專利名稱：一種菜籽蛋白飼料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種飼料，具體涉及一種以菜籽粕為原料獲得的菜籽蛋白飼料，還涉及其制 備方法。
背景技術：
油菜是我國大面積生產的一種油料作物，產量居世界第一位，菜籽油也是我國居民的主 要食用植物油，油脂加工過程中產生的副產品量巨大，僅菜籽粕產量，每年就超過1000萬噸。 菜籽粕作為油脂加工業的主要副產品，其中含有35°/。~50%的粗蛋白質，并且菜籽蛋白中賴氨 酸、胱氨酸和蛋氨酸的含量較高，氨基酸平衡優于大豆蛋白，是一種優質植物蛋白來源，但 是由于硫代葡萄糖甙以及一些抗營養因子如植酸、多酚類物質等的存在，使菜籽餅粕的應用 受到限制。
目前以菜籽粕菜籽蛋白為原料生產動物飼料的方法主要有不脫毒直接生產動物飼料(CN 85107769A)、化學脫毒后生產生產動物飼料(CN 1063021A)和微生物發酵脫毒生產飼料蛋 白(CN 1057950A)三種方法。不脫毒直接生產的動物飼料只能用于生長-肥育豬的基礎日糧 配方，且添加量較少(5%)。化學脫毒法生產蛋白飼料時所加入的酸或堿會水解菜籽粕中的 蛋白質，會產生氯丙醇類致癌物質，且反應條件劇烈，破壞了氨基酸原有構型，同時水解廢 液的排放也會造成一定的環境污染，不利于動物詞料的生產。微生物發酵脫毒生產飼料蛋白， 工藝簡單，飼料中添加計量大，可以用于大規模的菜籽詞料蛋白的生產，但是該法只是從脫 毒方面考慮，所加微生物菌種僅起到了脫毒作用，不能充分利用微生物資源。隨著蛋白質消 化吸收及代謝規律研究的不斷深入，發現部分小肽可穿過動物腸壁障被吸收進入循環系統， 與氨基酸相比小肽更利于促進動物的消化吸收和生長發育，生產富含小肽的新型蛋白飼料， 提高飼料的營養價值，是菜籽蛋白質資源的高效開發利用的又一新途徑。
發明內容
本發明的目的在于提供一種菜籽蛋白飼料，該飼料小肽含量高，其硫甙和植酸含量很低。 本發明的另一目的是提供該菜籽蛋白詞料的制備方法，該方法能夠充分利用油脂加工過程中 產生的大量副產品菜籽粕，變廢為寶，并且該制備方法對環境友好，反應條件溫和，能充分 發揮微生物的蛋白酶水解作用和降解硫甙作用，是一種低成本、適合工業化大批量制備菜籽 蛋白飼料的方法。
本發明提供一種菜籽蛋白飼料，該菜籽蛋白詞料為固態粉末或顆粒物，其中蛋白質(N X6. 25,干基)含量35%~50%，小肽含量10°/。 20%,水溶性氮含量25%~33%，重量百分比，
3硫甙含量15~25微摩爾/克菜籽蛋白飼料。
本發明提供該菜籽蛋白飼料的制備方法，包括以下步驟
(1) 將通過壓榨或浸出制油工藝得到的菜籽粕粉碎，獲得粉碎的菜籽粕；
(2) 以具有產蛋白酶能力的食品級單一菌種，制備發酵劑；
(3) 將步驟(2)所述發酵劑接入步驟(1)所述粉碎的菜籽粕，進行固態發酵；
(4) 將步驟步驟(3)所述固態發酵后的培養基質滅菌、干燥、粉碎，獲得菜籽蛋白詞料。
步驟(2)所說的具有產蛋白酶作用的食品級單一菌種，選自枯草芽孢桿菌、乳酸菌、產 朊假絲酵母、雅致放射毛霉或宇佐美曲霉。
步驟(1)所說的菜籽粕原料可以是普通油菜籽也可以是雙低油菜籽，其粉碎粒徑為 200~800nm。粉碎后的菜籽粕可以直接用于發酵或滅菌后用于發酵。
步驟(2)所說的發酵劑的制備過程為 (2-1)配制無菌營養液，其成分為葡萄糖0.1% 5% (w/v)， KH2PO40.1% 2.0%， pH 為4.0~10.0。
(2-2)將活化、擴大培養后的微生物菌種，用無菌營養液配制成菌含量或孢子含量為 lxl(^ lxl08個/mL的懸濁液，即為發酵劑。
步驟(3)所說的發酵條件為發酵劑的加入量為粉碎的菜籽粕質量的0.7 4倍，發酵 溫度2(TC 4(TC，發酵時間2 5天，環境濕度40%~100%，發酵容器為發酵罐、發酵缸或發 酵池。
本發明與現有的技術相比，直接以菜籽粕為原料固態發酵菜籽粕生產富含小肽的蛋白飼 料，原料來源廣泛，價格低廉，不需要對其進行酸、堿的處理，變廢為寶，有利于環境保護。 以乳酸菌、產朊假絲酵母、宇佐美曲霉、雅致放射毛霉或枯草芽孢桿菌這些食品級微生物發 酵菜籽粕，能夠生成大量的小肽，以制備富含小肽的蛋白飼料，不僅工藝清潔環保、節約能 源，而且成本較低，易于推廣應用。發酵后飼料中富含小肽，更利于促進動物的消化吸收和 生長發育，增強抗病能力，提高了飼料的利用率。同時微生物發酵時產生多種代謝產物和酶 類，能有效降解菜籽粕中的有毒物質，達到動物的食用標準，用食品級的微生物發酵生產的 富含小肽的蛋白飼料除具有小肽本身的營養價值外，還含有多種對動物生長發育有益的功能 因子。
具體實施例方式
實施例1固態發酵菜籽粕生產富含小肽的菜籽蛋白飼料菌種的篩選
發酵菌種黑曲霉、黑根霉、白地霉、米曲霉、宇佐美曲霉、雅致放射毛霉、乳酸菌、
4產朊假絲酵母、地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌。
發酵劑的制備活化后的菌種按照常規方法擴大培養后，用蒸餾水稀釋發酵種子使菌體 濃度達到3 X 107個/mL，即為發酵劑。
將雙低菜籽粕粉碎至粒徑為50(Him， 121°C，30min濕熱滅菌。于發酵罐內，按固液比1:1 1: 2 (質量比)的比例加入發酵劑，發酵溫度為28'C 35'C，環境濕度為80%~90%，攪拌通風。 發酵3天后，烘千，粉碎即得富含小肽的菜籽蛋白詞料。
通過比較不同菌種發酵后菜籽粕的氮溶解指數、氨基酸態氮、肽得率和微生物產生的蛋 白酶的活力和粗提液中菜籽蛋白肽的分子量分布和粗提液的抗氧化性得出黑曲霉，白地霉、 黑根霉和地衣芽孢桿菌發酵產物的氮溶解指數、氨基酸態氮、肽得率都比較低，而米曲霉固 態發酵后產生了較多的可溶性氮，蛋白酶酶活力也很高，但多肽得率卻較低，色譜分析結果 表明產生了較多的游離氨基酸，可以推斷其發酵后產生蛋白酶可能是外切酶，作用于菜籽粕 后將蛋白質水解成了氨基酸，不能作為制備富含多肽的蛋白飼料的出發菌株。乳酸菌、產朊 假絲酵母、宇佐美曲霉、雅致放射毛霉和枯草芽孢桿菌發酵效果較好。
實施例2枯草芽孢桿菌固態發酵制備富含小肽的菜籽蛋白詞料 斜面培養基牛肉膏3 g，蛋白胨10 g， NaCl 5 g，瓊脂20 g，自來水lOOOmL, pH 7.2-7.4。 種子培養基牛肉膏3 g，蛋白胨10 g， NaCl 5 g，瓊脂20 g，自來水1000mL， pH 7.2-7.4。 營養液成分葡萄糖2.6g， KH2P042.6g,自來水IOOO， pH為7.0。
發酵培養基菜籽粕、營養液。
發酵劑的制備從活化后的菌種培養斜面中，挑取兩環枯草芽孢桿菌接種于種子培養基
中，8層紗布封口， 35°C, 120r/min，搖床培養24h，使發酵液中的菌體濃度達到1()S個/mL。 用營養液稀釋發酵液，使菌體濃度為3Xl(^個/mL。
將雙低菜籽粕粉碎至粒徑為500tim，滅菌。于發酵罐內，按固液比1:2.5 (質量比)的比例加 入發酵劑，發酵溫度為32"C，環境濕度為90%，攪拌通風。發酵4天后，烘干，粉碎即得富 含小肽的菜籽蛋白飼料。
最終獲得富含小肽的菜籽蛋白詞料，其中蛋白質(NX6.25，干基)含量45%，可溶性氮 含量31.5%，小肽含量19.5%，水分含量7.5%，均為重量百分比，硫甙含量21微摩爾/克菜 籽蛋白詞料。
實施例3雅致放射毛霉固態發酵制備富含小肽的菜籽蛋白飼料 斜面培養基馬鈴薯300g，葡萄糖20g，瓊脂20g，自來水1000mL。 平板擴大培養基馬鈴薯300g，葡萄糖20g，瓊脂20g，自來水1000mL。 營養液成分葡萄糖50g， KH2P042g，自來水1000mL， pH為6.5。發酵培養基菜籽粕，營養液。
發酵劑的制備雅致放射毛霉接種到斜面培養基上于28。C恒溫培養4d,然后接種于平
板于28'C進行擴大培養，4天后用無菌營養液洗下孢子，并將其濃度調整為1(^個/mL。
將普通菜籽粕粉碎至顆徑大小為500nm，滅菌，于發酵罐內，按固液比1:1.5 (質量比)
加入發酵劑，調發酵溫度為3(TC，環境濕度為90%，攪拌通風。發酵5天后，烘干，粉碎即
得富含小肽的菜籽蛋白飼料。
最終獲得富含小肽的菜籽蛋白飼料，其中蛋白質(NX6.25，干基)含量46%，可溶性氮
含量32%，小肽含量18.5%，水分含量7%，均為重量百分比，硫甙含量15微摩爾/克菜籽蛋
白飼料。
實施例4宇佐美曲霉固態發酵制備富含小肽的菜籽蛋白飼料 斜面培養基瓊脂20g，麥汁5° B6麥芽汁1000mL, pH6.0。 平板擴大培養基瓊脂20g,麥汁5° B6麥芽汁1000mL， pH6.0 營養液成分葡萄糖50g， KH2P042g，自來水1000mL， pH為6.0。
發酵培養基菜籽粕，營養液。
發酵劑的制備宇佐美曲霉接種到斜面培養基上于28'C恒溫培養4d，然后接種于平板
于28t:進行擴大培養，4天后用無菌營養液洗下孢子，并將其濃度調整為1(^個/mL。
將普通菜籽粕粉碎至顆徑大小為500pm，滅菌，于發酵罐內，按固液比1:1.5 (質量比)
加入發酵劑，調發酵溫度為3(TC，環境濕度為90%，攪拌通風。發酵5天后，烘干，粉碎即
得富含小肽的菜籽蛋白詞料。
最終獲得富含小肽的菜籽蛋白飼料，其中蛋白質(NX6.25，干基)含量44%，可溶性氮
含量26%，小肽含量11%，水分含量8%，均為重量百分比，硫甙含量20微摩爾/克菜籽蛋白飼料。
采用乳酸菌、產朊假絲酵母、宇佐美曲霉、雅致放射毛霉或枯草芽孢桿菌之一的菌種發 酵，均能夠獲菜籽蛋白飼料，其中蛋白質(NX6.25,干基)含量35% 50%，水溶性氮含量 25%~33%，小肽含量10%~20%，均為重量百分比，硫甙含量15~25微摩爾/克菜籽蛋白飼料。
權利要求
1.一種菜籽蛋白飼料，為固態粉末或顆粒物，其特征在于該菜籽蛋白飼料中，蛋白質(N×6.25，干基)含量35％～50％，水溶性氮含量25％～33％，小肽含量10％～20％，均為重量百分比，硫甙含量15～25微摩爾/克菜籽蛋白飼料。
2. —種權利要求1所述菜籽蛋白飼料的制備方法，其特征在于(1) 將通過壓榨或浸出制油工藝得到的菜籽粕粉碎，獲得粉碎的菜籽粕；(2) 以具有產蛋白酶能力的食品級單一菌種，制備發酵劑；(3) 將步驟(2)所述發酵劑接入步驟(1)所述粉碎的菜籽粕，進行固態發酵；(4) 將步驟(3)所述固態發酵后的培養基質滅菌、干燥、粉碎，獲得富含小肽的菜籽蛋白飼料。
3. 根據權利要求2所述菜籽蛋白飼料的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述具有產蛋白酶能力的食品級單一菌種為乳酸菌、產朊假絲酵母、宇佐美曲霉、雅致放射毛霉或枯草 芽孢桿菌。
4. 根據權利要求2所述菜籽蛋白飼料的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述粉碎后的菜籽粕的粒徑為200~800nm。
5. 根據權利要求2所述菜籽蛋白飼料的制備方法，其特征在于制備菜籽粕的菜籽原料是普通油菜籽或雙低油菜籽。
6. 根據權利要求2所述菜籽蛋白飼料的制備方法，其特征在于步驟(2)中制備發酵劑的過程為(2-1 )配制無菌營養液，其成分為葡萄糖0.1% 5%，KH2PO40.1% 2.0%，pH為4.0~10.0; (2-2)將活化、擴大培養后的微生物菌種，用(2-1)所述無菌營養液配制成菌含量或 孢子含量lxl(/ lxl()8個/mL的懸濁液，即為發酵劑。
7. 根據權利要求2所述菜籽蛋白飼料的制備方法，其特征在于步驟(3)中的發酵條件為 發酵劑的加入量為粉碎的菜籽粕質量的0.7 4倍，發酵溫度2CTC 4(TC，發酵時間2~5天， 環境濕度40% 100%，發酵容器為發酵罐、發酵缸或發酵池。
全文摘要
本發明提供一種菜籽蛋白飼料，該菜籽蛋白飼料為固態粉末或顆粒物，其中蛋白質(N×6.25，干基)含量35％～50％，水溶性氮含量25％～33％，小肽含量10％～20％，均為重量百分比，硫甙含量15～25微摩爾/克菜籽蛋白飼料。本發明提供該菜籽蛋白飼料的制備方法，以具有產蛋白酶能力的食品級單一菌種固態發酵粉碎的菜籽粕，發酵后的培養基質滅菌、干燥、粉碎，獲得菜籽蛋白飼料。該方法對環境友好，反應條件溫和，能充分發揮微生物的蛋白酶水解作用和降解硫甙作用，是一種低成本、適合工業化大批量制備菜籽蛋白飼料的方法。
文檔編號A23K1/00GK101491289SQ20081024345
公開日2009年7月29日 申請日期2008年12月25日 優先權日2008年12月25日
發明者榮 何, 王立峰, 建 袁, 鞠興榮, 顧建洪 申請人:南京財經大學