一种棉粕与腐植酸发酵复合物的制备方法与流程

本发明涉及发酵饲料领域，具体涉及一种棉粕与腐植酸发酵复合物的制备方法。

背景技术：

1、豆粕减量替代要求增加非常规蛋白饲料资源的开发，充分利用棉籽粕、菜粕、葵花籽粕等杂粕，减少豆粕在饲料中的使用。

2、棉粕粗蛋白含量在38％～50％，是替代豆粕的理想植物蛋白原料。我国年产棉籽饼粕在600万吨以上，对其合理开发利用能够在一定程度上缓解我国植物蛋白资源的不足。

3、“发酵棉籽粕菌种筛选和复合发酵工艺条件及其发酵活性产物研究”(夏新成，南京农业大学硕士论文)一文研究了发酵棉籽粕效果优良菌株的筛选，并最终确定了稻根霉菌、橄榄假丝酵母和克勒克酵母的组合作为优选的发酵菌株，能够降低发酵产物中棉酚的含量，并且增加发酵产物中粗蛋白的含量。

4、“固态发酵改善棉籽粕品质的研究”(邹峰余等，水生生物学报)研究了固态发酵对棉籽粕进行品质的改善，发现采用酿酒酵母(saccharomyces cerevisiae)、植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)配合枯草芽孢杆菌,同时在底物中添加植酸酶以及纤维素酶溶液进行混菌固态发酵,能够提高棉籽粕中游离棉酚、植酸等的降解率。

5、“多酶水解棉籽分离蛋白制备低苦味肽的研究”(刘军等，食品工业科技)一文公开了以水解度为指标，采用酶法水解制备棉籽生物活性肽，在单酶水解的基础上探讨双酶水解工艺，确定碱性蛋白酶和胰蛋白酶为最佳的双酶组合，水解度能达到26.67％，肽得率为87.35％。采用风味酶继续水解，有效降低了苦味，肽得率为85.26％。

6、腐植酸是动、植物遗骸，主要是植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程形成和积累起来的一类有机物质。腐植酸作为饲料添加剂可降低仔猪腹泻率、死淘率，有效提高畜禽免疫力，减少抗生素用量，具有促进生长，提高饲料转化率，改善饲养环境，提高畜禽产品质量，以及环境友好等优点，为当前药物饲料添加剂和抗生素替代品的技术措施之一。

7、现有技术在对棉籽粕发酵降解过程中普遍采用复合发酵菌剂以及复合发酵酶制剂，但是现有复合发酵菌剂、复合酶制剂中往往存在较多的同类型微生物和同类型生化酶制剂等，它们之间存在一定的竞生关系，会影响复合菌剂以及复合酶制剂作用的发挥，因此存在对复合发酵菌剂、复合酶制剂进一步优化的客观需求。另外，未经处理的腐植酸的活性基团常被杂质所封闭，影响功效发挥。

技术实现思路

1、本发明人发现将棉粕与腐植酸一道发酵处理，并通过对复合发酵菌剂、复合酶制剂进行更加细化的筛选组合，可以大大提高发酵产物生物学活性，而且棉粕发酵物与腐植酸一道发挥协同作用。基于此，完成了本发明。

2、因此，本发明提供一种高效微生物发酵法来处理棉粕和腐植酸，采用复合蛋白酶、复合菌株发酵酶解处理棉粕，产生含有大量氨基酸、小肽的底物。与此同时，这些底物中的氨基酸、小肽可与腐酸酸进行络合反应，得到发酵棉粕与腐植酸复合物，用于饲料添加剂等领域。

3、本发明一方面涉及一种棉粕与腐植酸发酵复合物的制备方法，包括如下步骤：

4、步骤1)粉碎：将棉粕用粉碎机粉碎，其中转速为20000-24000转/分钟，时间为30-60秒；

5、步骤2)添加腐植酸：将粉碎后的棉粕粉和腐植酸粉按照重量比为50-90:10-50混合，并搅拌均匀获得发酵物料；

6、步骤3)熟化：发酵物料进行高压灭菌，温度115-125℃，压力1-2mpa，熟化1-2小时；

7、步骤4)调节湿度：熟化后冷却至室温，然后将发酵物料与水按照比例为1:0.6-1.0的比例混合均匀；

8、步骤5)接种：在40℃以下，将复合酶、复合菌制剂以1:2-5的重量比混合，再按重量百分比2-5％的接种量接入发酵物料中，搅拌均匀；

9、步骤6)发酵前段：将接种后的物料进行好氧发酵，控制温度32±1℃，保持湿度≥90％，发酵时间24-48小时，输入无菌空气，保持罐压0.3-0.6mpa；

10、步骤7)发酵后段：关闭空气输入后搅拌均匀，控制温度32±1℃，发酵时间24-48小时；

11、步骤8)缓冲发酵：搅拌均匀后，将温度调整为30±1℃，保持湿度80-90％，发酵时间12-24小时；

12、步骤9)烘干：将发酵完的产物，50-70℃烘干至含水率12％以下。得到发酵复合物。

13、在本发明的一种实施方式中，其中：

14、所述的复合酶为含碱性蛋白酶、纤维素酶的复合酶，其中，碱性蛋白酶、纤维素酶的重量比为2-4:1，优选2-3:1，例如2:1、2.5:1、3:1，更优选为2:1。

15、所述的复合菌制剂为含稻根霉菌、橄榄假丝酵母的复合菌制剂，其中稻根霉菌、橄榄假丝酵母的重量比为5-8:1，优选为6-8:1，例如6:1、6.5:1、7:1、7.5:1、8:1，更优选为7:1。

16、在本发明的制备方法中，其中：

17、在步骤2)中，棉粕粉和腐植酸粉的重量比优选为60-80:20-40，更优选70:30。

18、在步骤3)中，优选熟化温度为118-122℃，更优选为121℃；压力优选1.5-2mpa；熟化时间优选1小时。

19、在步骤4)中，发酵物料与水的比例优选为1:0.7-0.9，例如1:0.7、1:0.8、1:0.9，更优选为1:0.9。

20、在步骤5)中，优选接种温度为25-38℃，更优选为28-34℃，例如28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃；复合酶、复合菌制剂的重量比优选为1:2-4，更优选为1:3。优选以重量百分比为2.5-4％的接种量接入发酵物料中，搅拌均匀，更优选为3-4％，例如3％、3.5％、4％。

21、步骤6)中，发酵时间优选24-36小时，更优选为24小时。优选保持罐压0.4-0.5mpa。

22、步骤7)中，发酵时间优选24-36小时，更优选为24小时。

23、步骤8)中，发酵时间优选12小时。

24、步骤9)中，优选在60℃下烘干至含水率10％以下。

25、本发明另一方面涉及通过上述方法所获得的棉粕与腐植酸发酵复合物。所述棉粕与腐植酸发酵复合物的制备步骤以及优选步骤如上所述。

26、本发明另一方面涉及通过上述方法所获得的棉粕与腐植酸发酵复合物用于饲料添加剂的应用，其在饲料中的添加量为0.1-10％(重量百分比)，优选添加量为0.5-5％，更优选为1-4％，例如1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％。

27、上述棉粕与腐植酸发酵复合物可广泛添加至蛋鸡、肉鸡、仔猪及育肥猪饲料中，有效提高蛋鸡产蛋率，降低其料蛋比，增加肉鸡平均日增重，降低其料肉比，增加仔猪平均日增重，降低其腹泻率、死淘率。

28、有益效果：

29、本发明棉粕与腐植酸发酵复合物在制备过程中，通过对复合发酵菌剂、复合酶制剂进行更加细化的筛选，避免了同类型微生物(例如同属微生物)和同类型生化酶制剂的重复应用，进而避免了同类生物之间的竞生关系，有效发挥复合发酵菌剂、复合酶制剂的协同功效。

30、本发明中将棉粕发酵物与腐植酸一道共同进行发酵处理，其中发酵产生含有大量氨基酸、小肽的底物，这些底物中的氨基酸、小肽可与腐酸酸进行络合反应，发挥协同作用，同时避免了未经处理的腐植酸的活性基团常被杂质所封闭，影响功效发挥。