一种菌酶协同预处理棕榈粕的工艺

本发明涉及饲料加工，尤其涉及一种菌酶协同预处理棕榈粕的工艺。

背景技术：

1、棕榈粕是油棕的果仁榨油后的副产物，其产量巨大、价格低廉、无毒副作用，同时其粗蛋白、粗脂肪含量较高，但由于其粗纤维含量较高，且在非淀粉多糖中78％的组成为β-甘露聚糖，并含有少量的木聚糖和纤维素，降低了棕榈粕的消化率，从而限制了单胃动物对其的使用。

2、布拉迪酵母是酿酒酵母的亚种，具有耐高温和耐胆盐的特性，通过改变病原菌的表面减少肠道致病菌。布拉迪酵母作为一种微生物菌剂时，其分泌物能提高动物体内的酶活，从而促进营养物质的消化吸收；还能通过干扰促炎因子来提高机体抗炎作用。但是，布拉迪酵母具有很多与酿酒酵母不同的特性，如布拉迪酵母不能降解乳糖，不能利用大部分有机酸。

3、现有技术中，采用酶解和发酵的方法，不能实现棕榈粕大分子物质的有效降解，会导致所得的饲料成品中未降解的大分子物质较多，消化吸收潜力差。

技术实现思路

1、本发明提供一种菌酶协同预处理棕榈粕工艺，用以解决现有技术中对棕榈粕降解消化不完全的缺陷。

2、第一方面，本发明提供一种菌酶协同预处理棕榈粕的方法，包括：采用木聚糖酶和甘露聚糖酶作为复合酶对棕榈粕进行酶解，利用产酸和抑菌性能筛选得到一株乳酸菌，并将其与布拉迪酵母联合作为发酵菌种对酶解后的棕榈粕进行固态发酵，获得发酵饲料；所述发酵菌种的接种量为菌酶协同发酵体系质量的5％～15％；乳酸菌发酵液与布拉迪酵母发酵液的质量体积比为3:7～7:3。优选地，所述乳酸菌发酵液为植物乳杆菌lactiplantibacillus plantarum的发酵液。

3、本申请中，首次根据产酸性能和抑菌性能筛选出乳酸菌，并将其与布拉迪酵母作为发酵菌株，与含有木聚糖酶和甘露聚糖酶的复合酶酶解过程搭配，有效实现棕榈粕的降解，并且能够提高微生物代谢产物的含量。更具体地，本发明采用乳酸菌和布拉迪酵母作为发酵菌种对酶解后的棕榈粕进行固态发酵，获得发酵饲料。

4、在本发明所提供的方法中，其酶解体系中，复合酶的用量为棕榈粕质量的1～2.5％。

5、在本发明所提供的方法中，酶解体系或发酵体系中，溶剂为水或ph 3.0～5.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液。

6、在本发明所提供的方法中，酶解温度为50～55℃，酶解处理时间为10～13h。

7、本发明中，为了与后续的微生物发酵过程相配合，得到最适合于微生物发酵的棕榈粕酶解液，对酶解温度和时间进行探究，得到最适合的酶解温度和时间。

8、在本发明所提供的方法中，固态发酵中，发酵底物的水分含量为20～36％。

9、在本发明所提供的方法中，所述固态发酵的原料包括棕榈粕、麦麸、红糖、木聚糖酶、甘露聚糖酶、乳酸菌发酵液、布拉迪酵母发酵液、水和磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液。

10、在本发明所提供的方法中，所述原料包括：

11、棕榈粕2～2.5份，麦麸0.5～1份，红糖0.1～0.2份，木聚糖酶0.02～0.025份，甘露聚糖酶0.025～0.035份，乳酸菌发酵液0.15～0.525份，布拉迪酵母发酵液0.075～0.225份，水和磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液0.91～1.88份。

12、作为本发明的一个具体实施方式，本发明所提供的方法，包括：

13、(1)在水或ph为3.0～5.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中加入复合酶和灭菌后的棕榈粕，混合均匀进行酶解处理，得到酶解棕榈粕；

14、(2)红糖溶于磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，与灭菌后的麦麸混合均匀，获得混合料液；

15、(3)将步骤(2)的混合料液加入到步骤(1)的酶解棕榈粕后，再加入乳酸菌发酵液和布拉迪酵母发酵液，进行厌氧发酵。

16、更具体地，本发明中菌酶协同预处理棕榈粕的方法，包括：

17、a.棕榈粕粉碎：将棕榈粕投入粉碎机内进行粉碎，粉碎后的棕榈粕过40目筛；

18、b.棕榈粕预处理：称取一定量的棕榈粕于灭菌锅中121℃灭菌15min，在水或ph为3.0～5.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中加入酶制剂，搅拌溶解后与棕榈粕混合均匀后置于30l反应釜中55℃预处理12h，得到酶解棕榈粕；

19、c.红糖溶于磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液中，与灭菌后的麦麸混合均匀，获得混合料液；

20、将混合料液加入到酶解棕榈粕后，再加入乳酸菌发酵液和布拉迪酵母发酵液，均匀分装至呼吸袋中，置于恒温培养箱中37℃发酵3天，得到发酵饲料。

21、步骤c中使用的呼吸袋为单向阀厌氧呼吸袋，可防止氧气进入，使发酵袋内部保持发酵所需要的厌氧环境。

22、第二方面，本发明还请求保护上述棕榈粕菌酶协同处理方法在提高棕榈粕降解效率中的应用。

23、第三方面，本发明提供一种发酵饲料，由上述菌酶协同处理方法制备得到。

24、本发明的有益效果：

25、本发明采用菌酶协同预处理棕榈粕，既能对饲料原料中的大分子物质进行充分的降解，又能产生有益微生物代谢产物，具有较大的生产应用价值。

26、本发明通过木聚糖和甘露聚糖搭配，将棕榈粕中的木聚糖和甘露聚糖降解为可利用的低聚糖，如甘露寡糖等，极大地降低了棕榈粕的抗营养作用，并具有一定的营养和益生作用。

27、同时，本发明使用乳酸菌和布拉迪酵母进行厌氧固态发酵，对棕榈粕酶解液中的物质进行发酵，并提供了所述棕榈粕发酵物在动物中的应用，所述棕榈粕发酵物可改善棕榈粕的适口性，促进动物采食，提高蛋白质和纤维的消化率。

技术特征：

1.一种菌酶协同处理棕榈粕的方法，其特征在于，包括：采用木聚糖酶和甘露聚糖酶作为复合酶对棕榈粕进行酶解，利用产酸和抑菌性能筛选得到乳酸菌，并将所述乳酸菌与布拉迪酵母联合作为发酵菌种对酶解后的棕榈粕进行固态发酵，获得发酵饲料；所述发酵菌种的接种量为菌酶协同发酵体系质量的5％～15％；乳酸菌发酵液与布拉迪酵母发酵液的质量体积比为3:7～7:3。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，酶解体系中，复合酶的用量为棕榈粕质量的1～2.5％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，酶解体系或发酵体系中，溶剂为水或ph3.0～5.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，酶解温度为50～55℃，酶解处理时间为10～13h。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，固态发酵中，发酵底物的水分含量为20～36％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述固态发酵的原料包括棕榈粕、麦麸、红糖、木聚糖酶、甘露聚糖酶、乳酸菌发酵液、布拉迪酵母发酵液、水和磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述原料包括：

8.根据权利要求1～4、6～7任一项所述的方法，其特征在于，包括：

9.权利要求1～8任一项所述的方法在提高棕榈粕降解效率中的应用。

10.一种发酵饲料，其特征在于，以权利要求1～8任一项所述方法制备得到。

技术总结
本发明涉及饲料加工工艺领域，具体提供一种菌酶协同预处理棕榈粕的工艺。本发明所提供的工艺，采用木聚糖酶和甘露聚糖酶作为复合酶对棕榈粕进行酶解，利用产酸和抑菌性能筛选乳酸菌，并将其与布拉迪酵母联合作为发酵菌种对酶解后的棕榈粕进行固态发酵，获得发酵饲料；所述发酵菌种的接种量为菌酶协同发酵体系质量的5％～15％；乳酸菌发酵液与布拉迪酵母发酵液的质量比为3:7～7:3。本发明采用菌酶协同预处理棕榈粕，既能对棕榈粕中的大分子物质进行充分的降解，又能产生有益微生物代谢产物，具有较大的生产应用价值。

技术研发人员：曹云鹤,刘英,董冰,王春林,刘菁
受保护的技术使用者：中国农业大学三亚研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15