产生1μg酪氨酸，即为1个酶活力单位，以u/g表示。
优选地，上述菜粕酶联微生态制剂，所述的淀粉酶，酶活力≥5000u/g，酶活定义：在60℃、pH 6.0条件下，1h液化1g可溶性淀粉，即为1个酶活力单位，以u/g表示。
本发明还提供了一种固态发酵菜粕的方法，步骤为：将菜粕原料进行粗粉碎，加入占菜粕重量10％～50％的秸秆粉、占菜粕重量10％～50％的麸皮、占菜粕重量10％～50％的玉米芯粉、占菜粕重量1～5％葡萄糖待用，再以上任一所述的菜粕酶联微生态制剂溶于水中，均匀的喷洒在菜粕表面，初始水分含量控制在10％～60％(重量比分含量)，pH值自然，置于20～50℃保温房中发酵1～3天。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的菜粕酶联微生态制剂将多种酶制剂与发酵菌复配，减少了酸化剂的使用，降低了生产成本，同时增强了制剂对菜粕的分解和脱毒效果，所生产的发酵菜粕饲料产品具有以下优势：
1、富含3～15％乳酸，提高了畜禽动物的适合性。
2、硫甙减少了80％以上，可以大幅减少饲养过程中对畜禽的毒害作用。
3、粗蛋白提高1～2％，无明显增加，保证了原料非蛋白物质的消耗。
4、小肽含量提高至15～25％，可有效提高动物对饲料蛋白的利用率。
5、有效地消除菜粕中苦味物质，单宁降解率为60％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
(1)1kg酶联微生态的配制：木聚糖酶40g、β-葡聚糖酶40g、半乳糖苷酶40g、β-甘露聚糖酶40g、纤维素酶40g、植酸酶40g、酸性蛋白酶100g、中性蛋白酶100g、木瓜蛋白酶100g、碱性蛋白酶100g、淀粉酶40g、乳酸菌50g、芽孢杆菌50g、酵母50g，淀粉150g，多糖20g。
其中，菜粕酶联微生态制剂，所述的木聚糖酶，酶活力≥200万u/g；β-葡聚糖酶，酶活力≥10万u/g；纤维素酶酶活力≥1万u/g；植酸酶酶活力≥40万u/g；蛋白酶酶活力均≥10万u/g；淀粉酶酶活力≥5000u/g。
(2)菜粕、秸秆粉、麸皮、玉米芯粉、葡萄糖、菜粕酶联微生态制剂干物质重量总和为100％。
将菜粕原料进行粗粉碎，加入10％秸秆粉、10％麸皮、10％玉米芯粉、5％葡萄糖待用，再取5％～10％(相对各原料总和的干物质重量)菜粕酶联微生态制剂溶于水中，均匀的喷洒在菜粕表面，初始水分含量控制在55％，pH值自然，置于40℃保温房中发酵1天后进行检测。
发酵前后菜粕成分分析见表1：
表1
指标 发酵前 发酵后
乳酸含量％ - 9.04
小肽％ 3.06 18.85
粗蛋白％ 37.88 39.01
硫甙降解率％ - 86.50
植酸磷的释放率％ - 30％
单宁％ 1.33 0.58
活菌数cfu/g 1×108 4×1010
实施例2
(1)1kg菜粕酶联微生态制剂的配制：木聚糖酶60g、β-葡聚糖酶40g、半乳糖苷酶40g、β-甘露聚糖酶40g、纤维素酶60g、植酸酶60g、酸性蛋白酶150g、中性蛋白酶150g、木瓜蛋白酶50g、碱性蛋白酶50g、淀粉酶30g、乳酸菌50g、芽孢杆菌50g、酵母50g，淀粉100g，多糖20g。各种酶的活力符合本发明规定的要求。
其中，菜粕酶联微生态制剂，所述的木聚糖酶，酶活力≥200万u/g；β-葡聚糖酶，酶活力≥10万u/g；纤维素酶酶活力≥1万u/g；植酸酶酶活力≥40万u/g；蛋白酶酶活力均≥10万u/g；淀粉酶酶活力≥5000u/g。
(2)菜粕、秸秆粉、麸皮、玉米芯粉、葡萄糖、菜粕酶联微生态制剂干物质重量总和为100％。
将菜粕原料进行粗粉碎，加入5％秸秆粉、15％麸皮、5％玉米芯粉、5％葡萄糖待用，再取5％～10％(相对各原料总和的干物质重量)菜粕酶联微生态制剂溶于水中，均匀的喷洒在菜粕表面，初始水分含量控制在55％，pH值自然，置于40℃保温房中发酵1天。
发酵前后菜粕成分分析见表2：
表2
指标 发酵前 发酵后
乳酸含量％ - 8.55
小肽％ 3.52 20.61
粗蛋白％ 37.35 38.01
硫甙降解率％ - 89.24
植酸磷的释放率％ - 50％
单宁％ 1.42 0.66
活菌数cfu/g 0.8×108 5.75×1010
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，成分包括：木聚糖酶、β-葡聚糖酶、半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶、纤维素酶、植酸酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、淀粉酶、乳酸菌、芽孢杆菌、酵母菌、淀粉和多糖。
2.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，按照质量百分比计，各成分用量为：木聚糖酶1～10％、β-葡聚糖酶1～10％、半乳糖苷酶1～10％、β-甘露聚糖酶1～10％、纤维素酶5～30％、植酸酶1～10％、酸性蛋白酶10～40％、中性蛋白酶10～40％、木瓜蛋白酶10～40％、碱性蛋白酶10～40％、淀粉酶1～10％、乳酸菌1～10％、芽孢杆菌1～10％、酵母1～10％，余量为淀粉和多糖。
3.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，所述的乳酸菌，包括双歧杆菌、屎肠球菌、粪肠球菌、凝结芽孢杆菌、鼠李糖乳杆菌和植物乳杆菌的一种或几种，活菌总数≥200亿/g；
所述的芽孢杆菌，包括枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，活菌总数≥8000亿/g；
所述的酵母菌，包括产朊假丝酵母和啤酒酵母，活菌总数≥200亿/g。
4.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，所述的木聚糖酶，酶活力≥200万u/g；酶活定义：在37℃、pH为5.5的条件下，每分钟从浓度为5mg/ml的木聚糖溶液中降解释放1μmol还原糖所需要的酶量为一个酶活力单位U。
5.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，所述的β-葡聚糖酶，酶活力≥10万u/g；酶活定义：1g酶粉或1ml酶液于50℃、pH 5.0条件下1min水解1％β-葡聚糖溶液产生1μg葡萄糖的酶量为1个β-葡聚糖酶活力单位。
6.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，所述的纤维素酶，酶活力≥1万u/g；酶活定义：在37℃、pH 5.5，反应60min的条件下，每分钟降解滤纸释放1μmol葡萄糖所需的酶量，定义为一个纤维素酶活性单位，以U表示。
7.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，所述的植酸酶，酶活力≥40万u/g；酶活定义：在37℃、pH5.5，每分钟从浓度为5.0mmol/L植酸钠溶液中释放1μmol无机磷，即为一个植酸酶活性单位，以U表示。
8.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，所述的蛋白酶，酶活力均≥10万u/g，酶活定义：1g固体酶粉，在40℃、pH 3.0、7.5和10.5下，1min水解酪蛋白产生1μg酪氨酸，即为1个酶活力单位，以u/g表示。
9.根据权利要求1所述的菜粕酶联微生态制剂，其特征在于，所述的淀粉酶，酶活力≥5000u/g，酶活定义：在60℃、pH 6.0条件下，1h液化1g可溶性淀粉，即为1个酶活力单位，以u/g表示。
10.一种固态发酵菜粕的方法，其特征在于，步骤为：将菜粕原料进行粗粉碎，加入占物料总重量10％～50％的秸秆粉、占物料总重量10％～50％的麸皮、占物料总重量10％～50％的玉米芯粉、占物料总重量1～5％葡萄糖待用，再将权利要求1～9任一所述的菜粕酶联微生态制剂溶于水中，均匀的喷洒在菜粕表面，初始水分含量控制在10％～60％，pH值自然，置于20～50℃保温房中发酵1～3天。
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