[发明专利]一种利用微生物发酵法提高棉粕饲用营养价值的工艺

说明书

本发明公开了一种利用微生物发酵法提高棉粕饲用营养价值的工艺，集成现代混菌微生物发酵技术、酶技术等，研制开发出高蛋白、高氨基酸含量、低游离棉酚含量、高饲料报酬率的棉粕蛋白饲料，具体工艺为混菌好氧发酵和混菌厌氧发酵二步工序，其中好氧发酵菌群包括黑曲霉、酵母菌、枯草芽孢杆菌、冷解糖芽孢杆菌；厌氧发酵菌群包括酪酸梭状芽孢杆菌和乳酸菌。该工艺采用多菌混菌发酵，通过不同代谢能力的组合,完成单个菌种难以完成的复杂代谢作用，通过微生物之间协同发酵对各种原料的有效转化、蛋白饲料的品质提高起到了重要的积极作用，具有产品功效好、工艺简单高效、发酵周期短，生产成本低等优势，易于工业化规模生产。

技术领域

本发明涉及一种利用微生物发酵法提高棉粕饲用营养价值的工艺，尤其是一种利用多种益生菌协同发酵制备高蛋白含量、高饲料报酬率发酵棉粕的生产工艺，属于生物工程领域。

背景技术

饲料资源短缺，尤其蛋白质类饲料是制约我国畜牧业发展的瓶颈之一，如何有效缓解我国蛋白饲料资源短缺是函待解决的一大问题。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制约畜牧业发展的瓶颈。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。

我国是一个产棉大国，每年平均产棉籽近1000万吨，棉粕600多万吨。棉粕中粗蛋白含量约为44%，消费量约占蛋白饲料的8%，是重要的蛋白质饲料资源。但是棉粕含有毒物质棉酚，会对动物生长、发育和繁殖等产生明显的不良影响；且含有纤维素、低聚糖( 棉子糖、水苏糖) 、植酸等抗营养因子；粗蛋白含量高，但蛋白质品质较差，蛋氨酸等必需氨基酸含量低且不平衡，上述因素限制了棉粕在饲养业中的广泛应用。一直以来，为了提高棉粕在饲料中的应用，研究人员进行了棉酚高效脱毒菌株的筛选及其脱毒效果等的研究工作，但对棉粕营养价值提升缺乏显著的应用效果。高效开发利用棉粕，实现棉粕蛋白营养价值和饲用价值的提升，对农副产品加工产业和畜牧业的发展具有十分重要的促进作用，意义重大。

现有研究表明，利用有益微生物发酵饲料，不仅能改善饲料的适口性，提高饲料消化吸收率，促进畜禽的健康生长，而且能预防肠道疾病的发生，减少抗生素的使用，为人们提供健康安全的动物产品。将含有较多抗营养因子的农谷产品及其加工副产物转化为高效能的生物饲料，代替部分粮食饲料，可降低养殖成本，缩短饲养周期，减少环境污染，具有广阔的应用前景。目前，已公开了系列利用微生物发酵工艺制备发酵豆粕的专利，如专利201510232514.4公开了一种固态发酵棉粕的方法，以枯草芽孢杆菌、酵母菌、植物乳杆菌对棉粕进行固态发酵，混菌发酵后游离棉酚降解率≥60%棉粕蛋白降解效果好；专利CN201511022133.2公开了一种棉粕发酵饲料及用于其生产发酵的复合菌，复合菌包括植物乳杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和酿酒酵母菌，可提高棉粕粗蛋白质、小分子肽及乳酸含量；专利CN201710646207.X公开了一种棉粕蛋白饲料的制备方法，将粉碎后的棉粕蒸煮形成发酵物料，利用黑曲霉和酒用活性干酵母、枯草芽孢杆菌、黄色短杆菌分段式发酵以制备棉粕蛋白饲料，不仅大幅降低了棉粕中游离棉酚的含量，而且提高了棉粕中的蛋白含量。综合分析现有研究结果，尽管目前在利用微生物发酵制备棉粕蛋白饲料方面取得了一系列研究成果，但仍存在发酵工艺复杂、发酵周期较长、工业化转化能力较弱、生产成本较高、产品营养指标可进一步提升等技术弊端。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，满足市场对高蛋白、高饲料报酬率棉粕蛋白饲料的需求，本发明提供一种利用微生物发酵法提高棉粕饲用营养价值的工艺，集成现代混菌微生物发酵技术、酶技术等，研制开发出高蛋白、高氨基酸含量、低游离棉酚含量、高饲料报酬率的棉粕蛋白饲料，该工艺技术发酵工艺简单高效、发酵周期短，生产成本低，易于工业化规模生产。

本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：