[發明專利]一種利用水產蛋白和羽毛粉發酵制備魚粉替代蛋白的方法

在審

• 申請號: 201610129700.X
• 申請日: 2016-03-09
• 公開（公告）號: CN107173534A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 劉喚明;洪鵬志;周春霞;楊萍;劉艷芬;鄧楚津
• 申請（專利權）人: 廣東海洋大學
• 主分類號: A23K10/26
• 分類號: A23K10/26;A23K10/22;A23K10/12;A23K10/14;A23K10/30;A23K20/26;A23K20/20;A23K50/80
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技術領域

本發明涉及一種利用水產蛋白和羽毛粉發酵制備魚粉替代蛋白的方法，屬于水產品加工與利用的技術領域。

背景技術

魚粉因適口性佳、營養豐富，尤其是氨基酸組成平衡及未知生長因子的含量豐富，一直以來是水產飼料中不可缺少的優質蛋白源。水產飼料中魚粉的用量通常占配方的30%～60%，是其成本中最大的組成部分。隨著世界范圍內水生動物飼養規模的不斷擴大，全球對魚粉的需求量持續增長。目前，全球每年魚粉供應量約為700萬噸。但由于不良氣候影響，過度捕撈和海洋環境的污染，生態環境的破壞等多種原因，漁業資源受到嚴重破壞導致全球魚粉供應量持續下降，難以滿足整個水產業對魚粉的巨大需求。故近年來魚粉價格一路上揚，進而導致養殖成本相對升高。然而激烈的市場競爭，水產品的市場價格卻不斷下降，直接導致經濟效益下降，極大地影響了養殖者的生產積極性。在海洋漁業資源日益緊張的狀況下尋找替代魚粉的蛋白質原料是維系水產養殖業的可持續發展的關鍵。

羽毛粉由家禽肉制品生產的副產品羽毛加工而成，而羽毛占成年家禽體重的5%～7%左右，具有廣泛而豐富的資源以供加工生產，所以羽毛粉是一種很有開發前途的動物性蛋白質資源。羽毛粉其主要成分是角蛋白，粗蛋白含量為80%～85%，是目前已知的飼料原料中最高的。然而角蛋白結構非常致密，不易溶于水，很難被胃蛋白酶和胰蛋白酶降解，其很難直接應用于飼料工業。目前，飼料工業主要采取水解技術將羽毛粉加工成水解羽毛粉來使用。水解羽毛粉主要依靠水解過程中時間、壓力、溫度的控制。其加工過程為：收集羽毛除塵清洗后，入水解罐中，在高溫高壓的條件下水解。工藝相對先進，突出特點是徹底破壞羽毛角蛋白質穩定的空間結構，從而使它變成畜禽可消化吸收的可溶性蛋白，消化率可達75%。但水解羽毛粉的消化率仍遠不及魚粉，并且必需氨基酸含量不足，例如其賴氨酸和蛋氨酸這兩種必需氨基酸含量分別相當于魚粉的25%和35%左右，因而現有技術制備的水解羽毛粉很難在水產飼料中大規模替代優質進口魚粉。

近年來，酶解和發酵的生物法處理羽毛粉得到了關注。專利201110231644.8“利用地衣芽胞桿菌降解羽毛制備菌肽復合蛋白飼料添加劑的方法”公開了一種通過液態發酵的方式生物處理羽毛粉。文獻《羽毛粉麩皮混合固態發酵條件的優化》（畜牧與獸醫，2014年第3期）公開了一種通過固態表面發酵的方式生物處理羽毛粉。然而，現有的生物處理羽毛粉的方法很難在我國飼料工業得到大規模的應用。液態發酵的方法雖容易大規模的生產，但是需購買發酵罐等相關設備投入成本高，并且發酵生產過程的能耗大，因而，用液態發酵的方式處理的羽毛粉很難在飼料工業大規模的應用。固態表面發酵的方式雖不用投入購買昂貴的發酵設備，但很難進行大規模的生產。

發明內容

本發明針對現有技術處理羽毛粉所存在的問題，本發明提供了一種利用水產蛋白和羽毛粉發酵制備魚粉替代蛋白的方法。本發明的主要目的是提供一種成本低廉和易大規模生產的發酵處理羽毛粉的方法。本發明的另一目的是將低值水產蛋白進行發酵高值化利用。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：一種利用水產蛋白和羽毛粉發酵制備魚粉替代蛋白的方法，包括如下步驟：

（1）將斜面保藏的能產角蛋白酶的耐高溫兼性厭氧菌甲基營養型芽孢桿菌（Bacillus methylotrophicus）HL-4接入到滅菌后冷卻的LB液體培養基中，于55 ℃、150r/min培養12h，制備成Bacillus methylotrophicus HL-4種子液備用；

（2）將麩皮和水按質量比為1：1的比例混合，并混勻制備成麩皮培養基，麩皮培養基于121℃滅菌30min后備用；

（3）將步驟（1）制備的Bacillus methylotrophicus HL-4種子液接入到步驟（2）得到的滅菌后冷卻的麩皮培養基中并混勻，然后將接入菌種的麩皮培養基分裝在已消毒的發酵淺盤中，裝料厚度為4cm，淺盤中發酵培養基表面覆蓋滅菌的濕紗布，再將淺盤置于已滅菌的固體發酵房內的擱架上發酵，控制環境溫度在55℃，發酵時間為48h，發酵結束后的發酵產物經干燥和粉碎后制備成Bacillus methylotrophicus菌劑備用；

（4）將水產蛋白絞碎后備用；

（5）將步驟（4）制備的絞碎的水產蛋白和水解羽毛粉按質量比為0.5～1.5：1的比例混合，然后添加營養物和水混勻得到含水量為40%～85%范圍內的發酵培養基；