一种植物乳杆菌及其在制备低植酸高酸溶蛋白高有机酸的芝麻粕中的应用的制作方法

本发明属于生物饲料，具体涉及一种植物乳杆菌及其在制备低植酸高酸溶蛋白高有机酸的芝麻粕中的应用。

背景技术：

1、中国作为世界上最大的饲料生产国，饲料资源严重匮乏，人畜争粮日益严重，尤其是在推广玉米-豆粕型饲料之后，导致豆粕、鱼粉等优质蛋白饲料资源严重依赖进口；人民对美好生活的向往、饲料产业转型升级需求、环保压力的不断增加等诸多因素交织，为生物饲料产业的发展创造了绝无仅有的历史机遇期；加上生物技术的突破性进展、动物营养、饲养管理、发酵工艺和设备等多学科的技术集成和融合，科学家之间的跨界融合和协同研究，为开发利用杂粕类蛋白质源饲料提供了一种新的思路和技术路线。

2、芝麻粕是芝麻取油后的副产物，主要成分是芝麻蛋白质，芝麻粕中含粗蛋白质45％以上，氨基酸组成类似于等蛋白质含量的豆粕，且富含多种动物机体必需氨基酸，是一种高营养的植物蛋白资源。在豆粕价格居高的当下，由于芝麻粕价格低廉，越来越受到饲料厂家的青睐。但由于其赖氨酸含量较低，在使用时要注意额外添加赖氨酸，以平衡氨基酸，提高饲料消化利用率。另外，由于芝麻粕的用量受到其外观、气味、含有一些抗营养因子(植酸和草酸)等因素的影响，限制了其在家禽中的应用。

3、现存技术中已有通过酶解作用或微生物发酵的工艺制备的发酵芝麻粕产品，已有的方法发酵周期短，导致酶解效果差及发酵不充分，芝麻粕的营养价值不能充分利用，同时生产工艺复杂和生产成本高，不利于推广。因此，亟待解决一种发酵酶解芝麻粕的制备方法，既能够充分利用芝麻粕的营养价值，又能够降低发酵酶解芝麻粕的植酸含量，提高酸溶蛋白含量及有机酸含量，提高饲料消化率。

技术实现思路

1、本发明的发明目的在于提供一种发酵酶解芝麻粕的制备方法及其应用，本发明可有效降低芝麻粕中的植酸含量，提高酸溶蛋白和有机酸含量，提高芝麻粕饲用营养价值，降低饲料配方中豆粕使用量，提高饲料消化率。

2、为达到上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

3、一种低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕，其由碱性蛋白酶、植酸酶及植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)bfc1602菌酶协同发酵，经高温干燥粉碎制得。

4、所述植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)bfc1602已于2016年10月21日保藏与中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为cgmcc no.13132。

5、具体的，本申请提供一种低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕的制备方法，步骤如下：

6、步骤1将芝麻粕粉碎，过筛，按0.5％～2.0％添加量(w/w)添加碱性蛋白酶，与筛后芝麻粕混合均匀；

7、步骤2将步骤1的混合物料与水按3:(1-3)的重量比混合均匀，调节ph，使其控制在9.5～11.5；

8、步骤3控制物料温度在45℃～60℃，酶解2～8h，酶解过程不断搅拌；

9、步骤4将步骤3酶解后的物料ph调整至5.5～7.0；

10、步骤5将植酸酶按0.01％～0.03％(w/w)和植物乳杆菌bfc1602按0.1％(w/w)溶解于水溶液中，加入步骤4所得物料中混合均匀，水分控制在50％～80％，温度控制在35-45℃厌氧发酵3d；

11、步骤6发酵后的物料高温干燥至水分含量≤12％；粉碎过筛即得到低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵酶解芝麻粕产品。

12、进一步的，所述步骤1的碱性蛋白酶活性单位为200000u/g，按1.0-2.0％添加量添加；所述步骤5的植酸酶活性单位为10000u/g，所述植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)bfc1602，保藏编号为cgmcc no.13132，活菌数≥2.0×1010cfu/g。

13、进一步的，所述步骤2的料水比3:2，ph值10.5-11.5。

14、进一步的，所述步骤3酶解时的物料温度55-60℃，酶解时间4h。

15、进一步的，所述步骤5的水分50％，发酵温度35℃，时间3d。

16、本申请还保护一种由上述的生产方法制得的低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕。

17、本申请还保护一种由上述低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕制得的蛋鸡饲料，具体发酵酶解芝麻粕等氮替代豆粕5％的日粮。

18、本申请的有益效果：

19、1.本发明生产工艺简单，生产设备投入少，生产成本低。本发明可有效降低芝麻粕中的植酸含量，提高酸溶蛋白和有机酸含量，提高芝麻粕饲用营养价值，降低饲料配方中豆粕使用量，提高饲料消化率；其中，本发明制备的发酵酶解芝麻粕，植酸降解率≥65％，酸溶蛋白占比≥50％，乳酸含量≥42g/kg。

20、2.本发明采用市售碱性蛋白酶和植酸酶即可实现抗营养因子有效降低，提高酸溶蛋白和有机酸含量。本发明提供的发酵酶解芝麻粕，可以降低豆粕使用量，提高饲料利用率，降低生产成本，较少环境污染。在蛋鸡日粮中适量等氮替代豆粕，可显著降低料蛋比和日均耗料。

21、3.本发明通过对比试验得出酶解芝麻粕的最佳反应工艺，其中单因素对比得出，当提高酶解温度，酸溶蛋白占粗蛋白比缓慢提升，当酶解温度为50-60℃条件下的酶解效果较优；当提高碱性蛋白酶添加量，酸溶蛋白占粗蛋白比缓慢提升，当碱性蛋白酶的添加量为1-2％条件下的酶解效果较优；当提高ph值，酸溶蛋白占粗蛋白缓慢提升，当酶解ph值为10.5-11.5时的酶解效果佳。

22、4.本发明通过对比试验筛选得出了两步酶解发酵芝麻粕的最佳反应条件和菌酶配比。其中采用了本申请的两步反应试验效果最优，即使用碱性蛋白酶进行第一步酶解芝麻粕，植酸酶和植物乳杆菌bfc1602联合第二步酶解发酵芝麻粕的酸溶蛋白含量、乳酸含量及植酸降解率效果最优。通过对照组可以看出，单一使用上述任何一步酶解或发酵芝麻粕时的效果均没有联合使用效果好，说明本申请的菌酶组合应用于发酵芝麻粕方法上具有协同增效的技术效果。

23、5.通过对照组将两种酶互换，步骤一使用植酸酶进行酶解，步骤二使用的是碱性蛋白酶与植物乳杆菌配合使用发酵，其效果显著低于先使用碱性蛋白酶酶解，后使用植酸酶和植物乳杆菌联合发酵芝麻粕，说明本申请的两步法，即先采用碱性蛋白酶酶解反应后，再进行植酸酶与植物乳杆菌配合使用发酵，其在生产低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕效果最好。

24、保藏说明

25、中文名：植物乳杆菌

26、拉丁名：lactobacillus plantarum

27、菌株编号：bfc1602

28、保藏机构：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏机构简称：cgmcc

29、地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号

30、保藏日期：2016年10月21日

31、保藏中心登记入册编号：cgmcc no.13132。

技术特征：

1.一种低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1的碱性蛋白酶活性单位为200000u/g，按1.0-2.0％添加量添加；所述步骤5的植酸酶活性单位为10000u/g，所述植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)bfc1602，保藏编号为cgmcc no.13132，活菌数≥2.0×1010cfu/g。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2的料水比3:2，ph值10.5-11.5。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3酶解时的物料温度55-60℃，酶解时间4h。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5的水分50％，发酵温度35℃，时间3d。

6.一种由权利要求1所述的生产方法制得的低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕。

7.一种由权利要求6的低植酸高酸溶蛋白高有机酸的发酵芝麻粕制得的蛋鸡饲料，具体用发酵酶解芝麻粕等氮替代豆粕5％的日粮。

8.权利要求6或7在降低料蛋比、降低日均耗料方面的应用。

技术总结
本发明公开了一种植物乳杆菌及其在制备低植酸高酸溶蛋白高有机酸的芝麻粕中的应用，本申请的发酵芝麻粕是由碱性蛋白酶、植酸酶及植物乳杆菌菌酶协同发酵，经高温干燥粉碎制得，得到的发酵酶解芝麻粕产品，植酸降解率含量≥65％，酸溶蛋白占比≥50％，乳酸含量≥42g/kg，本方法可提高芝麻粕饲用营养价值，降低饲料配方中豆粕使用量，提高饲料消化率，在蛋鸡日粮中适量等氮替代豆粕，可显著降低料蛋比和日均耗料。

技术研发人员：王春雨,王腾飞,邓雪娟,赵晓曼,田子罡,蔡辉益
受保护的技术使用者：北京挑战农业科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13