一种通过油脂微生物发酵将稻秸秆粗纤维转化为粗脂肪的方法技术

本发明专利技术公开了一种以油脂微生物发酵将稻秸秆的粗纤维转化为粗脂肪的方法。为降低稻秸秆的粗纤维提高其粗脂肪含量，本饲料以稻秸秆为底物，辅助农副产物小麦麸、菜籽粕、去皮红薯粉，通过油脂微生物半固态发酵制备成。按单因素试验方案对发酵微生物：发酵性丝孢酵母CICC1368，深黄被孢霉(MortierellaisabellinaAs3.3410)，酿酒酵母YJZP01，禾本红酵母H124，发酵底物：稻秸秆为主，辅助小麦麸、菜粕或去皮红薯，辅助底物比例(0，10％，20％，30％，40％，50％)进行单因素试验优化。对发酵条件装载量(20,50,80g/250mL三角瓶)、料水比(0.50,1.00,1.50)、发酵天数(5,10,20％),接种比例(5,10,20％)和发酵底物添加柠檬酸(0.2,0.5,0.8％)、KH2PO4(0.1,0.2,0.3％)、尿素(0.2,0.5,0.8％)、氯化钙(0.01,0.02,0.03％)进行正交试验。以粗脂肪提升幅度为目标，获得最优发酵条件。最优条件下，稻秸秆粗脂肪含量从0.111％增0.603％，增幅达5倍。

【技术实现步骤摘要】
一种通过油脂微生物发酵将稻秸秆粗纤维转化为粗脂肪的方法
本专利技术涉及一种通过油脂微生物发酵将稻秸秆粗纤维转化为粗脂肪的方法，属于微生物发酵生产领域，特别是涉及通过微生物发酵改善稻秸杆营养价值的生物饲料生产，属于生物饲料

技术介绍
随着人们饮食结构的改变，肉、蛋、奶制品需求量剧增，养殖业迅速发展。养殖业的迅猛发展加剧了能量饲料如玉米等的需求。用于畜禽生产的能量饲料如玉米、豆油、菜油同时也是人的食品，为了避免人畜争粮矛盾，需要大力开发非常规饲料用于畜牧生产。2018年我国玉米、小麦、大麦、高粱、DDGS累计进口1723.6万吨，进口大豆8803万吨，豆粕2.27万吨、菜粕130.2万吨、鱼粉、乳清粉分别进口146.1万吨和55.5万吨。在进口的大豆和谷物中，70％以上用作饲料，可见，我国对饲料原料的国际依存度已达到相当高的水平。我国作为农业生产大国，每年产生的闲置稻秸秆数以亿计。如何经济高效地利用稻秸秆尚需研究。秸秆还田易产生有害物质毒害水稻根系造成农业损失；就地焚烧、随意丢弃对环境造成污染。水稻秸秆粗纤维含量高达60％以上，粗蛋白仅占3-6％，适口性较差，动物消化率低，整体营养价值较低，限制了饲料途径。粗纤维中包含的纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分能阻断消化酶与食糜直接接触，降低养分消化率，此外粗纤维也会阻碍小分子在肠道内的吸收。因此，稻秸秆在畜禽生产中的应用受限，迫切需要一种有效降低稻秸秆中粗纤维含量的方法，改善稻秸秆在畜禽上的营养价值。对稻秸秆进行高温蒸汽加热预处理，能使木质纤维素转化为可发酵糖。油脂微生物可利用这些糖，生产单细胞油。如深黄被孢霉可利用农副产物产油脂，最高时，油脂含量可达到细胞的80％。并且，通过油脂微生物发酵农副产物生产的单细胞油其组成与菜油一致，甚至能增加高价值的γ－亚麻酸、花生四烯酸和二十碳五烯酸的含量，提升油脂营养价值。因此，本试验拟用高温蒸汽预处理稻秸秆，然后用油脂微生物对其发酵，筛选出最适宜菌种和底物组成后，采取正交试验设计，对发酵条件和发酵底物进行优化，以提高稻秸秆的粗脂肪含量，为将来开发利用稻秸秆提供理论依据。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过油脂微生物发酵将稻秸秆的粗纤维转化为粗脂肪的生产方法，以解决上述现有技术存在的问题，使农业副产物稻秸秆的营养价值得以改善。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种将稻秸秆的粗纤维转化为粗脂肪的生产方法，该生物饲料以深黄被孢霉、发酵性丝孢酵母、禾本红酵母等油脂微生物为发酵菌种，以稻秸秆为发酵底物，发酵的适宜条件分别为：发酵菌种的选择：发酵性丝孢酵母CICC1368，深黄被孢霉(MortierellaisabellinaAs3.3410)，酿酒酵母YJZP01，禾本红酵母H124。发酵底物的选择：稻秸秆为主，辅助以小麦麸或菜粕或去皮红薯。辅助底物的添加比例：0，10％，20％，30％，40％，50％。装载量(20,50,80g/250mL三角瓶)、料水比(0.50,1.00,1.50)、发酵天数(5,10,20d),接种比例(5,10,20％)对发酵产物粗脂肪含量的影响。柠檬酸(0.2,0.5,0.8％)、KH2PO4(0.1,0.2,0.3％)、尿素(0.2,0.5,0.8％)、氯化钙(0.01,0.02,0.03％)的添加对发酵产物粗脂肪含量的影响。本专利技术所述的微生物发酵方法具有提高稻秸秆粗脂肪含量的作用。本专利技术公开了以下技术效果：与未发酵稻秸秆相比，发酵稻秸秆的粗脂肪含量从0.111％上升稻0.603％，增加了5倍。附图说明图1为bacteriaA发酵稻秸秆的粗脂肪含量变化。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附表，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附表和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例(一)1材料与方法1.1菌的活化及发酵培养基的制备发酵性丝孢酵母CICC1368购买自中国工业微生物菌种保藏管理中心，深黄被孢霉(MortierellaisabellinaAs3.3410)购买自中国科学院微生物研究所。酿酒酵母YJZP01，禾本红酵母H124由四川农业大学理学院友情赠送。深黄被孢霉(M.isabellinaAs3.3410)在土豆琼脂斜面培养基上28℃活化7天后，将深黄被孢霉单菌落接种到土豆液体种子培养基中，28℃、180r/min摇床培养2d。将培养2d的正处于对数生长期的深黄被孢霉孢子液用八层无菌纱布过滤得孢子悬液。酵母培养于酵母葡萄糖琼脂固体培养基上，然后挑选单菌落接种到酵母葡萄糖液体培养基中，28℃、180r/min摇床培养16h得发酵种子液。稻秸秆，菜籽粕，小麦麸，红薯粉购买自农贸市场(衡阳，湖南)，其粗脂肪含量分别为0.76％，6.06％，3.40％，5.00％。将稻秸秆切碎至5厘米长度，加适量的菜籽粕等其他农副产物，加适量的水120℃高温高压20min预处理待用。试验于衡阳师范学院生命科学与环境学院实验室进行。1.2发酵条件优化在250mL三角瓶中添加稻秸秆，加水后120℃灭菌30min，添加菌液，28℃培养若干天后收集产物待测。发酵过程中对对发酵微生物(发酵性丝孢酵母CICC1368，深黄被孢霉(MortierellaisabellinaAs3.3410)，酿酒酵母YJZP01，禾本红酵母H124)，发酵底物(稻秸秆为主，辅助以小麦麸或菜粕或去皮红薯)，辅助底物的添加比例(0，10％，20％，30％，40％，50％)进行单因素试验，每个因素均设置5个水平，每个水平设置6个重复。对发酵条件[装载量(20,50,80g/250mL三角瓶)、料水比(0.50,1.00,1.50)、发酵天数(5,10,20d),接种比例(5,10,20％)，表1]和发酵底物的添加[柠檬酸(0.2,0.5,0.8％)、KH2PO4(0.1,0.2,0.3％)、尿素(0.2,0.5,0.8％)、氯化钙(0.01,0.02,0.03％)，表2]进行正交试验，每个因素均设置3个水平，每个设计设置6个重复。以粗脂肪提升幅度为优化目标，获得最优发酵条件。1.3样品收集分析发酵后的产物在65℃下烘干至恒重，过40目筛，在-20℃冰箱保存。粗脂肪参照GB/T6433-2006以石油醚为提取剂进行测量，粗纤维参照过滤法GB/T6434-2006测定。1.4数据统计分析用SAS8.0软件的GLM程序对结果进行分析。差异显著时采用Duncan氏方法对各组间平均数进行多重比较，结果表示为平均值+标准误(或标准差)。P<0.05时视为差异显著。2结果与分析...

【技术保护点】
1.一种将稻秸秆粗纤维转化为粗脂肪的发酵培养基组成，其特征是，以稻秸秆为主，加水后在120℃处理20min。发酵培养基中添加0-50％的菜籽粕或20％的小麦麸或20％的去皮红薯粉对粗脂肪提高幅度有影响。/n

【技术特征摘要】
1.一种将稻秸秆粗纤维转化为粗脂肪的发酵培养基组成，其特征是，以稻秸秆为主，加水后在120℃处理20min。发酵培养基中添加0-50％的菜籽粕或20％的小麦麸或20％的去皮红薯粉对粗脂肪提高幅度有影响。


2.一种将稻秸秆粗纤维转化为粗脂肪的发酵菌种组成，其特征是，油脂微生物中的一种，发酵性丝孢酵母CICC1368，深黄被孢霉(MortierellaisabellinaAs3.3410)，酿酒酵母YJZP01，禾本红酵母H124中的三种均可提高稻秸秆的粗脂肪含量，但其中一种接种后将降低稻秸秆的粗脂肪含量。


3.一种制备权利要求1所述将稻秸秆粗纤维转化为粗脂肪的生产方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)将选定菌种A在土豆固体培养基上活化4天待菌丝生长旺盛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨灿，唐小武，袁瑶丽，
申请(专利权)人：衡阳师范学院，湖南环境生物职业技术学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43