[发明专利]一种联合酶解法和发酵法提高菜籽粕饲用营养价值的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用酶解法和微生物发酵法提高菜籽粕饲用营养价值的新工艺，属于饲料加工领域。

背景技术

蛋白质原料是饲料工业发展的基础，我国蛋白质原料的紧缺和价格高涨已经成为发展畜牧业和水产业的瓶颈之一。目前随着人们生活水平的提高和对生活质量的重视，对肉、蛋、奶、水产品的需求日益增多，粮食和饲料生产面临严峻考验，饲料蛋白资源将日益匮乏，因此提高粮食向畜牧产品的转化效率和饲料的利用率，拓展饲料资源，开发非常规饲料已迫在眉睫。而缓解矛盾的重要策略就是针对现有蛋白源，提高其利用率，尽可能地挖掘饲料的可利用营养成分，从根本上缓解饲料原料供应紧张的局面。

我国是世界上芝麻生产和消费大国，菜籽粕产量丰富，目前我国菜籽粕年产量高达30多万吨。菜籽粕的营养丰富，含有较高的蛋白质(含量高达40%以上)，氨基酸组合全面，特别是几种主要的必需氨基酸，如蛋氨酸、亮氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和精氨酸等含量非常高，组氨酸和色氨酸更为丰富。目前菜籽粕主要用作动物饲料，但因菜籽粕中含有大量植酸和单宁，利用价值非常低，直接饲喂影响动物的适口性，降低矿物质离子的吸收率和饲料的消化率，这些都限制了菜籽粕在畜禽日粮中的广泛应用。

通过用各种酶法提取高质量的多肽是提高菜籽粕蛋白利用率的有效途径之一，也可以作为缺少蛋氨酸的花生蛋白、大豆蛋白和其他植物蛋白的增补剂，用以提高它们的营养价值。近年科学研究发现，人体摄取蛋白质经消化作用后，并非主要以氨基酸形式吸收，而是以肽的形式吸收。另外，一些肽不仅能提供人体生长、发育所需营养物质，同时还具有多种生理功能。目前酶法生产功能性多肽应用较为普遍，而对于菜籽粕多肽的研究报道相对很少，未见产业化应用的报道。

降低菜籽粕中植酸含量的手段很多，如高温蒸煮、高压、溶剂法、超滤法等，但这些方法存在成本太高，其他营养成分被破坏等问题。因此，人们开始关注条件温和的生物学方法，即酶制剂法和微生物发酵法。酶制剂法使用方便、效果显著、作用条件温和，但单种酶系效果单一；然而微生物发酵法利用微生物生长迅速，数量多、酶系复杂等特点，操作简单，去除抗营养因子效果明显，还能增加小肽等有益成分。Ramachandran等人用微生物固态发酵椰子饼粕和菜籽粕，经条件优化，植酸酶产量达到64U/g。Singh等人用嗜热孢霉菌固态发酵菜籽粕，植酸酶活力达到282U/g(干基)，能够有效降低植酸含量。以上研究对植酸去除虽有一定的效果，但都是利用好氧菌进行有氧发酵，有氧发酵较厌氧发酵将消耗大量营养物质产能，同时中间代谢产物也被彻底氧化而损失。利用厌氧或兼性厌氧微生物进行的厌氧发酵，在豆粕、菜籽粕等方面都有相关报道，但未见生物发酵法用于菜籽粕植酸和单宁降解的报道。

为降低菜籽粕中单宁和植酸含量，将动物难以消化吸收的大分子物质降解为易于消化吸收的可溶性蛋白、多肽等，提高菜籽粕的饲用营养价值，本发明以菜籽粕为原料，利用酶解法和微生物发酵法相结合的工艺，降解菜籽粕中的植酸、单宁等营养消化吸收限制因子，提高菜籽粕的饲用营养品质，提高菜籽粕在我国饲料种业中的利用价值，改变我国饲料蛋白原料日益匮乏的局面，促进我国饲料工业可持续发展。

发明内容

针对菜籽粕营养丰富但含有大量营养限制因子阻碍在饲料工业中应用的问题，本发明的目的在于提供一种利用酶解法和微生物发酵法提高菜籽粕饲用营养价值的新工艺，降解菜籽粕中的植酸、单宁等营养消化吸收限制因子，将动物难以消化吸收的大分子物质降解为易于消化吸收的可溶性蛋白、多肽等，从而提高菜籽粕的饲用营养价值。

本发明上述目的是通过以下技术方案予以实现的：

本发明提供一种利用酶解法和微生物发酵法提高菜籽粕饲用营养价值的新工艺，其特征在于：通过外源性添加碱性蛋白酶的酶解作用和微生物二步厌氧发酵相结合的工艺制备蛋白含量高，富含多肽、小肽、氨基酸、有机酸、益生菌等营养物质，植酸、单宁等抗营养因子含量低的高附加值的发酵菜籽粕产品。

本发明提供一种利用酶解法和微生物发酵法提高菜籽粕饲用营养价值的新工艺，上述的外源性添加碱性蛋白酶的添加量为菜籽粕质量比的6～8%。

本发明提供一种利用酶解法和微生物发酵法提高菜籽粕饲用营养价值的新工艺，上述的二步厌氧发酵其特征在于，首先采用黑曲霉固体发酵菜籽粕，其中黑曲霉的接种比例为5～8%，发酵结束后接种乳酸菌和枯草芽孢杆菌，其中枯草芽孢杆菌接种比例2～3%、乳酸菌接种比例3～5%。