一种豆粕发酵用的高效发酵剂以及应用该发酵剂进行豆粕发酵的工艺

暂无

一种豆粕发酵用的高效发酵剂以及应用该发酵剂进行豆粕\n发酵的工艺\n技术领域\n[0001] 本发明涉及生物酶解发酵技术领域，特别涉及一种高效豆粕发酵剂及用该高效豆粕发酵剂进行豆柏发酵的工艺。\n背景技术\n[0002] 豆粕是畜禽最重要的植物性蛋白源，其粗蛋白含量高，并有较平衡的氨基酸组成，但由于豆粕中存在多种抗营养因子，主要有胰蛋白酶抑制剂、植酸、大豆凝血素、脲酶、低聚糖、脂肪氧化酶、大豆抗原蛋白(致敏因子)及致甲状腺肿素等多种抗营养因子(Huisman，Jansman.1990；金征宇，建津，1995；张胆峰，王立明，1999；王春林，陈喜斌，2000；郑爱娟，郑树青，2002)。由于它们的存在，一方面对动物体内某些消化酶起抑制作用或与营养物质络合成不易消化的成分等，使得豆粕的消化率和动物的吸收率下降；另一方面对动物体内的某些器官起到破坏作用(李素芬，杨丽杰，1999)，对动物的生理、生长、健康造成不良的影响。尤其是近年来动物营养研究显示，豆粕中的抗原蛋白，限制了幼年动物对蛋白质的有效吸收，影响了豆粕在饲料工业中的应用。\n[0003] 豆粕中抗营养因子的消除和蛋白质的有效吸收利用一直是人们关注的焦点。近年来豆粕深加工方法更受到重视，消除豆粕中的抗营养因子的影响，促进大豆蛋白更有效地降解吸收的研究，取得了一定进展。微生物发酵的方法处理豆粕成为目前研究的热点，经研究表明，经过发酵的豆粕，较大程度降低了豆粕中抗营养因子的含量，有效消除大豆蛋白的抗原性，有利于动物的生长发育和肠道的吸收利用。\n[0004] 微生物发酵法对豆粕进行处理的特点：(1)经济、成本低，不需要加热或者添加化学试剂，无化学残留，应用比较安全；(2)对饲料营养成分的影响与破坏较小，不会造成营养价值降低，且能使营养物质更易被动物吸收；(3)与添加单一的酶制剂相比，可以同时作用去除多种抗营养因子；(4)豆粕细胞壁破坏更加彻底，内容物更易释放，有利于动物更加快速地吸收营养物质；(5)增加了微生物活的菌体，有利于动物肠道菌群的平衡；(6)发酵过程中分解大豆蛋白产生多种小肽(smallpeptides)。\n[0005] 专利申请CN 200610020037.2中报道了活化的复合酶和枯草芽抱杆菌、乳酸菌、酵母菌的单株菌种或其组合进行强化豆粕发酵的工艺。浙江大学饲料科学研究所(微生物发酵豆粕营养特性研究；中国粮油学报，2008，1，Vol.23，p.121-124)研究也采用枯草芽抱杆菌、酿酒酵母菌、乳酸菌对豆粕进行发酵，豆粕经过发酵后，去除了豆粕中抗营养因子，豆粕的蛋白质含量也得到了提高，粗脂肪、磷、氨基酸的含量也都有增加。发酵过程中，微生物大量增殖，其结果不但提高了发酵大豆蛋白基料的蛋白质水平，而且部分大豆蛋白发酵时转化为菌体蛋白本身也改变了大豆形白质的营养品质。提高了豆粕利用率与蛋白质的吸收率。\n[0006] 邱建宏(微生物发酵豆粕在养殖业中的应用；《饲料博览，技术版》，2008年第10期，p.8-11)报道了以高蛋白酶曲菌、高淀粉酶曲菌、产植酸酶曲菌及5株营养互补的酵母菌为优化组合菌种用于豆粕发酵，经实践证明是效果很好的。\n[0007] 但是现行微生物发酵工艺流程长、环节多、易污染杂菌、发酵效率低，发酵剂用量大，质量难保的缺点。\n发明内容\n[0008] 为解决上述问题，本发明通过多菌种的组合发酵，提供了一种高效的，去除豆粕中的抗营养因子，产生大豆小肽、天然乳酸、酶等活性物质，能够提高豆粕的利用率和产品质量的多菌体豆粕发酵剂，更重要的是其工艺流程简单、发酵时间短，减少杂菌污染、省时、成本低。\n[0009] 本发明依据微生物学原理，提供了一种由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、乳酸乳杆菌、酿酒酵母和产朊假丝酵母共六种微生物组成独特的多菌体豆粕发酵剂，以质量百分比计其中：\n[0010] 嗜酸性乳杆菌 8％～15％，\n[0011] 乳酸乳杆菌 5％～11％，\n[0012] 枯草芽孢杆菌 58％～64％，\n[0013] 酿酒酵母 10％～16％，\n[0014] 产朊假丝酵母 1％～13％。\n[0015] 更优选：\n[0016] 嗜酸性乳杆菌 10％～13％，\n[0017] 乳酸乳杆菌 7％～9％，\n[0018] 枯草芽孢杆菌 60％～62％，\n[0019] 酿酒酵母 12％～14％，\n[0020] 产朊假丝酵母 3％～11％。\n[0021] 最优选嗜酸性乳杆菌占12％，乳酸乳杆菌占8％，枯草芽孢杆菌占60％，酿酒酵母占12％，产朊假丝酵母占8％。\n[0022] 本发明还提供了用上述高效发酵剂对豆粕发酵的工艺，其特征在于由下列步骤组成的：\n[0023] 1、发酵液的制备\n[0024] 选择密闭的容器，装入活化水，其中活化用水尽可能使用地下水而非自来水，然后将高效豆粕发酵剂、红糖与水混合均匀，其中发酵剂、红糖、活化水的比例为1∶4～\n12∶140～200，静置60分钟以上，使发酵剂充分活化，备用。将发酵液在25～40℃的下静置培养8～12小时后再使用，豆粕的发酵速度会更快一些。\n[0025] 2、豆粕的粉碎\n[0026] 豆粕原料来源于粮、油食品加工企业，优质原料要符合GB/T 19541-2004的要求，也可选用一般豆粕作原料，但对不同厂家、不同批次的豆粕原料，都要进行严格的检验，以便选择合适的酶解发酵工艺参数。\n[0027] 为了使豆粕与菌种充分的接触，使发酵更加彻底，发酵前还需要把豆粕进行粉碎处理，粉碎时适当添加玉米，会增强发酵的效果，玉米的添加量为4～9kg/吨豆粕。粉碎的细度控制在40目左右为宜。高效豆粕发酵剂的用量是1～1.5Kg高效豆粕发酵剂/吨豆粕，优选1～1.3Kg高效豆粕发酵剂/吨豆粕。\n[0028] 3、混合\n[0029] 将粉碎好的豆粕与发酵液用混合机混合均匀，混合过程中正确的操作方法是：将发酵液均匀缓慢地喷洒到豆粕中，边喷洒、边搅拌混合。\n[0030] 4.发酵\n[0031] 将混合好的豆粕发酵装袋，进行发酵。发酵时间的长短与发酵时室内的温度密切相关，发酵的最适温度为28～40℃，在40℃左右发酵速度较快，28℃以上的环境中，仅需\n2～3天的时间就可以完成发酵。\n[0032] 一般在装袋14小时后，发酵袋内袋开始胀气，并散发出酸香的气味，随着酸香味的变浓，发酵袋的空余部位将发生一个胀气再消气的过程，胀气过程较快，消气的过程相对比较缓慢，待袋子基本恢复至装袋时的状态，发酵完成。胀气与消气的过程与温度有关，温度越高时过程越短越明显，反之则越长越不明显\n[0033] 5、发酵后加工\n[0034] 所述发酵后加工是指发酵后处理的工艺：烘干-粉碎-检验-包装-成品。\n[0035] 湿性发酵豆粕进行烘干处理，烘干方式基本上有滚筒烘干、流化床烘干、超低温喷雾干燥三种方式。烘干要求为时间是1～2小时，水分为1 0％以下。烘干后进行再粉碎(由40目粉碎至80目)。检测和包装的具体指标符合企业标准。\n[0036] 本发明还提供了另外一种用上述高效发酵剂对豆粕发酵的工艺，其特征在于：\n[0037] 将本发明所提供的高效发酵剂与水按1∶9的比例稀释后，然后将发酵液在30℃的下静置培养8小时后，直接与粉碎好的豆粕干粉进行混合。此过程不需要红糖活化。发酵保持在20～28℃之间，发酵完成的时间在3～4天。高效豆粕发酵剂的用量是1～1.5Kg高效豆粕发酵剂/吨豆粕，优选1～1.3Kg高效豆粕发酵剂/吨豆粕。所述水来自地下水或已经除氯的水。\n[0038] 本发明具有以下优点：\n[0039] (1)对每种微生物进行优化筛选和驯化，使之具有耐酸、耐盐、耐温及耐胆汁的优良特性。\n[0040] (2)本发明所述的高效发酵剂发酵效率高，其用量1～1.5Kg/吨豆粕，较已有的发酵剂大大减少了用量，减少了成本。\n[0041] (2)发酵模式及工艺创新，减少了发酵步骤，缩短发酵周期，降低设备投资，具有成本优势。\n[0042] (3)应用创新，在养殖场可以直接使用未烘干的发酵豆粕，降低成本、增强产品功能。\n具体实施方式\n[0043] 下面结合具体的实施例对本发明提供的高效发酵剂进行豆粕发酵的工艺的进一步详述：\n[0044] 实施例1\n[0045] 当嗜酸性乳杆菌占12％，乳酸乳杆菌占8％，枯草芽孢杆菌占60％，酿酒酵母占\n12％，产朊假丝酵母占8％时，制成高效豆粕发酵剂。选择密闭的容器，装入90kg左右的地下水，然后将高效豆粕发酵剂500g、红糖3kg与水混合均匀，将发酵液在40℃的下静置培养\n8小时后，备用。将410kg豆粕和3kg玉米一起粉碎，粉碎的细度控制在40目左右为宜。将发酵液均匀缓慢地喷洒到粉碎好的豆粕中，边喷洒、边用混合机搅拌混合。将混合好的豆粕发酵装袋，发酵温度40℃，装袋14小时后，发酵袋内袋开始胀气，并散发出酸香的气味，随着酸香味的变浓，发酵袋的空余部位将发生一个胀气再消气的过程，胀气过程较快，消气的过程相对比较缓慢，48小时后，袋子基本恢复至装袋时的状态，发酵完成。然后超低温喷雾干燥，由40目粉碎至80目，检验，包装。\n[0046] 实施例2\n[0047] 当嗜酸性乳杆菌占11％，乳酸乳杆菌占9％，枯草芽孢杆菌占60％，酿酒酵母占\n14％，产朊假丝酵母占6％时，制成高效豆粕发酵剂。选择密闭的容器，装入100kg左右的地下水，然后将高效豆粕发酵剂500g、红糖3kg与水混合均匀，将发酵液在37℃的下静置培养\n9小时后，备用。将400kg豆粕和3.5kg玉米一起粉碎，粉碎的细度控制在40目左右为宜。\n将发酵液均匀缓慢地喷洒到粉碎好的豆粕中，边喷洒、边用混合机搅拌混合。将混合好的豆粕发酵装袋，发酵温度37℃，装袋14小时后，发酵袋内袋开始胀气，并散发出酸香的气味，随着酸香味的变浓，发酵袋的空余部位将发生一个胀气再消气的过程，胀气过程较快，消气的过程相对比较缓慢，56小时后，袋子基本恢复至装袋时的状态，发酵完成。然后滚筒烘干干燥，由40目粉碎至80目，检验，包装。\n[0048] 实施例3\n[0049] 当嗜酸性乳杆菌占13％，乳酸乳杆菌占8％，枯草芽孢杆菌占60％，酿酒酵母占\n12％，产朊假丝酵母占7％时，制成高效豆粕发酵剂。选择密闭的容器，装入70kg左右的地下水，然后将高效豆粕发酵剂500g、红糖2kg与水混合均匀，将发酵液在25℃的下静置培养\n12小时后，备用。将500kg豆粕和3.5kg玉米一起粉碎，粉碎的细度控制在40目左右为宜。\n将发酵液均匀缓慢地喷洒到粉碎好的豆粕中，边喷洒、边用混合机搅拌混合。将混合好的豆粕发酵装袋，发酵温度28℃，装袋17小时后，发酵袋内袋开始胀气，并散发出酸香的气味，随着酸香味的变浓，发酵袋的空余部位将发生一个胀气再消气的过程，胀气过程较快，消气的过程相对比较缓慢，72小时后，袋子基本恢复至装袋时的状态，发酵完成。然后流化床烘干干燥，由40目粉碎至80目，检验，包装。\n[0050] 实施例4\n[0051] 当嗜酸性乳杆菌占10％，乳酸乳杆菌占7％，枯草芽孢杆菌占60％，酿酒酵母占\n12％，产朊假丝酵母占11％时，制成高效豆粕发酵剂。选择密闭的容器，装入80kg左右的地下水，然后将高效豆粕发酵剂500g、红糖2kg与水混合均匀，将发酵液在30℃的下静置培养8～10小时后，备用。将420kg豆粕和2.5kg玉米一起粉碎，粉碎的细度控制在40目左右为宜。将发酵液均匀缓慢地喷洒到粉碎好的豆粕中，边喷洒、边用混合机搅拌混合。将混合好的豆粕发酵装袋，发酵温度35℃，装袋16小时后，发酵袋内袋开始胀气，并散发出酸香的气味，随着酸香味的变浓，发酵袋的空余部位将发生一个胀气再消气的过程，胀气过程较快，消气的过程相对比较缓慢，48小时后，袋子基本恢复至装袋时的状态，发酵完成。然后超低温喷雾干燥，由40目粉碎至80目，检验，包装。\n[0052] 实施例5\n[0053] 当嗜酸性乳杆菌占13％，乳酸乳杆菌占9％，枯草芽孢杆菌占62％，酿酒酵母占