CN103918886A - 一种高活性发酵豆粕的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高活性发酵豆粕的生产方法，将高活性发酵豆粕的发酵与储存、运输结合在一起同时进行，包括原料的准备、菌液的制备与接种、厌氧发酵等步骤。本发明的高活性发酵豆粕的生产方法集发酵豆粕产品的发酵生产、仓库保存已经物流转运为一体，提高了高活性发酵豆粕的生产和物流效率；同时通过在豆粕原料中加入合适的辅料以及厌氧发酵菌种，并优化豆粕、辅料以及菌种的用量，不仅在成分上保证了发酵豆粕成品的营养和质量，而且能够有效地缩短发酵豆粕中活菌数达到峰值的时间，提高生产效率，保证豆粕制品在经发酵后具备极高的营养活性。
Description
技术领域
本发明涉及豆粕的加工与使用，尤其涉及一种高活性发酵豆粕的生产方法。
技术背景
发酵豆粕属于发酵饲料中的一种，所谓发酵饲料，就是利用微生物在饲料原料中的生长繁殖和新陈代谢，积累有用的菌体、酶和中间代谢产物来生产加工和调制的饲料，因此也称为微生物饲料。豆粕是各类油粕中用途最广的一种。豆粕的需求，主要集中在饲养业与饲料加工业，用于生产畜禽食用饲料，食品加工业、造纸业、涂料业、制药业等行业对豆粕也有一定的需求，用于制作糕点食品、健康食品及化妆品和抗菌素原料。
直接用豆粕饲喂畜禽它的蛋白质生物转化率较低，主要是由于豆粕中含有许多抗营养因子。目前已在豆粕中发现了1O余种抗营养因子(ANFS)(如表1)，根据热稳定性可将其分为两类：热不稳定性抗营养因子和热稳定性抗营养因子。前者包括胰蛋白酶抑制因子、植物凝聚素、尿素酶和致甲状腺肿因子；后者包括植酸盐、胀气因子和过敏因子等，它们以不同方式对动物生长产生不同程度的抑制作用。如胰蛋白酶抑制剂(TI)可以阻碍肠道内蛋白水解酶的作用，且含量也比较高，在豆粕中的含量为2%左右。TI能阻碍肠道内蛋白水解酶的作用而使蛋白质消化率下降，引起恶心、呕吐等肠胃中毒症状；另一方面TI还作用于胰腺本身，刺激胰腺分泌过多的胰腺酶，造成蛋白质内源代谢损失，导致动物出现消化吸收功能失调或紊乱，抑制了机体的生长；另外，由于胰脏大量地制造胰蛋白酶，可造成胰脏肿大中毒等应激现象。利用微生物发酵生产出发酵豆粕，可分解和破坏有害因子，使豆粕中的一些成分改变，降低豆粕中有害因子的含量，原来豆粕中的一些不能被消化吸收的多糖变得可以被吸收利用，可有效提高蛋白质生物转化率。
另外，豆粕经过发酵后，其异黄酮的生物学活性如抗菌性能得到增强，研究表明，发酵豆粕中提取、精制的异黄酮对细菌的最低抑制浓度(MIC)为0.24，而豆粕中提取、精制的异黄酮对细菌的抑制浓度为0.48，说明了异黄酮经过发酵后，其抗菌活性明显增强。因此可以作为营养保健成分添加到其它产品中，或作为防腐剂添加到食品中，防止食品腐败变质和食物中毒及其它一些食源性疾病的发生。且抗氧化性能也得到增强，从经过发酵处理的豆粕中提取的异黄酮与未经过发酵处理的豆粕中提取的异黄酮抗氧化性能的比较发现：前者的抗氧化效果较相同浓度的后者要好，在大豆油中添加量均为20mg／kg时，过氧化值的增加倍数分别是17.6和19.6。异黄酮的抗氧化作用主要是由于它的双酚结构使得酚羟基能与自由基反应形成相应的离子和分子，淬灭自由基，终止自由基的连锁反应。
但目前发酵豆粕产品的活菌数普遍不高，发酵后的干燥工艺将发酵豆粕产品中的活性微生物大部分杀灭，除芽孢菌外，大部分细菌都不能耐受60C以上的高温。但不进行干燥的发酵豆粕产品保质期较短，不利于发酵豆粕产品的大规模生产。
有鉴于此，提供一种新型的发酵豆粕生产工艺克服现有技术中存在的技术问题，提高生产和物流效率，并保证发酵豆粕成品中中的活菌数量不因干燥工艺而发生减损，是本领域技术人员亟待解决的技术问题，同时也是解决发酵豆粕产品推广问题的重要手段。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种高活性发酵豆粕的生产方法，将高活性发酵豆粕的发酵与储存、运输结合在一起同时进行，集发酵豆粕产品的发酵生产、仓库保存已经物流转运为一体，提高了高活性发酵豆粕的生产和物流效率。同时通过在豆粕原料中加入合适的辅料以及厌氧发酵菌种，并优化豆粕、辅料以及菌种的用量，不仅在成分上保证了发酵豆粕成品的营养和质量，而且能够有效地缩短发酵豆粕中活菌数达到峰值的时间，提高生产效率，保证豆粕制品在经发酵后具备极高的营养活性。
为此，本发明提供的高活性发酵豆粕的生产方法，将高活性发酵豆粕的发酵与储存、运输结合在一起同时进行，具体包括如下步骤：
步骤一、原料的准备，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕50-80份；
麦麸15-25份；
玉米粉5-10份；
步骤二、菌液的制备与接种，将厌氧型豆粕发酵菌种混入温热洁净水中，混合均匀后形成豆粕发酵菌液，而后将上述步骤一中所准备的固体物料与豆粕发酵菌液混合均匀制成待发酵豆粕混合物料完成接种，豆粕发酵菌液的用量为待发酵豆粕混合物料总质量的25%-45%；接种后待发酵豆粕混合物料的活菌数大于0.01×108cfu/g；
步骤三、发酵，将待发酵豆粕混合物料直接装袋或装箱进行厌氧发酵，所述厌氧发酵的发酵启动温度即待发酵豆粕混合物料的在混合后发酵前的温度应为20℃～45℃，厌氧发酵的时间控制在4-12天，该厌氧发酵过程与储存、运输结合在一起同时进行，即在待发酵豆粕混合物装袋或装箱后置于仓库或者货车中进行发酵，在待发酵豆粕混合物装袋或装箱发酵4-12天后制得发酵豆粕成品，完成厌氧发酵后应将发酵豆粕通风处理或直接使用。
优选地，所述步骤一原料的准备过程中，所述固体物料中还包含15-20重量份的稻壳。
优选地，所述步骤一原料的准备过程中，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕50-60份；
麦麸15-25份；
稻壳15-20份；
玉米粉5-10份。
更优地，在本发明的一个具体实施例中，所述步骤一原料的准备过程中，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕55份；
麦麸20份；
稻壳17份；
玉米粉8份。
另外，所述步骤三发酵过程中，用于装盛待发酵豆粕混合物的袋或箱为适用于厌氧发酵的外向内密封型袋或箱，该袋或箱上至少设置有一个内向外的单向透气孔。
优选地，所述袋或箱上设置有两个内向外的单向透气孔，该单向透气孔均匀分布于袋身或者箱体上。将装盛待发酵豆粕混合物的袋或箱如此设置能够有效地放置外界空气进入袋或箱内，从而保证袋或箱内厌氧发酵的有效进行。同时，设置内向外的单向透气孔，能够及时有效地排出发酵过程中在袋或箱内产生的气体和热量，从而避免袋或箱肿胀变形，并且保证袋或箱的豆粕在合理的温度范围内完成发酵，避免发酵反应过快或者产生一些有害的副产物。
优选地，所述步骤二中，含有厌氧型豆粕发酵菌种的温热洁净水的用量为固体物料重量的30-40%。更优地，在本发明的一个具体实施例中，所述步骤二中，含有厌氧型豆粕发酵菌种的温热洁净水的用量为固体物料重量的35%。通过合理的控制待发酵豆粕混合物料中的水分含量，能够有效地避免因为水分过多而在发酵结束后出现发酵豆粕的板结成块的情形，同时也避免因为水分过少而导致发酵进程缓慢的情况。另外，需要说明的是，对于本发明中采用的发酵菌种为普通市售产品或者有申请自行生产选育而得到的普通菌种（在本发明方案中，菌种为购买自广州农冠生物科技有限公司的豆粕发酵菌种，生产批号：豆粕发酵菌种20131835-201）。厌氧发酵的发酵启动温度即豆粕发酵菌液与固体物料混合后的温度为20℃～45℃，而接种后待发酵豆粕混合物料的活菌数大于0.01×108cfu/g，从而保证豆粕物料的发酵能够及时启动又不会过多的消耗掉原始菌种。
优选地，所述步骤三发酵过程中，所述装有待发酵豆粕混合物的袋或箱紧密堆叠存放于仓库或者货车中以节约空间，并在运输和/或仓储过程的同时进行厌氧发酵。将高活性发酵豆粕的发酵与储存、运输结合在一起同时进行，集发酵豆粕产品的发酵生产、仓库保存已经物流转运为一体，提高了高活性发酵豆粕的生产和物流效率。
相比于现有技术，采用本发明的高活性发酵豆粕的生产方法，将高活性发酵豆粕的发酵与储存、运输结合在一起同时进行，集发酵豆粕产品的发酵生产、仓库保存已经物流转运为一体，提高了高活性发酵豆粕的生产和物流效率。同时通过在豆粕原料中加入合适的辅料以及厌氧发酵菌种，并优化豆粕、辅料以及菌种的用量，不仅在成分上保证了发酵豆粕成品的营养和质量，而且能够有效地缩短发酵豆粕中活菌数达到峰值的时间，提高生产效率，保证豆粕制品在经发酵后具备极高的营养活性。
通过借助以下实施例将更详细地说明本发明，需要指出地是，以下实施例仅是说明性的，本发明并不受这些实施例的限制。
具体实施方式：
实施例一：高活性发酵豆粕的制备1
1、原料的准备，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕80份；
麦麸15份；
玉米粉5份。
2、菌液的制备与接种，将厌氧型豆粕发酵菌种混入温热洁净水中，混合均匀后形成豆粕发酵菌液，而后将上述步骤一中所准备的固体物料与豆粕发酵菌液混合均匀制成待发酵豆粕混合物料完成接种，豆粕发酵菌液的用量为为固体物料重量的34%；接种后待发酵豆粕混合物料的活菌数为0.01×108cfu/g。
3、发酵，将待发酵豆粕混合物料直接装袋或装箱进行厌氧发酵，所述厌氧发酵的发酵启动温度即待发酵豆粕混合物料的在混合后发酵前的温度应为28℃，将混合后物料加入带有1个单向透气孔的包装袋进行密封，随后置于室温为15度左右的仓库中进行发酵。发酵5天后，装车运出使用。使用前，即包括在仓库中进行发酵以及装车后的在途装运时间，以及后续使用过程所花的总时间（也就是发酵时间）应控制在12天以内。在12天后，需要开袋或箱进行通风处理。
实施例二：高活性发酵豆粕的制备2
1、原料的准备，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕50份；
麦麸25份；
稻壳20份
玉米粉5份。
2、菌液的制备与接种，将厌氧型豆粕发酵菌种混入温热洁净水中，混合均匀后形成豆粕发酵菌液，而后将上述步骤一中所准备的固体物料与豆粕发酵菌液混合均匀制成待发酵豆粕混合物料完成接种，豆粕发酵菌液的用量为为固体物料重量的30%；接种后待发酵豆粕混合物料的活菌数为0.02×108cfu/g。
3、发酵，将待发酵豆粕混合物料直接装袋或装箱进行厌氧发酵，所述厌氧发酵的发酵启动温度即待发酵豆粕混合物料的在混合后发酵前的温度应为34℃，将混合后物料加入带有2个单向透气孔的包装袋进行密封进行发酵，随后装车运往经销商，在途车厢内的温度控制在15-30℃。在途时间3-5天，产品达到客户后再进行发酵。使用前，即包括在仓库中进行发酵以及装车后的在途装运时间，以及后续使用过程所花的总时间（也就是发酵时间）应控制在12天以内。在12天后，需要开袋或箱进行通风处理。
实施例三：高活性发酵豆粕的制备3
1、原料的准备，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕60份；
麦麸15份；
稻壳15份
玉米粉10份。
2、菌液的制备与接种，将厌氧型豆粕发酵菌种混入温热洁净水中，混合均匀后形成豆粕发酵菌液，而后将上述步骤一中所准备的固体物料与豆粕发酵菌液混合均匀制成待发酵豆粕混合物料完成接种，豆粕发酵菌液的用量为为固体物料重量的380%；接种后待发酵豆粕混合物料的活菌数为0.04×108cfu/g。
3、发酵，将待发酵豆粕混合物料直接装袋或装箱进行厌氧发酵，所述厌氧发酵的发酵启动温度即待发酵豆粕混合物料的在混合后发酵前的温度应为32℃，将混合后物料加入带有2个单向透气孔的包装袋进行密封进行发酵，随后置于室温为15度左右的仓库中进行发酵。发酵5天后，装车运出使用。使用前，即包括在仓库中进行发酵以及装车后的在途装运时间，以及后续使用过程所花的总时间（也就是发酵时间）应控制在12天以内。在12天后，需要开袋或箱进行通风处理。
实施例四：高活性发酵豆粕的制备4
1、原料的准备，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕55份；
麦麸20份；
稻壳17份
玉米粉8份。
2、菌液的制备与接种，将厌氧型豆粕发酵菌种混入温热洁净水中，混合均匀后形成豆粕发酵菌液，而后将上述步骤一中所准备的固体物料与豆粕发酵菌液混合均匀制成待发酵豆粕混合物料完成接种，豆粕发酵菌液的用量为为固体物料重量的35%；接种后待发酵豆粕混合物料的活菌数为0.02×108cfu/g。
3、发酵，将待发酵豆粕混合物料直接装袋或装箱进行厌氧发酵，所述厌氧发酵的发酵启动温度即待发酵豆粕混合物料的在混合后发酵前的温度应为30℃，将混合后物料加入带有2个单向透气孔的包装袋进行密封进行发酵，随后装车运往经销商，在途车厢内的温度控制在15-30℃。在途时间3-5天，产品达到客户后再进行发酵。使用前，即包括在仓库中进行发酵以及装车后的在途装运时间，以及后续使用过程所花的总时间（也就是发酵时间）应控制在12天以内。在12天后，需要开袋或箱进行通风处理。
实施例五：发酵过程中物料温度变化及活菌数变化情况测试
对采用如实施例1-4方法制备的高性能发酵豆粕进行跟踪测试，得到发酵过程中物料温度变化及活菌数变化情况，具体如表一：
表一、发酵过程中物料温度变化及活菌数变化情况表
从上表分析可以看出，厌氧发酵过程中，活菌数量在第2-4天内快速增加，当发酵进行到5-7天时，活菌数量达到峰值，而在第4-12天使，活菌数量都非常接近于峰值，因此当采用本发明的豆粕成分配方时，选择发酵后4-12天的发酵豆粕用于喂养禽畜，能够保证豆粕制品在经发酵后具备极高的营养活性。
实施例六：养猪场喂养使用实施例
采用如实施例1-4方法制备的高性能发酵豆粕进行喂养实验，以发酵4-12天的高性能发酵豆粕为饲料进行喂养，实验组1-4中依次采用的是实施例1-4方法制备的高性能发酵豆粕，对照组采用普通的经过干燥处理的豆粕制品制成的饲料进行喂养。详见表二：
表二、饲养情况表：
从上表可以看出，采用本发明方法制备的高活性发酵豆粕能够有效地提高猪饲养的日增重量，并减少料重比，节约饲料的用量，提高饲养效率。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于，将高活性发酵豆粕的发酵与储存、运输结合在一起同时进行，具体包括如下步骤：
步骤一、原料的准备，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕50-80份；
麦麸15-25份；
玉米粉5-10份；
步骤二、菌液的制备与接种，将厌氧型豆粕发酵菌种混入温热洁净水中，混合均匀后形成豆粕发酵菌液，而后将上述步骤一中所准备的固体物料与豆粕发酵菌液混合均匀制成待发酵豆粕混合物料完成接种，豆粕发酵菌液的用量为待发酵豆粕混合物料总质量的25%-45%；接种后待发酵豆粕混合物料的活菌数大于0.01×108cfu/g；
步骤三、发酵，将待发酵豆粕混合物料直接装袋或装箱进行厌氧发酵，所述厌氧发酵的发酵启动温度即待发酵豆粕混合物料的在混合后发酵前的温度应为20℃～45℃，厌氧发酵的时间控制在4-12天，该厌氧发酵过程与储存、运输结合在一起同时进行，即在待发酵豆粕混合物装袋或装箱后置于仓库或者货车中进行发酵，在待发酵豆粕混合物装袋或装箱发酵4-12天后制得发酵豆粕成品，完成厌氧发酵后应将发酵豆粕通风处理或直接使用。
2.根据权利要求1所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于：所述步骤一原料的准备过程中，所述固体物料中还包含15-20重量份的稻壳。
3.根据权利要求1所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于，所述步骤一原料的准备过程中，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕50-60份；
麦麸15-25份；
稻壳15-20份；
玉米粉5-10份。
4.根据权利要求3所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于，所述步骤一原料的准备过程中，按如下重量份称取制备成高活性发酵豆粕的固体物料：
豆粕55份；
麦麸20份；
稻壳17份；
玉米粉8份。
5.根据权利要求1所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于：所述步骤三发酵过程中，用于装盛待发酵豆粕混合物的袋或箱为适用于厌氧发酵的外向内密封型袋或箱，该袋或箱上至少设置有一个内向外的单向透气孔。
6.根据权利要求5所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于：所述袋或箱上设置有两个内向外的单向透气孔，该单向透气孔均匀分布于袋身或者箱体上。
7.根据权利要求1所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于：所述步骤二中，含有厌氧型豆粕发酵菌种的温热洁净水的用量为固体物料重量的30-40%。
8.根据权利要求1所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于：所述步骤二中，含有厌氧型豆粕发酵菌种的温热洁净水的用量为固体物料重量的35%。
9.根据权利要求1所述的高活性发酵豆粕的生产方法，其特征在于：所述步骤三发酵过程中，所述装有待发酵豆粕混合物的袋或箱紧密堆叠存放于仓库或者货车中以节约空间，并在运输和/或仓储过程的同时进行厌氧发酵。
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