一种利用霉菌制备棉籽肽的方法技术

一种利用霉菌制备棉籽肽的方法，以棉籽粕为主要原料制备发酵底物，以霉菌菌种制备发酵液，通过液体发酵和喷雾干燥，获得棉籽肽，本发明专利技术将棉籽粕中的蛋白质转化为小分子肽，提高蛋白质的吸收利用率，同时，脱去了棉籽粕中的棉酚等抗营养物质，达到脱酚去毒的功效，提高了棉籽肽的使用安全性，利用本发明专利技术可将棉籽粕中小肽含量提高300％以上，游离棉酚的降解率达96％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种利用霉菌制备棉籽肽的方法
本专利技术属于蛋白肽的制备领域，具体涉及一种利用霉菌制备棉籽肽的方法。
技术介绍
棉籽粕是棉籽榨油浸提后的副产物，在我国饼粕类饲料原料中，其产量仅次于豆粕。其内含粗蛋白35-50％，与豆粕相当，其蛋白质功效比值、纯消化率、生物学效价及蛋白质净利用率等指标均接近动物蛋白，必需氨基酸组成与联合国粮农组织(WHO)推荐的氨基酸组成较为接近，营养价值远高于谷类蛋白，是重要的蛋白质来源。但是，棉籽蛋白结构紧密、相对分子质量大，不易被机体消化吸收，现代科学研究已经表明，小分子肽比等量的氨基酸具有更高的生物活性和营养价值，肽类和氨基酸几乎可以通过小肠绒毛上皮细胞完全吸收利用，进入到血液中，然后输送到生物体的各个部位，肽类被生物体吸收的速度快于等量的游离氨基酸，更快于等量的蛋白质。因此，蛋白质尤其大分子蛋白质须经过消化，降解成小分子肽后才能被吸收利用，同时，棉酚是棉籽粕中主要的抗营养成分，含量为0.11-0.18％，其中，具有活性醛基和活性羟基的游离棉酚毒性较大，含量超过安全界限，因此，用含有棉酚的棉籽粕作为蛋白质来源，直接饲喂动物，易导致畜禽生长迟缓、繁殖率下降，中毒甚至死亡。并且，这种毒性游离棉酚可以和饲料中蛋白氨基酸残基结合，生成不溶性复合物，与消化道中的蛋白水解酶结合，抑制其活性，由此降低蛋白质的利用率。因此，只有通过脱酚处理的棉籽产品才是相对安全的。根据国家标准GB-13078-91，原料棉籽饼粕中游离棉酚允许量≤1200mg/kg，世界卫生组织建议的棉酚相对安全的含量为≤400mg/kg。目前，棉籽粕中棉酚的降解方法常见的有物理法和化学法，但是，物理法工作量大，工艺条件苛刻，成本高，化学法存在易产生物质残留，对机体产生毒副作用，且蛋白质降解率低，棉酚脱毒效率不明显等问题。目前，微生物发酵处理法被认为是安全、脱毒效果好、生产成本低、最有发展前途的脱毒方法。中国专利CN104342471A公开了“一种脱酚棉籽蛋白肽的制备方法”中通过枯草芽苞杆菌发酵的方法对棉籽粕进行脱毒处理，该方法处理后，原料棉籽粕中棉酚含量从0.15％降至0.03％-0.035％，脱毒效果不够彻底，并且发酵时间长。中国专利CN104273328A通过霉菌和芽孢杆菌菌种混合发酵的方法获得一种棉籽粕饲料，利用半固体发酵的方法，使棉酚含量低于0.01％，但小分子肽含量较低，并且该方法中，黑曲霉菌种接种量为5-15％，芽孢杆菌菌种接种量为20-40％，接种量太大，成本过高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用霉菌制备棉籽肽的方法，将棉籽粕中的蛋白质转化为小分子肽，提高蛋白质的吸收利用率，同时，脱去了棉籽粕中的棉酚等抗营养物质，达到脱酚去毒的功效，提高了棉籽肽的使用安全性。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种利用霉菌制备棉籽肽的方法，包括以下步骤：1)制备发酵底物将棉籽粕粉碎，过筛，与硫酸铵、氯化钠混合，加水搅拌均匀；2)制备发酵液斜面培养：将霉菌菌株接种到固体斜面培养基上，28～30℃下恒温培养24-48h；种子液培养：无菌条件下，用生理盐水冲洗固体斜面培养基，获得活化的霉菌种子液，并接入到种子液培养基中，接种量为3-6％，得到发酵液，于28～30℃、转速150-250rpm条件下培养48-72h；3)液体发酵将步骤2)所得的发酵液与步骤1)所得的发酵底物充分混合，发酵液的接种量为3-6％，进行好氧发酵，得到发酵棉粕；4)喷雾干燥将步骤3)中所得发酵棉粕进行喷雾干燥，制得棉籽肽。进一步，步骤1)中，各组分质量百分数为：棉籽粕5-10％，硫酸铵2-8％，氯化钠0.5-1％，水分85-90％，自然pH值。优选地，步骤2)中所述霉菌菌种为黑曲霉、米曲霉、长柄木霉、孤独腐质霉、绳状青霉和棘孢曲霉中的一种或几种。进一步，当所述霉菌菌种为两种以上时，制备每种霉菌菌株对应的种子液、发酵液，在步骤3)中，发酵液与发酵底物混合前，先混合不同霉菌菌种的发酵液。进一步，步骤2)中所述的霉菌固体斜面培养基为：按重量份，马铃薯100-200份，葡萄糖10-20份，琼脂10-20份，MgSO40.2-1.0份，NaCl0.5-1份，FeSO40.002-0.05份，K2HPO40.3-1.2份，水1000-1500份，自然pH值，110-130℃灭菌20-30min。又，步骤2)中，所述的种子液培养基为：按重量份，蛋白胨10-20份，酵母提取物3-8份，NaCl2-6份，水1000-1500份，自然pH值，110-130℃灭菌20-30min。优选地，步骤3)中，发酵条件为：温度28-40℃、自然pH值，通风量0.02-0.35vvm，转速150-250rpm，发酵时间48-60h。优选地，步骤4)中喷雾干燥温度为80-120℃。优选地，步骤1)中，棉籽粕粉碎后，过10-60目筛。本专利技术中接种量指接入的种子液体积占接种后培养液总体积的比例。本专利技术以棉籽粕为原料，选择霉菌菌种，通过液体发酵，可将棉籽粕中的大分子蛋白质转化为分子量较小的蛋白肽，有利于机体吸收，本专利技术所得棉籽肽产品中小肽含量相比发酵前提高300％以上。利用本专利技术制备方法，将原料棉籽粕中棉酚含量从0.177％降至0.007％以下，棉酚降解率高，脱毒较彻底，产品质量达到并优于世界卫生组织建议的棉酚相对安全含量(≤0.04％)的要求。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术选择霉菌菌种，将棉籽粕中的大分子蛋白质降解为小分子肽，对棉籽粕中的棉酚进行了大量的降解，获得的棉籽肽产品中，粗蛋白含量比发酵前提高了10％以上，小分子肽含量比发酵前提高了300％以上，利于机体吸收，游离棉酚的降解率达96％以上，棉酚含量降至0.007％以下，降低了毒性，提高了棉籽肽的总体质量，缩短生产周期，大大降低生产成本。2)本专利技术霉菌菌株接种量小，发酵时间缩短，提高了生产效率。3)本专利技术采用喷雾干燥的方法，其干燥速度非常迅速，相比普通低温干燥，干燥时间减少80％以上，生产效率高，生产能力大，产品质量稳定。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1利用霉菌制备棉籽肽的方法，包括以下步骤：1)制备发酵底物将棉籽粕粉碎，过20目筛后与硫酸铵、氯化钠混合，加水搅拌均匀，按重量比例，原料组分为：棉籽粕7％，硫酸铵2.5％，氯化钠0.5％，水分90％，自然pH值。2)制备发酵液斜面培养：将黑曲霉菌株接种到固体斜面培养基上，30℃下恒温培养48h；其中，所述固体斜面培养基为：马铃薯(去皮)150g，葡萄糖15g，琼脂15g，MgSO40.25g，NaCl0.5g，FeSO40.02g，K2HPO40.5g，将各组分溶于1000ml水中，自然pH值，121℃灭菌30min。种子液培养：无菌条件下，用生理盐水将活化的斜面菌种洗下，并按照接种量4％的比例接入到种子液培养基中，获得发酵液，于30℃、转速200rpm条件下培养48h。所述种子液培养条件为：蛋白胨12g，酵母提取物6g，NaCl5g，将上述组分溶于1000ml水中，自然pH值，121℃灭菌30min。3)液体发酵将步骤2)所得的发酵液按接种量4％，体积比例，与步骤1)所得的发酵底物充分混合，于发酵罐中进行好氧发酵，发酵条件为：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用霉菌制备棉籽肽的方法，包括以下步骤：1)制备发酵底物将棉籽粕粉碎，过筛，与硫酸铵、氯化钠混合，加水搅拌均匀；2)制备发酵液斜面培养：将霉菌菌株接种到固体斜面培养基上，28～30℃下恒温培养24‑48h；种子液培养：无菌条件下，冲洗固体斜面培养基，获得活化的霉菌种子液，并接入到种子液培养基中，接种量为3‑6％，得到发酵液，于28～30℃、转速150‑250rpm条件下培养48‑72h；3)液体发酵将步骤2)所得的发酵液与步骤1)所得的发酵底物充分混合，发酵液的接种量为3‑6％，进行好氧发酵，得到发酵棉粕；4)喷雾干燥将步骤3)中所得发酵棉粕进行喷雾干燥，制得棉籽肽。

【技术特征摘要】
1.一种利用霉菌制备棉籽肽的方法，包括以下步骤：1)制备发酵底物将棉籽粕粉碎，过筛，与硫酸铵、氯化钠混合，加水搅拌均匀；2)制备发酵液斜面培养：将霉菌菌株接种到固体斜面培养基上，28～30℃下恒温培养24-48h；种子液培养：无菌条件下，冲洗固体斜面培养基，获得活化的霉菌种子液，并接入到种子液培养基中，接种量为3-6％，得到发酵液，于28～30℃、转速150-250rpm条件下培养48-72h；3)液体发酵将步骤2)所得的发酵液与步骤1)所得的发酵底物充分混合，发酵液的接种量为3-6％，进行好氧发酵，得到发酵棉粕；4)喷雾干燥将步骤3)中所得发酵棉粕进行喷雾干燥，制得棉籽肽。2.根据权利要求1所述的利用霉菌制备棉籽肽的方法，其特征在于，步骤1)中，各组分质量百分数为：棉籽粕5-10％，硫酸铵2-8％，氯化钠0.5-1％，水分85-90％，自然pH值。3.根据权利要求1所述的利用霉菌制备棉籽肽的方法，其特征在于，步骤2)中所述霉菌菌种为黑曲霉、米曲霉、长柄木霉、孤独腐质霉、绳状青霉和棘孢曲霉中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的利用霉菌制备棉籽肽的方法，其特征在于，所述霉菌菌种为两种以上时，步骤2)中，制备每种霉菌菌株对应的种子液、发酵液，在步骤3)中，发酵液...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志军，欧阳亮，米雁，郭闯，张杰，
申请(专利权)人：上海绿农饲料科技有限公司，江苏富海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31