CN103504123A - 一种具复合酶功能的发酵豆粕及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具复合酶功能的发酵豆粕及其制备方法。本发明通过采用多菌种混合发酵技术，将非转基因豆粕、微生菌菌种液、糖蜜等原料混合均匀后进行固态发酵，并控制微生物生长、代谢和产酶过程中的温度和物料水分等环境条件，保证发酵过程中微生物产酶能力和酶制剂含量的积累，发酵结束后对物料进行低温干燥。通过本发明制备的发酵豆粕除了含有大量的氨基酸，活性益生菌等营养物质，最大的特点就是富含蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶等多种酶类，易被动物消化吸收，提高了发酵豆粕的消化利用率，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及微生物发酵领域和饲料领域，具体涉及一种产复合酶功能的微生物固态发酵法生产具复合酶功能的发酵豆粕，在保存发酵豆粕中的有益微生物和营养物质成分的同时以最大限度的增加复合酶的含量，丰富发酵豆粕产品中有益营养成分，提高发酵豆粕产品的品质，改善产品的饲用效果。
背景技术
随着人民生活水平的提高，人们对畜产品的需求量越来越大，带动了养殖业和饲料业的迅猛发展，同时也使以下几个问题备受关注：一是饲料资源问题；二是畜牧养殖业的环保问题。目前解决饲料资源问题的途径主要为开源节流，即开发新的饲料资源和充分利用现有资源，而对于养殖业带来的环境问题则更好的解决方式就是提高饲料营养成分的消化吸收率，减少氨氮等废气废物的排放。大量研究表明在动物日粮中添加饲用酶制剂是提高养分利用率应用较为广泛和有效的技术之一。
复合酶制剂是采用现代生物技术生产的新型生物活性制剂。饲用酶制剂作为一类高效、无毒副作用的“绿色”环保型饲料添加剂，能有效提高饲料利用率，降低畜禽排泄物中养分的含量，减少环境污染，消除饲料中的抗营养因子，扩大非常规性饲料原料的应用。目前饲用酶制剂的应用已成为提高饲料利用率和开发饲料资源的有效措施。
复合酶的生产主要通过以下三条途径：（1）单一酶复配；（2）产单一酶的多菌种混合发酵；（3）产多种酶的单一菌种发酵。然而现在的复合酶一般是由单一酶复配而来的，成本较高，而且大多只指出了酶制剂整体的最佳用量，对其中各种酶的添加量并没有科学的依据，只是盲目的添加，并且没有考虑到单酶之间的交互效应，对它们之问的适宜配比也研究极少。
豆粕作为饲料加工的主要原料和重要的蛋白来源，已成为各饲料业、养殖业和科研机构研究的目标对象，大多对豆粕的生物学研究主要是微生物发酵对大豆抗原、大豆凝集素、寡糖等抗营养因子的降解和益生菌、粗蛋白、小肽等营养物质的增加方面。对于如何采用微生物发酵技术在降解豆粕中抗营养因子和改善豆粕品质的基础上进一步丰富复合酶的种类和含量方面研究的较少。本复合酶功能发酵豆粕采用多菌种混合发酵，多菌种混合发酵是一个生物混合体系，体系中的所用微生物之间大多具有生长代谢协调作用，产酶特性及各种酶活性也处于一个相对稳定的状态。多菌种混合固态发酵生产复合酶不仅减低了复合酶的生产成本，而且可以根据不同需求，选择不同的发酵底物，生产出富含多种酶类的复合酶功能产品。
因此，本发明旨在运用混菌固态发酵技术，以优质豆粕原料为发酵底物，制备出富含蛋白酶、木聚糖酶、纤维素酶和淀粉酶等多种酶类，同时抗营养因子低，有益微生物数量和有益代谢产物含量高的植物性蛋白饲料—即复合酶功能发酵豆粕。该复合酶功能产品可高效协同发挥复合酶制剂和微生态制剂作用，提高动物生产性能和经济效益，并减少环境污染。
发明内容
本发明的目的是针对酶制剂对改善动物生长性能中发挥的重要作用，以及当前固态发酵豆粕存在酶活含量的不足，提供一种新型的具复合酶功能的发酵豆粕及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种具复合酶功能的发酵豆粕，其特征在于：由下述重量份的原料制备而成：
豆粕470-500，微生物菌种料90-110，水280-320，糖蜜10-20，
其中，微生物菌种料是由芽孢杆菌和乳酸菌的混合菌种在液体培养基中扩增而得的微生物菌种扩增液。
所述的具复合酶功能的发酵豆粕，其特征在于：所述的豆粕为非转基因豆粕。
所述的具复合酶功能的发酵豆粕的制备方法，其特征在于，步骤包括：
（1）准备微生物菌种；
（2）将微生物菌种接种到液体培养基中进行培养，接种量为3-5%，培养温度40-42℃，
其中，每100ml液体培养基由下列重量（g）的组分原料配制而成：
蔗糖或葡萄糖3.5-4.5，牛肉膏0.3-1.5，酵母膏0.4-0.6，蛋白胨0.8-2.0，硫酸铵0.5-0.7，碳酸钙0.2-0.7，氯化钠0.4-1.0，硫酸镁0.03-0.06，磷酸二氢钾0.074-0.076，余量为水，
配制方法是称取上述原料装于三角瓶中，混合均匀，待原料完全溶解后将溶液酸碱度调节到pH7.0-7.3，在121℃灭菌30-40min，即得到液体培养基；
（3）微生物菌种培养2-3天后，再进行扩大化培养1-2天，得到微生物菌种扩增液；
（4）将步骤（3）得到的微生物菌种扩增液按配方比例与水、豆粕和糖蜜混合，混合均匀后运输到固态发酵床中进行产酶固态发酵，发酵温度40-45℃；
（5）将发酵好的发酵豆粕湿料进行低温干燥，干燥后由出料口传出进行粉碎，得到具复合酶功能的发酵豆粕成品。
所述的具复合酶功能的发酵豆粕的制备方法，其特征在于：所述的微生物菌种为芽孢杆菌和乳酸菌的混合菌种，芽孢杆菌和乳酸菌的菌种混合比例为1：1。
本发明的优点是：
本发明通过微生物固态发酵技术，根据微生物自身的代谢活动，以豆粕原料作载体为微生物提供稳定的生长、代谢和产酶条件，并采用低温干燥技术，最大限度的保存了发酵豆粕中具有良性生物学特性的热敏性物质和活性益生菌，并且积累了多种活性酶制剂，具复合酶功能的发酵豆粕大大提高了豆粕的饲用性和营养价值。
具体实施方式
一种具复合酶功能的发酵豆粕的制备，步骤包括：
（1）准备微生物菌种，首先按常规法筛选复合要求的芽孢杆菌菌种、乳酸菌菌种，按将二者等量混合，得到混合菌种；
（2）将混合好的混合菌种接种到液体培养基中进行恒温培养，接种量为4%，培养温度40-42℃，培养2-3天后得到微生物菌种液，
其中，每100ml液体培养基由下列重量（g）的组分原料配制而成：
蔗糖或葡萄糖3.5-4.5，牛肉膏0.3-1.5，酵母膏0.4-0.6，蛋白胨0.8-2.0，硫酸铵0.5-0.7，碳酸钙0.2-0.7，氯化钠0.4-1.0，硫酸镁0.03-0.06，磷酸二氢钾0.074-0.076，余量为水，
配制方法是称取上述原料装于三角瓶中，混合均匀，待原料完全溶解后将溶液酸碱度调节到pH7.0-7.3，在121℃灭菌30-40min，即得到液体培养基；
（3）将步骤（2）得到的微生物菌种液作为菌种，按相同的方法在进行扩大化培养2天，得到微生物菌种扩增液；
（4）称取步骤（3）得到的微生物菌种扩增液100kg,与非转基因豆粕480kg、自来水300kg、糖蜜15kg混合，混合均匀后运输到发酵床中进行固态发酵，发酵温度42℃，发酵时间为？
（5）将发酵好的发酵豆粕湿料进行低温干燥，干燥后由出料口传出进行粉碎，得到具复合酶功能的发酵豆粕成品。
将本实施例获得的具复合酶功能的发酵豆粕与传统发酵豆粕的营养成分相比，结果见表1。
表1：具复合酶功能发酵豆粕和传统发酵豆粕的营养成分比较
| 项目 | 传统发酵豆粕（%） | 复合酶功能发酵豆粕（%） |
| 水分 | ＜12 | ＜12 |
| 粗蛋白质 | ＞48 | ＞50 |
| 酸溶蛋白 | ＞8-10 | ＞12 |
| 活菌数 | ≥105CFU/g | ≥107CFU/g |
| 乳酸 | ≥2 | ≥2.5 |
| 蛋白酶活 | - | 10-30U/g |
| 纤维素酶活 | - | 150-300U/g |
| 木聚糖酶活 | - | 200-400U/g |
由表1可以看出本发明的复合酶功能发酵豆粕中酸溶蛋白、活菌数、乳酸含量都比传统发酵豆粕高，同时还新增了蛋白酶活、纤维素酶活、木聚糖酶活。
Claims (4)
1.一种具复合酶功能的发酵豆粕，其特征在于：由下述重量份的原料制备而成：
豆粕 470-500，微生物菌种料90-110，水280-320，糖蜜10-20，
其中，微生物菌种料是由芽孢杆菌和乳酸菌的混合菌种在液体培养基中扩增而得的微生物菌种扩增液。
2.根据权利要求1所述的具复合酶功能的发酵豆粕，其特征在于：所述的豆粕为非转基因豆粕。
3.根据权利要求1所述的具复合酶功能的发酵豆粕的制备方法，其特征在于，步骤包括：
（1）准备微生物菌种；
（2）将微生物菌种接种到液体培养基中进行培养，接种量为3-5%，培养温度40-42℃，
其中，每100ml液体培养基由下列重量（g）的组分原料配制而成：
蔗糖或葡萄糖3.5-4.5，牛肉膏0.3-1.5，酵母膏0.4-0.6，蛋白胨0.8-2.0，硫酸铵0.5-0.7，碳酸钙0.2-0.7，氯化钠0.4-1.0，硫酸镁0.03-0.06，磷酸二氢钾0.074-0.076， 余量为水，
配制方法是称取上述原料装于三角瓶中，混合均匀，待原料完全溶解后将溶液酸碱度调节到pH7.0-7.3，在121℃灭菌30-40min，即得到液体培养基；
（3）微生物菌种培养2-3天后，再进行扩大化培养1-2天，得到微生物菌种扩增液；
（4）将步骤（3）得到的微生物菌种扩增液按配方比例与水、豆粕和糖蜜混合，混合均匀后运输到固态发酵床中进行产酶固态发酵，发酵温度40-45℃；
（5）将发酵好的发酵豆粕湿料进行低温干燥，干燥后由出料口传出进行粉碎，得到具复合酶功能的发酵豆粕成品。
4.根据权利要求3所述的具复合酶功能的发酵豆粕的制备方法，其特征在于：所述的微生物菌种为芽孢杆菌和乳酸菌的混合菌种，芽孢杆菌和乳酸菌的菌种混合比例为1：1。
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