CN103621768A - 一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，该方法包括以下步骤：(1)豆粕膨化：采用湿法膨化的方法对豆粕进行膨化，膨化使豆粕的结构变得疏松，便于发酵和酶解；(2)发酵和酶解：通过固体发酵法，先好氧后厌氧发酵和发酵过程中产生的蛋白酶的降解作用，使膨化豆粕中的大分子蛋白降解成小分子肽蛋白等，使豆粕中的抗营养因子进一步去除，同时发酵过程中产生的代谢产物和益生菌等提高了大豆肽蛋白饲料的风味。(3)烘干和粉碎：采用低温干燥法对大豆肽蛋白饲料进行烘干，以确保大豆肽蛋白饲料功能性成分的活性，最后粉碎包装。与现有技术相比，本发明具有豆粕降解充分，抗营养因子消除彻底，发酵时间缩短等优点。
Description
技术领域
本发明涉及大豆肽蛋白饲料，具体涉及采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法。
背景技术
我国是世界上最大的养殖生产国之一，蛋白质原料的需求量大，蛋白质饲料资源严重不足，尤其是动物蛋白资源更是短缺。由于动物蛋白资源紧缺，价格不断上扬，同时受同源蛋白使用限制等因素，迫使广大饲料工作者和养殖场积极寻求一种价廉物美的动物蛋白原料替代品。
大豆榨油后产生的豆粕，作为一种质量稳定的植物蛋白原料，一直是饼粕类消费的主体，加之动物性蛋白资源日益短缺，价格居高不下，用量受限，促使豆粕需求的扩大。但由于豆粕中的抗营养因子的存在及其适口性差等问题限制了豆粕的应用价值。同时也确定了普通的大豆植物性蛋白与动物性蛋白之间的不可替代性，因此，提高豆粕蛋白品质，消除抗营养因子，改善豆粕蛋白风味，以部分或全部替代饲料日粮中的动物蛋白是本发明的宗旨。
目前，业内主要采用发酵法来提高豆粕的蛋白品质，市场上发酵豆粕产品较多，但其质量参差不齐。究其原因是因为豆粕的前处理工作没有做好，对豆粕仅作机械粉碎，甚至未作处理就直接进行发酵，使发酵过程中产生的蛋白酶不能与物料充分接触，不能彻底降解豆粕中的大分子蛋白为小分子的肽类和氨基酸等，也不能充分去除豆粕中的蛋白酶抑制剂、植物凝集素、大豆抗原蛋白、脲酶、植酸、大豆低聚糖等抗营养因子，从而影响发酵豆粕的蛋白品质和动物对蛋白的消化、吸收和利用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)豆粕膨化：
将豆粕投入湿法膨化机中进行粉碎，并控制豆粕的粉碎细度，调质物料湿度和温度，控制膨化温度，使豆粕的结构变得疏松，然后通过高温高压灭菌，并保持物料湿度为22～25％，冷却到发酵所需的温度后接种菌种进行发酵；
(2)发酵和酶解：
通过固体发酵法，先好氧发酵后厌氧发酵，发酵过程中产生的蛋白酶的降解作用，使膨化豆粕中的大分子蛋白降解成小分子肽蛋白等，使豆粕中的抗营养因子进一步去除，同时发酵过程中产生的代谢产物和益生菌等提高了大豆肽蛋白饲料的风味；选取发酵菌种，菌种之间的搭配，各菌种的用量及比例，通过控制发酵物料水分、发酵温度和发酵时间来掌握发酵进程，决定发酵是否完成。建立一整套发酵模式。
(3)烘干和粉碎：
发酵终止后对物料进行低温烘干，以确保物料中的益生菌、蛋白酶等功能性成分的活性，随后进行粉碎包装，成品水分控制13％以下。
步骤(1)所述的湿法膨化机的膨化参数为：
(1)粉碎：豆粕粉碎细度为3mm；
(2)调质：物料温度80～90℃，物料湿度22～25％；
(3)膨化：膨化温度130～140℃。
步骤(1)所述的高温高压灭菌的温度为130～140℃，压力为250～400Mpa。
步骤(2)所述的发酵过程中的物料水分为50％，所述的好氧发酵条件为：接种的菌种为：米曲霉；酵母＝2∶1，接种量4％，温度30℃，时间24小时；所述的厌氧发酵条件为：乳酸菌培养液，接种量6ml/100g，温度35℃，时间48小时。
步骤(3)所述的低温烘干的烘干温度55～65℃，所述的粉碎的细度在1.5mm以下。
本发明采用先膨化后发酵的生产工艺，先让豆粕结构变得疏松，然后再进行发酵，让发酵过程中产生的蛋白酶渗透到物料的内部，充分降解大豆蛋白，彻底消除抗营养因子，从而提供一种高品质的大豆肽蛋白饲料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本项目首次提出对豆粕先膨化后发酵的生产工艺，为大豆深加工提供一条新的思路；
(2)膨化作用使豆粕的细胞结构破坏，纤维撕裂成絮状，细胞间距拉大，结构变得疏松，这种多孔疏松的结构有利于发酵过程中产生的蛋白酶的渗透，使得酶解作用更加充分和彻底，提高酶解效率，缩短发酵时间，用本工艺生产的大豆肽蛋白饲料蛋白品质更高，抗营养因子消除更彻底；
(3)本工艺选择固体发酵法发酵豆粕，水分较低，同时采用低温烘干法保护益生菌等功能性成分的活性，因此生产成本低，而功能性成分的活性高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种抗用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，该方法包括以下步骤：
(1)粉碎：豆粕粉碎细度为3mm；
(2)调质：物料温度80-90℃，物料湿度22-25％；
(3)膨化：膨化温度130-140℃；
(4)发酵：物料水分50％，好氧发酵∶米曲霉∶酵母＝2∶1，接种量4％，温度30℃，时间24小时；厌氧发酵：乳酸菌培养液，接种量6ml/100g，温度35℃，时间48小时；
(5)低温烘干后粉碎：烘干温度55-65℃，粉碎细度1.5mm以下，成品13％以下。
(6)产品质量：粗蛋白54.05％，肽蛋白12.53％，有机酸：2.56％，胰蛋白酶抑制因子低于1mg/g，大豆凝血素未检测到，大豆球蛋白低于0.02mg/g，脲酶活性低于0.02mg/g.min 。
实施例2
一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，该方法包括以下步骤：
(1)豆粕膨化：
将豆粕投入湿法膨化机中进行粉碎，调节湿法膨化机的膨化参数来控制豆粕的粉碎细度，调质物料湿度和温度，控制膨化温度，使豆粕的结构变得疏松，然后在130～140℃，压力为250～400Mpa下进行高温高压灭菌，并保持物料湿度为22～25％，冷却到发酵所需的温度后接种菌种进行发酵；其中湿法膨化机的膨化参数为：
a粉碎：豆粕粉碎细度为3mm；
b调质：物料温度80～90℃，物料湿度22～25％；
c膨化；膨化温度130～140℃。
(2)发酵和酶解：
选取发酵菌种，菌种之间的搭配，各菌种的用量及比例，通过控制发酵物料水分、发酵温度和发酵时间来掌握发酵进程，决定发酵是否完成。建立一整套发酵模式：通过固体发酵法，先好氧发酵后厌氧发酵，发酵过程中产生的蛋白酶的降解作用，使膨化豆粕中的大分子蛋白降解成小分子肽蛋白；发酵过程中的物料水分为50％，所述的好氧发酵条件为；接种的菌种为：米曲霉∶酵母＝2∶1，接种量4％，温度30℃，时间24小时；所述的厌氧发酵条件为：乳酸菌培养液，接种量6ml/100g，温度35℃，时间48小时。
(3)烘干和粉碎：
发酵终止后使物料在55～65℃进行低温烘干，以确保物料中的益生菌、蛋白酶等功能性成分的活性，随后进行粉碎，使细度在1.5mm以下，包装，成品水分控制13％以下。
Claims (5)
1.一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤；
(1)豆粕膨化：
将豆粕投入湿法膨化机中进行粉碎，并控制豆粕的粉碎细度，调质物料湿度和温度，控制膨化温度，使豆粕的结构变得疏松，然后通过高温高压灭菌，并保持物料湿度为22～25％，冷却到发酵所需的温度后接种菌种进行发酵；
(2)发酵和酶解：
通过固体发酵法，先好氧发酵后厌氧发酵，发酵过程中产生的蛋白酶的降解作用，使膨化豆粕中的大分子蛋白降解成小分子肽蛋白；
(3)烘干和粉碎：
发酵终止后对物料进行低温烘干，以确保物料中的益生菌、蛋白酶等功能性成分的活性，随后进行粉碎包装，成品水分控制13％以下。
2.根据权利要求1所述的一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，其特征在于，步骤(1)所述的湿法膨化机的膨化参数为：
(1)粉碎：豆粕粉碎细度为3mm；
(2)调质：物料温度80～90℃，物料湿度22～25％；
(3)膨化：膨化温度130～140℃。
3.根据权利要求1所述的一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，其特征在于，步骤(1)所述的高温高压灭菌的温度为130～140℃，压力为250～400Mpa。
4.根据权利要求1所述的一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，其特征在于，步骤(2)所述的发酵过程中的物料水分为50％，所述的好氧发酵条件为：接种的菌种为：米曲霉∶酵母＝2∶1，接种量4％，温度30℃，时间24小时；所述的厌氧发酵条件为：乳酸菌培养液，接种量6ml/100g，温度35℃，时间48小时。
5.根据权利要求1所述的一种采用膨化发酵工艺生产大豆肽蛋白饲料的方法，其特征在于，步骤(3)所述的低温烘干的烘干温度55～65℃，所述的粉碎的细度在1.5mm以下。
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