本发明涉及生物材料加工
技术领域：
，尤其是涉及一种由混合菌种发酵制备复合植物蛋白肥料的方法。
背景技术：
：葵花籽与亚麻籽都是我国的主要油料作物之一，经榨油后得的饼粕产量非常大，其蛋白含量均高达30～40％，氨基酸种类齐全，是营养价值较高的植物蛋白质来源，而且，葵花籽粕中b族、烟酸、硫胺素和胆碱的含量高，微量元素钙、钾含量及蛋氨酸也较一般饼粕类高，葵花籽蛋白质效率比值为2：1，消化率(td)82％，生物效价(bv)70％，净利用率(npu)57％；亚麻籽粕中还含量木脂素、a-亚麻酸等生物活性物质，亚麻籽蛋白中必需氨基酸组成相当理想，含较多的天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸等；亚麻粕含木脂素20mg/g，是植物雌激素的一种形式，具有多种生物活性，如抗真菌、抗氧化、提高机体免疫力等。然而，这两种渣粕基本作为低廉的动物饲料，未能得到充分和有效地利用，其中一个主要的原因是葵花籽粕中含有较多的绿原酸等酚类化合物，从葵花籽粕中提取葵花籽蛋白时，绿原酸很容易氧化成绿色的醌，使蛋白质产品呈深褐色或棕褐色，醌一旦形成便极易与蛋白质分子极性基团、氨基酸结合，而不易被非反刍动物和家禽等消化，降低了蛋白质的营养价值，而且绿原酸也是精氨酸的抑制剂，因此绿原酸被认为是一种抗营养因子；亚麻籽粕中生氰糖苷为主的有毒物质，大大地限制了亚麻籽粕的综合利用，不能最大化地把亚麻籽资源优势转变为经济优势。因此，有效消除葵花籽粕与亚麻籽粕中的抗营养因子与有毒物质，充分利用蛋白，使饼粕成为廉价易得的优质蛋白新来源，是目前急需解决的问题。饼粕的脱毒和蛋白的高效利用，仅用简单的物理或化学方法难以达到较好的效果，利用微生物数量大、酶系复杂的特点对饼粕进行发酵，可以对生氰糖苷与绿原酸进行消除，提高了粗蛋白的含量。同时，利用微生物蛋白酶系使蛋白降解为多肽，提高蛋白的营养价值与功能性质，而且有利于动植物的吸收。因此，采用微生物发酵法制备一种复合植物蛋白肥料，不仅能在发酵过程中消除抗营养因子与有毒物质，提高蛋白质的含量，而且该肥料还能为动植物提供较多的微量元素及生物活性物质。技术实现要素：针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种复合植物蛋白肥料的制备方法。本发明方法不仅能在发酵过程中消除抗营养因子与有毒物质，提高蛋白质的含量，而且该肥料粗蛋白含量高，还能为动植物提供较多的微量元素及生物活性物质。本发明的技术方案如下：一种复合植物蛋白肥料的制备方法，具体步骤如下：(1)将葵花籽粕、亚麻籽粕与麸皮按比例混合后，加水得到固态发酵培养基；(2)菌种种子液的制备；(3)混合菌种的制备；(4)将混合菌种接种到固态培养基中，混合发酵；(5)将发酵产物干燥、粉碎，制得所述复合植物蛋白肥料。步骤(1)中所述的葵花籽粕、亚麻籽粕、麸皮的质量比为3～5:5～3:2。步骤(1)中所述的固态发酵培养基的含水量控制在40～60％。步骤(2)中所述菌种种子液的制备过程中用到的菌株为实验室自行分离制得，初始菌种均购自江苏省微生物研究所；所述菌种种子液的制备过程包括：a、制备植物乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到mrs培养基中，培养温度为35～37℃，时间18～24h，静置培养，得到菌种种子液；b、制备地衣芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为26～30℃，时间18～24h，静置培养，得到菌种种子液；c、制备枯草芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为26～30℃，时间18～24h，静置培养，得到菌种种子液；d、制备巨大芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为26～30℃，时间18～24h，静置培养，得到菌种种子液；e、制备酵母菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到ypd培养基中，培养温度为26～30℃，时间18～24h，静置培养，得到菌种种子液。步骤(3)中所述混合菌种的制备：将静置培养后的植物乳杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、枯草芽孢杆菌种子液、巨大芽孢杆菌与酵母菌种子液按质量比1～3:1～3:2～4:1～3:1～3制成混合菌种。步骤(4)中所述的菌种添加量为5～10％，以湿基为准；菌种在固态培养基中发酵，密闭发酵48～72h，温度为28～32℃。步骤(5)中所述的烘干温度为50～60℃，粉碎至100～200目。本发明有益的技术效果在于：1、本发明选择去皮的葵花籽粕、亚麻籽粕与麸皮进行混合，添加一定水量得到固态发酵培养基，其中去皮葵花籽粕与亚麻籽粕粗蛋白含量较高，葵花籽粕中b族、烟酸、硫胺素和胆碱的含量高，微量元素钙、磷含量也较一般饼粕类高，亚麻籽粕中还含量木脂素、a-亚麻酸等生物活性物质，亚麻籽蛋白中必需氨基酸组成相当理想，含较多的天门冬氨酸、谷氨酸、精氨酸等；亚麻粕含木脂素20mg/g，是植物雌激素的一种形式，具有多种生物活性，如抗真菌、抗氧化、提高机体免疫力等，但是能量低，而麸皮是低蛋白、高能量的物质，选择这三种物质复配，可以得到高蛋白、高能量的固态发酵培养基。2、本发明采用混合菌株发酵得到高蛋白肥料，所述发酵菌株由植物乳杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌与酵母菌五种菌复配混合而成，其中，植物乳杆菌与酵母菌在发酵过程中能分泌β-葡萄糖苷酶及相关酶系，能去除亚麻籽粕中的生氰糖苷与葵花籽粕中的绿原酸；地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌能产丰富的蛋白酶，可将蛋白质部分水解成为更易吸收并具有一定生物活性的寡肽，有利于动植物的吸收，同时枯草芽孢杆菌与酵母能利用糖类大量产生菌丝体蛋白，通过复合菌中不同微生物的协同作用，提高发酵产物的粗蛋白含量。具体实施方式下面结合实施例，对本发明进行具体描述。本发明所用初始菌种均购自江苏省微生物研究所，后使用菌株经过实验室自行分离制得。实施例1一种复合植物蛋白肥料的制备方法，具体步骤如下：(1)固态发酵培养基的制备：将葵花籽粕、亚麻籽粕与麸皮以质量比3:5:2混合后，加水得到固态发酵培养基，含水量为40％；所述的葵花籽粕、亚麻籽粕均为脱壳的葵花籽粕、亚麻籽粕；(2)菌种种子液的制备：a、制备植物乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到mrs培养基中，培养温度为37℃，时间18h，静置培养，得到菌种种子液；b、制备地衣芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为26℃，时间24h，静置培养，得到菌种种子液；c、制备枯草芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为28℃，时间20h，静置培养，得到菌种种子液；d、制备巨大芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为30℃，时间18h，静置培养，得到菌种种子液；e、制备酵母菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到ypd培养基中，培养温度为26℃，时间24h，静置培养，得到菌种种子液；(3)混合菌种的制备：将培养后的植物乳杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、枯草芽孢杆菌种子液、巨大芽孢杆菌种子液与酵母菌种子液按照质量比1:1:1:1:1的比例混合制成混合菌种，(4)将混合菌种接种到固态培养基中，接种量为5％(以湿基为准)，在32℃下混合发酵72h；(5)将发酵产物在50℃烘干至水分含量<5％；(6)将发酵产物粉碎至100目；(7)包装，制得所述复合植物蛋白肥料。实施例2一种复合植物蛋白肥料的制备方法，具体步骤如下：(1)固态发酵培养基的制备：将葵花籽粕、亚麻籽粕与麸皮以质量比2:2:1混合后，加水得到固态发酵培养基，含水量为50％；所述的葵花籽粕、亚麻籽粕均为脱壳的葵花籽粕、亚麻籽粕；(2)菌种种子液的制备：a、制备植物乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到mrs培养基中，培养温度为35℃，时间24h，静置培养，得到菌种种子液；b、制备地衣芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为30℃，时间18h，静置培养，得到菌种种子液；c、制备枯草芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为30℃，时间18h，静置培养，得到菌种种子液；d、制备巨大芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为26℃，时间24h，静置培养，得到菌种种子液；e、制备酵母菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到ypd培养基中，培养温度为30℃，时间18h，静置培养，得到菌种种子液；(3)混合菌种的制备：将培养后的植物乳杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、枯草芽孢杆菌种子液、巨大芽孢杆菌种子液与酵母菌种子液按照质量比2:1:3:1:3的比例混合制成混合菌种；(4)将混合菌种接种到固态培养基中，接种量为8％(以湿基为准)，在30℃下混合发酵60h；(5)将发酵产物在55℃烘干至水分含量<5％；(6)将发酵产物粉碎至150目；(7)包装，制得所述复合植物蛋白肥料。实施例3一种复合植物蛋白肥料的制备方法，具体步骤如下：(1)固态发酵培养基的制备：将葵花籽粕、亚麻籽粕与麸皮以质量比5:3:2混合后，加水得到固态发酵培养基，含水量为60％；所述的葵花籽粕、亚麻籽粕均为脱壳的葵花籽粕、亚麻籽粕；(2)菌种种子液的制备：a、制备植物乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到mrs培养基中，培养温度为36℃，时间20h，静置培养，得到菌种种子液；b、制备地衣芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为28℃，时间20h，静置培养，得到菌种种子液；c、制备枯草芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为26℃，时间24h，静置培养，得到菌种种子液；d、制备巨大芽孢乳杆菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到营养琼脂培养基中，培养温度为28℃，时间22h，静置培养，得到菌种种子液；e、制备酵母菌种子液：将保菌管中的菌体活化3代，然后接种到ypd培养基中，培养温度为28℃，时间20h，静置培养，得到菌种种子液；(3)混合菌种的制备：将培养后的植物乳杆菌种子液、地衣芽孢杆菌种子液、枯草芽孢杆菌种子液、巨大芽孢杆菌种子液与酵母菌种子液按照质量比1:2:4:1:2的比例混合制成混合菌种；(4)将混合菌种接种到固态培养基中，接种量为10％(以湿基为准)，在28℃下混合发酵48h；(5)将发酵产物在65℃烘干至水分含量<5％；(6)将发酵产物粉碎至200目；(7)包装，制得所述复合植物蛋白肥料。。测试例1、将实施例1～3制备过程中得到的发酵产物进行测试，其发酵前后的绿原酸如表1所示。表1绿原酸(发酵前)％绿原酸(发酵后)％实施例12.40.012实施例23.10.014实施例33.60.015绿原酸测定方法：高效液相色谱法2、将实施例1～3制备过程中得到的发酵产物进行测试，其发酵前后的生氰糖苷如表2所示。表2hcn测定：hj-484-20093、将实施例1～3制备过程中得到的发酵产物进行测试，发酵前后的粗蛋白含量如表3所示。表3粗蛋白(发酵前)％粗蛋白(发酵后)％实施例130.359.5实施例231.462.6实施例332.260.3蛋白测定：凯氏定氮法4、将实施例1～3制备过程中得到的发酵产物进行测试，肥料中木脂素与微量元素ca的含量如表4所示。表4木脂素(mg/g)ca(mg/100g)k(mg/100g)实施例17.6354385实施例26.4323344实施例35.8305312木脂素的测定：高效液相色谱法；微量元素测定：原子吸收法由表1、2、3、4的数据可以看出采，本发明用微生物发酵法制备一种复合植物蛋白肥料，不仅能在发酵过程中消除抗营养因子与有毒物质，提高蛋白质的含量，而且该肥料还能为动植物提供较多的微量元素及生物活性物质。当前第1页12