一種富含精氨酸的高蛋白飼料生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及飼料生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種富含精氨酸的高蛋白飼料生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 豆柏、棉柏和花生柏等農(nóng)副產(chǎn)品在糧油工業(yè)中產(chǎn)量極大，一般作為動物飼料的蛋 白質(zhì)原料，在飼料加工和畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)中使用非常廣泛。但是，此類餅柏屬于植物性 蛋白，含有大量抗?fàn)I養(yǎng)因子，如胰蛋白酶抑制劑、大豆抗原蛋白、尿酸、植物凝集素、非淀粉 類多糖等，影響動物對飼料的消化和吸收。因此，在生產(chǎn)中需要有效去除餅柏中的抗?fàn)I養(yǎng)因 子，提高飼料利用率；另一方面，隨著魚粉等動物性蛋白飼料原料資源的匱乏和價格的日益 升高，我國養(yǎng)殖業(yè)急需來源廣泛，成本低廉的優(yōu)質(zhì)飼料蛋白原料替代品。而優(yōu)質(zhì)飼料蛋白原 料不僅對粗蛋白含量要求較高，更重要的是氨基酸的含量和組成，特別是必需氨基酸。它們 的短缺限制了飼糧中其他氨基酸在畜禽體內(nèi)的利用，降低了整個飼糧蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。
[0003] 精氨酸又稱半必需氨基酸，雖然可以通過動物機體蛋白質(zhì)的分解或機體內(nèi)其他氨 基酸(谷氨酸和瓜氨酸等）轉(zhuǎn)化進行內(nèi)源合成，但合成量通常不能滿足動物機體正常生理需 要，還是主要依靠動物從基礎(chǔ)日糧中吸收。當(dāng)日糧中缺乏精氨酸時，可引起動物體重下降， 飼料轉(zhuǎn)化效率低下等問題。豆柏等農(nóng)副產(chǎn)品中精氨酸的含量較低，不能夠滿足動物正常生 長所需，必須外源添加。
[0004] 使用芽孢桿菌、酵母菌、乳酸菌等微生物可直接發(fā)酵豆柏等農(nóng)副產(chǎn)品，雖然可以消 除豆柏抗?fàn)I養(yǎng)因子、提高消化率，如國家專利（申請公布號：CN102406134A)就公開了一種高 消化率發(fā)酵豆柏的固態(tài)發(fā)酵方法，但這些方法生產(chǎn)的發(fā)酵蛋白飼料很難提高其中精氨酸的 含量，截止目前市場上還沒有富含精氨酸的優(yōu)質(zhì)飼料蛋白原料產(chǎn)品。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種利用豆柏、棉柏、菜籽柏和花生柏中的一種或兩種以 上混合發(fā)酵制得富含精氨酸的高蛋白飼料的方法。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案： 本發(fā)明所述的富含精氨酸的高蛋白飼料生產(chǎn)方法，包括下述步驟： 第一步，液體發(fā)酵 將編號為CICC 20191、CICC 20190或CICC 20911中的任意一株谷氨酸棒桿菌先進 行種子培養(yǎng)和液體發(fā)酵；將編號為CICC 1314或CICC 1801中的任意一株產(chǎn)朊假絲酵母 進行種子培養(yǎng)，然后接入到谷氨酸棒桿菌發(fā)酵液中混菌液體發(fā)酵，得到發(fā)酵液；將編號為 CICC20764或CICC20767中的任意一株植物乳桿菌和編號為CICC23413或CICC20443中的 任意一株納豆芽胞桿菌分別進行種子培養(yǎng)和液體發(fā)酵，得到發(fā)酵液； 第二步，混合發(fā)酵醪液配制 將第一步得到的谷氨酸棒桿菌和產(chǎn)朊假絲酵母混菌發(fā)酵液1〇~60份與植物乳桿菌 〇~30份或/和納豆芽胞桿菌0~30份之比例混合均勾，用Ca (OH) 2調(diào)節(jié)pH至中性，得到發(fā)酵 醪液； 第三步，固態(tài)發(fā)酵 按重量比將100~150份豆柏、棉柏、菜籽柏和花生柏中的一種或兩種以上與5~10份糖 蜜混合，得到固態(tài)發(fā)酵原料；將第二步配制的發(fā)酵醪液按固態(tài)發(fā)酵原料重量的50~100%的 比例與固態(tài)發(fā)酵原料混合，進行有氧固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵條件：起始溫度20~30°C，過程控制溫 度30°C ~45°C，發(fā)酵時間48~72h，得到發(fā)酵料； 第四步，烘干、粉碎和包裝 將發(fā)酵料傳送到干燥器上，60~70°C條件下烘干到含水量< 12%，粉碎后稱量包裝，即可 得到富含精氨酸的高蛋白飼料。
[0008] 所述第一步中谷氨酸棒桿菌與產(chǎn)阮假絲酵母混菌發(fā)酵液的制備方法為：將使用 牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基活化后的谷氨酸棒桿菌種用無菌生理鹽水制成懸浮菌液，接種到液 體發(fā)酵種子培養(yǎng)基中培養(yǎng)，培養(yǎng)基組成：葡萄糖100_120g/L、（MM) 2SO4 20-30g/L、玉米漿 10-20g/L、KH2P04 1-1. 5g/L、MgS04.7H20 0.3-0. 5 g/L、生物素 5-8X KT5 g/L、CaC03 10-30 g/L ;ρΗ7· 0,0· 12MPa 下滅菌 20min ;培養(yǎng)條件：罐壓 0· 03-0.1 Mpa，攪拌轉(zhuǎn)速 170-230 r/ min，通風(fēng)量1:0. 25-0. 5,培養(yǎng)溫度30-32°C，發(fā)酵時間24~48 h ;將YH)培養(yǎng)基上的產(chǎn)朊假絲 酵母菌用無菌生理鹽水制成懸浮菌液，當(dāng)谷氨酸棒桿菌發(fā)酵液的產(chǎn)酸率達到2. 8%以上時， 接入產(chǎn)朊假絲酵母懸浮菌液，繼續(xù)培養(yǎng)IOh即可。
[0009] 所述第一步中植物乳桿菌發(fā)酵液的制備方法為：使用固體MRS培養(yǎng)植物乳桿菌， 將植物乳桿菌一級固體種子用無菌生理鹽水制成懸浮菌液，接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，培 養(yǎng)基組成：葡萄糖或糖蜜20-50g/L、玉米漿20-35 g/L，七水合硫酸鎂0. 25-0. 35 g/L，四水 合硫酸錳 〇· 01-0. 015 g/L，七水合硫酸鐵 0· 01-0. 015 g/L，乙酸鈉 16-21 g/L，Tween-80 lmL/L ;培養(yǎng)條件：罐壓0. 03-0.1 Mpa，靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度30-32°C，發(fā)酵18-22 h即可。
[0010] 所述第一步中納豆芽胞桿菌發(fā)酵液的制備方法為：將使用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基活 化后的納豆芽孢桿菌種用無菌生理鹽水制成懸浮菌液，接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中，培養(yǎng)基 組成：豆柏粉1. 0-3. 0%，玉米粉1. 0-3. 0%，硫酸鎂0. 2-0. 6%，硫酸錳0. 02-0. 06%，氯化鈉 0· 5-1. 0% ;培養(yǎng)條件：罐壓 0· 05-0.1 Mpa，攪拌轉(zhuǎn)速 170-230 r/min，通風(fēng)量 1: 0· 5-1. 2,培 養(yǎng)溫度32-35°C，發(fā)酵18-24 h即可。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點在于工藝簡單，將發(fā)酵醪液直接與固態(tài)物料混合發(fā)酵，既利用了微 生物的代謝產(chǎn)物精氨酸，又大大縮短了固態(tài)發(fā)酵時間，降低了生料固態(tài)發(fā)酵過程中染雜菌 的幾率；能耗低，發(fā)酵過程中無廢棄物排放；制得的飼料原料，既降低了植物柏類中抗?fàn)I養(yǎng) 因子的含量，又使精氨酸含量高于4. 0%，可減少或替代外源精氨酸添加量，降低了飼料成 本。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0013] 以下實施例中的物料配比均為質(zhì)量百分比。
[0014] 本發(fā)明中所用的菌種谷氨酸棒桿菌CICC 20191、 CICC 20190、CICC 20911)，產(chǎn)朊假絲酵母CICC 1314、CICC 1801)，植物 乳桿菌（ZacioAaciBw1S CICC20764、CICC20767)和納豆芽抱桿菌 aaiio，CICC23413、CICC20443)均購自中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。
[0015] 實施例1 本發(fā)明所述的富含精氨酸的高蛋白飼料生產(chǎn)方法，包括下述步驟： 第一步，液體發(fā)酵 將牛肉膏蛋白胨上的編號為CICC 20191的谷氨酸棒桿菌用200ml無菌生理鹽水制成 懸浮菌液，接種到液體發(fā)酵培養(yǎng)基中（裝液量60%)，培養(yǎng)基組成：葡萄糖120g/L、（NH4)2SO 4 30g/L、玉米漿 20g/L、KH2PO4 I. 5g/L、MgSO4 · 7H20 0· 5 g/L、生物素 8X KT5 g/L、CaCO3 30 g/L;pH7. 0,0. 12 MPa下滅菌20 min。培養(yǎng)條件：罐壓0.1 Mpa，攪拌轉(zhuǎn)速230 r/min，通風(fēng) 量1:0. 25,培養(yǎng)溫度30°C，發(fā)酵時間48 h;將ΥΗ)培養(yǎng)基上的編號為CICC 1801的產(chǎn)朊假 絲酵母菌用200ml無菌生理鹽水制成懸浮菌液，當(dāng)谷氨酸棒桿菌發(fā)酵液的產(chǎn)酸率達到2. 8% 以上時，接入產(chǎn)朊假絲酵母懸浮菌液，繼續(xù)培養(yǎng)l〇h。
[0016] 將斜面上的編號為CICC20764的植物乳桿菌種子在盛有MRS培養(yǎng)基的500mL茄 形扁瓶中接種；將植物乳桿菌一級固體種子用200mL無菌生理鹽水制成懸浮菌液，到發(fā)酵 罐中培養(yǎng)(裝液量60%)，培養(yǎng)基組成：葡萄糖或糖蜜20-50g/L、玉米漿35 g/L，七水合硫酸 鎂0.35 g/L，四水合硫酸錳0.015 g/L，七水合硫酸鐵0.015 g/L，乙酸鈉 21 g/L，Tween-80 lmL/L ;培養(yǎng)條件：罐壓0.1 Mpa，靜置培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度30°C，發(fā)酵時間22 h。
[0017] 第二步，混合發(fā)酵醪液配制 取第一步得到的谷氨酸棒桿菌和產(chǎn)朊假絲酵母混菌發(fā)酵液20份與植物乳桿菌種子液 10份混合均勻，用Ca (OH) 2調(diào)節(jié)pH至7. 0,得到發(fā)酵醪液； 第三步，固態(tài)發(fā)酵 按100份豆柏中添加5份糖蜜的重量比配制固態(tài)發(fā)酵原料；將第二步配制的發(fā)酵醪液 按固態(tài)發(fā)酵原料重量的60%的比例與固態(tài)發(fā)酵原料混合均勻，在發(fā)酵塔中進行有氧固態(tài)發(fā) 酵，發(fā)酵起始含水量40%，起始溫度25°C，過程控制