CN104186935A - 复合菌液发酵豆粕的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合菌液发酵豆粕的方法，其解决了现有豆粕发酵方法中豆粕发酵不彻底、营养价值较低的技术问题，其将纳豆芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌混合得到的菌液接到膨化豆粕中，混合好氧发酵；然后将乳酸杆菌接入到发酵物中，混合后厌氧发酵，得到发酵豆粕，本发明可广泛应用于豆粕发酵领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种发酵豆粕的方法，具体说是一种复合菌液发酵豆粕的方法。
背景技术
豆粕是畜禽最重要的植物性蛋白源之一，其粗蛋白含量高达43-48％。发酵豆粕作为优质的生物发酵蛋白原料，高效地利用了植物源蛋白，解决消化吸收抗营养因子、适口性等问题，在动物饲料中可部分或完全代替动物蛋白原料，且具有来源丰富、质量稳定、易保存等特点，在动物饲料生产中已被广泛应用。
然而，现有复合菌固态发酵豆粕的过程中，采用多种菌同时接种的方法，其好氧与厌氧阶段不能良好的把握与控制，无法同时满足不同菌种的生长需求，导致发酵不彻底且营养价值不高。
发明内容
本发明就是为了解决现有豆粕发酵方法中豆粕发酵不彻底、营养价值较低的技术问题，提供一种发酵彻底、营养价值高的复合菌液发酵豆粕的方法。
一种复合菌液发酵豆粕的方法，其包括以下步骤：
a.制备活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml的纳豆芽孢杆菌液、活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml的凝结芽孢杆菌液和活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml乳酸杆菌液；
b.将步骤a中制备的纳豆芽孢杆菌菌液质量份0.5～3份、凝结芽孢杆菌菌液按质量份0.5～2份混合得到混合菌液，将得到的混合菌液接入到膨化豆粕中，混合均匀后得到发酵基础料；所述混合菌液占膨化豆粕的质量百分比为20～50％；
c.将得到的发酵基础料均匀摊铺在池底和池空间温度为30～45℃的发酵池中进行发酵，待发酵豆粕温度升至40～55℃后，每隔3～5小时搅拌一次，其通风发酵时间为36～50小时；
d.将步骤a中制备的乳酸杆菌液按发酵物质量2％～10％接入到步骤c得到的发酵物中，搅拌使其均匀混合，然后停止搅拌和通风，厌氧发酵20～40小时，得到发酵豆粕；
e.将发酵后的全部产物移入流化床中进行烘干，烘干温度控制在60～65℃；
f.待烘干后的产物降至常温后，粉碎过100目筛即得到发酵豆粕成品。
优选地，步骤a中纳豆芽孢杆菌液的制备过程如下：将纳豆芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养12～20小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养20～30小时后接种于摇瓶中培养12～20小时后得到活菌数为1.0×108～1.0×109CFU/ml种子液，将种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12～16小时后移种至1T发酵罐中，培养14～18小时后移种至10T发酵罐中，培养24～36小时得到活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml纳豆芽孢杆菌液；种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的5％～10％。
优选地，步骤a中凝结芽孢杆菌液的制备过程如下：将凝结芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养12～20小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养20～30小时后接种于摇瓶中培养12～20小时后得到活菌数为1.0×108～1.0×109CFU/ml种子液，将种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12～16小时后移种至1T发酵罐中，培养14～18小时后移种至10T发酵罐中，培养24～36小时得到活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml凝结芽孢杆菌液；种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的5％～10％。
优选地，步骤a中乳酸杆菌液的制备过程如下：将乳酸杆菌菌种接种到MRS培养基中，活化培养36～48小时后接种于MRS斜面上，斜面培养36～48小时后接种于摇瓶中培养12～20小时后得到活菌数为1.0×108～1.0×109CFU/ml种子液，将种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12～16小时后移种至1T发酵罐中，培养14～18小时后移种至10T发酵罐中，培养36～40小时得到活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml乳酸杆菌液；种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的5％～10％。
优选地，步骤c中发酵基础料摊铺在发酵池中后的厚度为40～70cm。
优选地，步骤d中将乳酸杆菌液均匀地喷洒在到步骤c得到的发酵物中。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本复合菌液发酵豆粕的方法能满足好氧菌与厌氧菌的不同需求，可生产高品质的发酵豆粕，无化学添加剂；
(2)发酵过程中产生的各种酶、有机酸、中小分子蛋白(功能肽)、氨基酸、维生素、益生菌等大大提高了豆粕的营养价值，使得发酵豆粕蛋白含量在50％以上，小肽含量在8％以上。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
本发明中所用的纳豆芽孢杆菌菌种、凝结芽孢杆菌种和乳酸杆菌种均由中科院沈阳生态应用研究所提供。
实施例1
首先制备纳豆芽孢杆菌液、凝结芽孢杆菌液和乳酸杆菌液，具体的制备过程如下：
(1)纳豆芽孢杆菌液的制备
将纳豆芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养12小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养20小时后接种于摇瓶中培养12小时后得到活菌数为1.0×108CFU/ml的种子液，将种子液以5％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12小时后移种至1T发酵罐中，培养14小时后移种至10T发酵罐中，培养24小时得到活菌数为2.0×108CFU/ml的纳豆芽孢杆菌液。
种子液以5％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的5％，下同。
(2)凝结芽孢杆菌液的制备
将凝结芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养12小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养20小时后接种于摇瓶中，培养12小时后得到活菌数为1.0×108CFU/ml的种子液，将种子液以5％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12小时后移种至1T发酵罐中，培养14小时后移种至10T发酵罐中，培养24小时得到活菌数为2.0×108CFU/ml的凝结芽孢杆菌液。
(3)乳酸杆菌液的制备
将乳酸杆菌菌种接种到MRS培养基中，活化培养36小时后接种于MRS斜面上，斜面培养36小时后接种于摇瓶中培养12小时后得到活菌数为1.0×108CFU/ml的种子液，将种子液以5％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12小时后移种至1T发酵罐中，培养14小时后移种至10T发酵罐中，培养36小时得到活菌数为2.0×108CFU/ml乳酸杆菌液。
选取上述制备的纳豆芽孢杆菌液、凝结芽孢杆菌液和乳酸杆菌液的质量比为0.5：0.5：1。将纳豆芽孢杆菌菌液、凝结芽孢杆菌菌液混合得到一次接种混合菌液；然后将混合菌液接种到膨化豆粕中，其中混合菌液占膨化豆粕的质量百分比为20％，混合均匀后得到发酵基础料，接种后的发酵基础料按厚度40cm摊铺在发酵池中，池底温度和空间温度控制在30℃，待豆粕温度升至40℃时，每隔3小时通风搅拌一次，发酵36小时，第一阶段发酵完成。
将制备的乳酸杆菌液以上述步骤得到的发酵物质量的2％接入到其中，具体为将乳酸杆菌液均匀喷洒在得到的发酵物上，搅拌混合均匀，然后停止搅拌和通风，厌氧发酵20小时。
将发酵后的全部产物移入流化床中进行烘干，烘干温度控制在60℃；待烘干后的产物降温后，粉碎过100目筛即得到发酵豆粕成品。成品发酵豆粕中含水分10％、蛋白51％和小肽8.3％。
实施例2
首先制备纳豆芽孢杆菌液、凝结芽孢杆菌液和乳酸杆菌液，具体的制备过程如下：
(1)纳豆芽孢杆菌液的制备
将纳豆芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养16小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养25小时后接种于摇瓶中培养16小时后得到活菌数为2.0×108CFU/ml的种子液，将种子液以8％接菌量接种到100L种子罐中，培养14小时后移种至1T发酵罐中，培养16小时后移种至10T发酵罐中，培养30小时得到活菌数为3.0×108CFU/ml的纳豆芽孢杆菌液。
所述种子液以8％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的8％，下同。
(2)凝结芽孢杆菌液的制备
将凝结芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养14小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养24小时后接种于摇瓶中，培养14小时后得到活菌数为3.0×108CFU/ml的种子液，将种子液以7％接菌量接种到100L种子罐中，培养14小时后移种至1T发酵罐中，培养16小时后移种至10T发酵罐中，培养30小时得到活菌数为1.0×109CFU/ml凝结芽孢杆菌液。
(3)乳酸杆菌液的制备
将乳酸杆菌菌种接种到MRS培养基中，活化培养42小时后接种于MRS斜面上，斜面培养42小时后接种于摇瓶中培养16小时后得到活菌数为2.0×108CFU/ml的种子液，将种子液以8％接菌量接种到100L种子罐中，培养14小时后移种至1T发酵罐中，培养16小时后移种至10T发酵罐中，培养38小时得到活菌数为3.0×108CFU/ml乳酸杆菌液。
选取上述制备的纳豆芽孢杆菌液、凝结芽孢杆菌液和乳酸杆菌液的质量比为1：1：1。将纳豆芽孢杆菌菌液、凝结芽孢杆菌菌液混合得到一次接种混合菌液；然后将混合菌液接种到膨化豆粕中，其中混合菌液占膨化豆粕的质量百分比为35％，混合均匀后得到发酵基础料，接种后的发酵基础料按厚度55cm摊铺在发酵池中，池底温度和空间温度控制在38℃，待豆粕温度升至48℃时，每隔4小时通风搅拌一次，发酵42小时，第一阶段发酵完成。
将制备的乳酸杆菌液以上述步骤得到的发酵物质量的6％接入到其中，具体为将乳酸杆菌液均匀喷洒在得到的发酵物上，搅拌混合均匀，然后停止搅拌和通风，厌氧发酵30小时。
将发酵后的全部产物移入流化床中进行烘干，烘干温度控制在63℃；待烘干后的产物降温后，粉碎过100目筛即得到发酵豆粕成品。成品发酵豆粕中含水分10％、蛋白51.6％和小肽9.8％。
实施例3
首先制备纳豆芽孢杆菌液、凝结芽孢杆菌液和乳酸杆菌液，具体的制备过程如下：
(1)纳豆芽孢杆菌液的制备
将纳豆芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养20小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养30小时后接种于摇瓶中培养20小时后得到活菌数为1.0×109CFU/ml种子液，将种子液以10％接菌量接种到100L种子罐中，培养16小时后移种至1T发酵罐中，培养18小时后移种至10T发酵罐中，培养36小时得到活菌数为2.0×109CFU/ml纳豆芽孢杆菌液。
种子液以10％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的10％，下同。
(2)凝结芽孢杆菌液的制备
将凝结芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养20小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养30小时后接种于摇瓶中，培养20小时后得到活菌数为1.0×109CFU/ml的种子液，将种子液以10％接菌量接种到100L种子罐中，培养16小时后移种至1T发酵罐中，培养18小时后移种至10T发酵罐中，培养36小时得到活菌数为2.0×109CFU/ml凝结芽孢杆菌液。
(3)乳酸杆菌液的制备
将乳酸杆菌菌种接种到MRS培养基中，活化培养48小时后接种于MRS斜面上，斜面培养48小时后接种于摇瓶中培养20小时后得到活菌数为1.0×109CFU/ml的种子液，将种子液以10％接菌量接种到100L种子罐中，培养16小时后移种至1T发酵罐中，培养18小时后移种至10T发酵罐中，培养40小时得到活菌数为2.0×109CFU/ml的乳酸杆菌液。
选取上述制备的纳豆芽孢杆菌液、凝结芽孢杆菌液和乳酸杆菌液的质量比为3：2：1。将纳豆芽孢杆菌菌液、凝结芽孢杆菌菌液混合得到一次接种混合菌液；然后将混合菌液接种到膨化豆粕中，其中混合菌液占膨化豆粕的质量百分比为50％，混合均匀后得到发酵基础料，接种后的发酵基础料按厚度70cm摊铺在发酵池中，池底温度和空间温度控制在45℃，待豆粕温度升至55℃时，每隔5小时通风搅拌一次，发酵50小时，第一阶段发酵完成。
将制备的乳酸杆菌液以上述步骤得到的发酵物质量的10％接入到其中，具体为将乳酸杆菌液均匀喷洒在得到的发酵物上，搅拌混合均匀，然后停止搅拌和通风，厌氧发酵40小时。
将发酵后的全部产物移入流化床中进行烘干，烘干温度控制在65℃；待烘干后的产物降温后，粉碎过100目筛即得到发酵豆粕成品。成品发酵豆粕中水分含10％、蛋白53％和小肽12.5％。
本发明在其发酵过程中产生的各种酶、有机酸、中小分子蛋白(功能肽)、氨基酸、维生素、益生菌等大大提高了豆粕的营养价值。
惟以上所述者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。
Claims (6)
1.一种复合菌液发酵豆粕的方法，其特征是包括以下步骤：
a.制备活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml的纳豆芽孢杆菌液、活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml的凝结芽孢杆菌液和活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml乳酸杆菌液；
b.将步骤a中制备的纳豆芽孢杆菌菌液质量份0.5～3份、凝结芽孢杆菌菌液按质量份0.5～2份混合得到混合菌液，将得到的混合菌液接入到膨化豆粕中，混合均匀后得到发酵基础料；所述混合菌液占膨化豆粕的质量百分比为20～50％；
c.将得到的发酵基础料均匀摊铺在池底和池空间温度为30～45℃的发酵池中进行发酵，待发酵豆粕温度升至40～55℃后，每隔3～5小时搅拌一次，其通风发酵时间为36～50小时；
d.将步骤a中制备的乳酸杆菌液按发酵物质量2％～10％接入到步骤c得到的发酵物中，搅拌使其均匀混合，然后停止搅拌和通风，厌氧发酵20～40小时，得到发酵豆粕；
e.将发酵后的全部产物移入流化床中进行烘干，烘干温度控制在60～65℃；
f.待烘干后的产物降至常温后，粉碎过100目筛即得到发酵豆粕成品。
2.根据权利要求1所述的复合菌液发酵豆粕的方法，其特征在于所述步骤a中纳豆芽孢杆菌液的制备过程如下：将纳豆芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养12～20小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养20～30小时后接种于摇瓶中培养12～20小时后得到活菌数为1.0×108～1.0×109CFU/ml种子液，将种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12～16小时后移种至1T发酵罐中，培养14～18小时后移种至10T发酵罐中，培养24～36小时得到活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml纳豆芽孢杆菌液；
所述种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的5％～10％。
3.根据权利要求2所述的复合菌液发酵豆粕的方法，其特征在于所述步骤a中凝结芽孢杆菌液的制备过程如下：将凝结芽孢杆菌菌种接种到营养琼脂培养基中，活化培养12～20小时后接种于营养琼脂斜面上，斜面培养20～30小时后接种于摇瓶中培养12～20小时后得到活菌数为1.0×108～1.0×109CFU/ml种子液，将种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12～16小时后移种至1T发酵罐中，培养14～18小时后移种至10T发酵罐中，培养24～36小时得到活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml凝结芽孢杆菌液；
所述种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的5％～10％。
4.根据权利要求3所述的复合菌液发酵豆粕的方法，其特征在于所述步骤a中乳酸杆菌液的制备过程如下：将乳酸杆菌菌种接种到MRS培养基中，活化培养36～48小时后接种于MRS斜面上，斜面培养36～48小时后接种于摇瓶中培养12～20小时后得到活菌数为1.0×108～1.0×109CFU/ml种子液，将种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，培养12～16小时后移种至1T发酵罐中，培养14～18小时后移种至10T发酵罐中，培养36～40小时得到活菌数为2.0×108～2.0×109CFU/ml乳酸杆菌液；
所述种子液以5～10％的接菌量接种到100L种子罐中，是指发酵罐的装液量为发酵罐体积的70％，接菌量指的是这70％的5％～10％。
5.根据权利要求4所述的复合菌液发酵豆粕的方法，其特征在于所述步骤c中发酵基础料摊铺在发酵池中后的厚度为40～70cm。
6.根据权利要求5所述的复合菌液发酵豆粕的方法，其特征在于所述步骤d中将乳酸杆菌液均匀地喷洒在到步骤c得到的发酵物中。
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| WO2020133194A1 (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 上海源耀生物股份有限公司 | 一种多菌种分步发酵制备风味性发酵豆粕的方法 |
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