菜籽粕酶解发酵生产蛋白饲料原料的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及菜籽柏的废物利用，尤其是涉及一种菜籽柏酶解发酵生产蛋白饲料原 料的方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国畜牧业的快速发展，饲料原料逐渐紧缺，价格不断上涨，开发应用新型饲 料资源已经成为现代畜牧业的研宄方向。菜籽柏是油菜籽榨油后的副产物，其粗蛋白含量 在32%以上，粗纤维含量在12%以下。菜籽柏含有较多有毒有害物质，如异硫氰酸酯、硫氰酸 酯、恶唑烷硫酮、腈，芥子碱，单宁、植酸等，极大的限制了其在动物日粮中的应用，不但影响 了日粮的适口性，影响了其他营养物质的利用，还可引起动物甲状腺肿大，抑制动物生长。
[0003] 中国专利CN101715875A公开了采用菜籽柏制备的蛋白饲料及其制备方法，通过 采用热带假丝酵母固态发酵来制备富含蛋白的饲料，其蛋白含量可达44%，硫甙含量降低 65%以上。但由于该制备方法采用曲盘发酵，很难达到规模化生产，且劳动强度大。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种可实现机械化、规模化生 产的菜籽柏酶解发酵生产蛋白饲料原料的方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案： 本发明所述的菜籽柏酶解发酵生产蛋白饲料原料的方法包括下述步骤： 第一步，液体发酵 a、 将培养活化的热带假丝酵母菌种用无菌生理盐水制成悬浮液，接种到发酵培养基中 培养20~24h，得到热带假丝酵母发酵液； b、 将培养活化的纳豆芽孢杆菌种用无菌生理盐水制成悬浮液，接种到液体发酵培养基 中培养发酵18~24h，得到纳豆芽孢杆菌发酵液； c、 将培养活化的植物乳杆菌用无菌生理盐水制成悬浮液，接种到液体发酵培养基中培 养发酵18~22h，得到植物乳杆菌发酵液； d、 将上述三种发酵液按一定的比例制成混合菌液备用； 第二步，固体酶解与发酵 a、 将菜籽柏原料装入爆缸，爆缸罐体密封后通入180~250°C的饱和蒸汽，当爆缸压力达 到0. 5~2.OMpa后维持0. 5~10min，在0. 00875s内打开气动阀门进行蒸汽爆破； b、 将气爆后的物料、第一步制备的混合菌液、糖蜜按重量比1:0. 6~1. 3:0. 03~0. 08的 比例在混合机内进行混合，同时加入中性蛋白酶25~80U/g原料，甘露聚糖酶30~55IU /g原料，纤维素酶50~80IU/g原料，木聚糖酶25~55IU/g原料，植酸酶5~15IU/g原料， 果胶酶30~60U/g原料，中温淀粉酶15~25U/g原料，糖化酶120~180U/g原料，混合均匀 后调节水分至35~45%，制成混合物料； c、 将混合物料送入专用的模块化固态生物原料连续发酵装置内进行酶解与发酵，设定 酶解与发酵温度28~45°C，相对湿度60~90%，发酵时间18~36h: 混合物料由提升机送入摆式布料器，再进入刮板布料器，由刮板布料器均匀将其分布 到自下而上设有N层发酵室的塔架最顶层发酵室的各箱体单元的上开口箱体内，当物料达 到设定的布料高度后，箱体单元底部的下翻式翻板门自动打开，将物料翻转卸入下方第N-1 层发酵室的上开口箱体内进行发酵；卸料完毕后的顶层下翻式翻板门关闭，开始下一轮布 料；当第N-1层发酵室的上开口箱体内的物料发酵到设定值时，再翻转卸到第N-2层发酵 室的上开口箱体内继续发酵，卸料完毕的第N-1层下翻式翻板门关闭，迎接顶层上开口箱 体内翻转卸下的物料，顶层上开口箱体内再进行新一轮布料，依次类推，实现物料的连续发 酵；当物料翻转卸到底部第一层上开口箱体内中发酵后，第一层的下翻式翻板门打开，发酵 完成的物料从缓冲出料斗卸到出料刮板输送机上； 物料在第一层至第N-1层发酵室的上开口箱体内进行连续发酵时，每层发酵物料的温 湿度依靠连接在风道调节管路上的进风温湿度调节装置来控制； 第三步，干燥 出料刮板输送机将物料转送出去后，经80°C以下低温干燥至含水量低于12. 5%，即可 得到蛋白饲料原料产品。
[0006] 所述第二步中发酵物料的温湿度调整方法为： 当任一层发酵室箱体单元的上开口箱体内物料发酵温度、湿度偏离设定值时，开启鼓 风机和抽风机，同时打开该层发酵室内箱体单元上开口箱体的排风电动阀，并打开与该层 相邻的下层发酵室各箱体单元上开口箱体的进风电动阀，鼓风机输送的风通过进风温湿度 调节装置调节后，经进风通道进入与该层相邻的下层发酵室各箱体单元上开口箱体内，并 经所述的该层发酵室箱体单元的下翻式翻边门的门缝、导风管的管壁缝隙，穿透所述的该 层发酵室各箱体单元上开口箱体内的物料层后，自排风通道排出；当发酵室内的物料处于 耗氧发酵期，按照上述步骤适度开启进风电动阀和排风电动阀进行通风供氧；在发酵稳定 期，关闭或关小进风电动阀和排风电动阀。
[0007] 所述第二步中所送风力的温湿度调节方法为： 当需要热风时，外部热工质进入列管式换热器的壳程，对通过管程的自然风进行加热， 反之，外部冷工质进入列管式换热器的壳程，对通过管程的自然风进行降温； 当需要加湿时，外部水源通过管道进入加湿段，通过水帘对经过的自然风进行加湿和 除尘。
[0008] 本发明的优点在于采用气爆与酶解及生物发酵相结合的方式进行菜籽柏的生物 转化，利用蒸汽爆破技术对原料进行预处理，通过爆破装置，利用饱和水蒸气将原料加热至 一定的压力，使蒸汽在压力作用下渗入物料组织结构内部，形成强大的压缩气体能并在短 时间内爆破释放，从而从分子水平打破物料大分子晶格结构，对物料的物理结构和化学组 成具有很强的重构作用，降低抗营养因子，并使物料熟化，便于固态发酵阶段酶解与微生物 发酵的转化利用，缩短发酵周期；同时气爆能达到对原料灭菌的目的，使固体发酵过程中减 少杂菌的污染，保证产品的品质。在生物转化过程中可分泌与合成大量的有益菌、氨基酸、 生化酶、促生长因子等营养类物质，作为饲料喂饲动物时，可调整和提高动物机体免疫力， 达到预防疾病、提高成活率、促进生长、降低成本，增产增收等效果。减少或不需要额外添加 益生菌、酶制剂等添加剂。
[0009]同时，本发明将经过汽爆后的物料与发酵菌液及酶制剂混合后装入专用的模块化 固态生物原料连续发酵装置进行酶解与生物发酵，实现了自动控温、控湿、控通风量的要 求，生物转化率高，发酵周期短，损耗少，成本低，可实现机械化、规模化的生产需求。
【附图说明】
[0010] 图1是本发明中专用的模块化固态生物原料连续发酵装置的结构示意图。
[0011] 图2是图1中进风温湿度调节装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 本发明所述的菜籽柏酶解发酵生产蛋白饲料原料的方法包括下述步骤： 第一步，液体发酵 a、 将使用YH)培养基上活化好的热带假丝酵母斜面菌种用无菌生理盐水制成悬浮液， 接种到发酵培养基中，其中所用发酵培养基中含有10%葡萄糖或糖蜜、〇. 5%硫酸铵、0. 5% 磷酸氢二钾、〇. 05%硫酸镁，按照通风量1:0. 4，温度30~32 °C，压力0. 06~0. 08Mpa培养 20~24h，得到热带假丝酵母发酵液； b、 将使用牛肉膏蛋白胨培养基活化后的的纳豆芽孢杆菌种用无菌生理盐水制成悬 浮液，接种到液体发酵培养基中，其中所用发酵培养基中含有豆柏粉1. 〇~3. 0%，玉米粉 1. 0~3. 0%，硫酸镁 0? 2~0. 6%，硫酸锰 0? 02~0. 06%，氯化钠 0? 5~1. 0% ;按照压力 0? 05~0. 1 Mpa，搅拌转速170~230r/min，通风量1:0. 5~1. 2,培养温度32~35°C培养发酵18~24h，得 到纳豆芽孢杆菌发酵液； c、 使用固体MRS培养植物乳杆菌，将植物乳杆菌一级