CN106417900A - 一种饲料用豆粕的加工方法及应用 - Google Patents
一种饲料用豆粕的加工方法及应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种饲料用豆粕的加工方法及其应用,该加工方法包括:a、豆粕处理:将豆粕进行粉碎、灭菌;b、酶解:在步骤a处理得到的豆粕中加入中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶复合酶溶液中进行酶解处理;c、发酵:在步骤b处理得到的酶解豆粕中加入酿酒酵母菌液进行发酵处理;d、干燥:对步骤c处理得到的酶解发酵豆粕进行干燥处理,即得。本发明中的复合酶溶液在功能上与酿酒酵母具有协同性,能迅速对豆粕的蛋白质、淀粉和纤维素等进行分解,在获得品质优良的豆粕的同时,还能降低酶制剂使用的成本、提高批量生产的能力。
Description
技术领域
本发明属于饲料生产技术领域,具体涉及一种饲料用豆粕的加工方法及应用。
背景技术
豆粕是大豆经提油后的副产物,其蛋白质含量高,氨基酸组成丰富,是饲料工业中常用的一种优质植物蛋白原料。但豆粕中存在的多种抗营养因子如大豆抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子、寡糖、植酸等,极大地影响了它在幼龄动物饲粮中的大量使用。为了消除豆粕中的抗营养因子,提高豆粕蛋白的利用率,目前有化学、物理、生物技术等多种途径,物理化学法有一定的去除作用,但存在不安全性、成本高以及豆粕的营养损失大等缺陷。而生物法因其能耗低、效率高、污染小、产品优等优点成为目前国内外普遍采用处理豆粕的方法,主要包括酶解和发酵两种处理方式。生产实践表明,这两项技术制成的酶解豆粕和发酵豆粕都提高了豆粕蛋白的消化利用率,改善了产品性能,但是分别存在适口性差和产品品质不稳定等缺陷。
目前利用微生物方法处理豆粕经历了酶解、菌发酵以及混合菌添加酶辅助处理的阶段。但混合菌添加酶辅助处理很难解决酶与微生物协同工作的难题,因而工艺控制难度大,产品质量不稳定。
发明内容
鉴于现有技术的缺陷,本申请人提出一种将酶解、微生物发酵联用加工豆粕的方法及其应用,在获得品质优良的豆粕的同时,还能降低酶制剂使用的成本、提高批量生产的能力。
本发明是通过如下技术方案实现的:
一种饲料用豆粕的加工方法,其包含以下步骤:
a、豆粕处理:将豆粕进行粉碎、灭菌;
b、酶解:在步骤a处理得到的豆粕中加入中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶复合酶溶液中进行酶解处理;
c、发酵:在步骤b处理得到的酶解豆粕中加入酿酒酵母菌液进行发酵处理;
d、干燥:对步骤c处理得到的酶解发酵豆粕进行干燥处理,即得。
中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶在功能上与酿酒酵母具有协同性,能迅速对豆粕的蛋白质、淀粉和纤维素等进行分解,提高了必需氨基酸含量、小肽含量和总蛋白含量,降解和清除了多聚糖及抗营养因子,还产生了大量的益生菌(菌体蛋白)、有机酸、多种维生素(主要是B族维生素)、未知生长因子以及香味物质等功能性产物,改善了物料的营养性能。
优选地,上述步骤b包含以下步骤:
b1、将酶活力为50 000 U/g的中性蛋白酶、酶活力为20 000 U/g的酸性蛋白酶、酶活力为10 000 U/g的纤维素酶4、酶活力为10 000 U/g的果胶酶按照质量比11:11:4:4混合;
b2、将步骤b1处理得到的混合酶制剂与无菌水按照质量体积比1:1比例混匀配成酶溶液,活化10min;
b3、将步骤a处理得到的豆粕与步骤b2处理得到的酶溶液按照质量比1:2混合,37℃酶解48 h。
优选地,上述步骤c包含以下步骤:
c1、将酿酒酵母用YPD培养基在180 rpm、25℃条件下复苏增殖24 h;
c2、按6%的接种量将新鲜的酿酒酵母菌液添加到步骤b处理得到的酶解豆粕中,混合均匀, 30℃发酵48 h。
优选地,上述YPD培养基的配制方法为:取葡萄糖20 g、蛋白胨20 g、酵母浸粉10g、蒸馏水1000 mL配制,pH 6.5土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
本发明还提供一种豆粕饲料,该豆粕饲料的组分包括利用上述的加工方法加工得到的饲料用豆粕。
优选地,上述述豆粕饲料还包括破壁法夫酵母干粉。
上述的破壁法夫酵母干粉含有大量的类胡萝卜素,尤其是虾青素。虾青素具有极强的抗氧化功能,并能促进抗体的产生,增强机体免疫功能,进一步提高了豆粕饲料的营养价值。
优选地,所述破壁法夫酵母干粉与所述饲料用豆粕的质量比为4:1,所述破壁法夫酵母干粉的制备方法为:
(1)挑取一环新鲜的法夫酵母菌液,于斜面菌种培养基中划线活化,22℃培养48 h;
(2)从斜面上挑取一环单菌落接种于含有30 mL种子培养基的250 mL三角瓶中,22 ℃、190 rpm培养48 h;
(3)取5 mL种子培养液接入500 mL发酵培养基中,在22℃、190 rpm的条件下震荡培养96 h;
(4)取酶活力20000U/g的蜗牛酶,按100 mg/L的量加入到步骤(3)中的摇瓶发酵液中,调整温度为37℃,然后在 220 rpm下旋转震荡培养至总时间120 h;
(5)法夫酵母菌液干粉用喷雾干燥的方法制成,条件如下:进口温度190℃,出风温度60℃,进料速度360 mL/h,热风流量5.1 m3/min,雾化器压力0.4 MPa ;
其中,法夫酵母菌斜面培养基与种子培养基的配制方法均为:取麦芽膏粉130 g、琼脂15 g、氯霉素0.1 g、蒸馏水1000 mL配制,斜面培养基添加15 g的琼脂,pH 6.0土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min;法夫酵母摇瓶发酵培养基的配制方法为:取葡萄糖20 g、硫酸铵5 g、磷酸二氢钾2 g、硫酸镁0.5 g、氯化钙0.2 g、酵母膏3 g、蒸馏水1000 mL配制,pH 6.0土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
优选地,上述豆粕饲料还包括乳酸菌。
适量添加乳酸菌,进一步改善了豆粕饲料的适口性,使之成为一种可用于幼龄动物饲用的新蛋白饲料。另外,乳酸菌是一种重要的益生菌,在动物体内能发挥许多的生理功能。乳酸菌能促进动物生长,调节胃肠道正常菌群、维持微生态平衡,从而改善胃肠道功能;提高食物消化率和生物效价;降低血清胆固醇,控制内毒素;抑制肠道内腐败菌生长,提高机体免疫力等。因此,乳酸菌可以替代或者部分替代抗生素使用,以减少抗生素带来的损害。
优选地,上述乳酸菌为乳酸菌菌液,所述乳酸菌菌液与所述饲料用豆粕、所述破壁法夫酵母干粉体积质量比为1:10,所述乳酸菌菌液的制备方法为:将嗜热链球菌用MRS培养基在37℃下厌氧静置培养,培养时间48 h,其中,MRS培养基的配制方法为:酪蛋白胨10 g、牛肉膏粉10 g、酵母膏粉4 g、葡萄糖20 g、吐温80 1.1 g、磷酸氢二钾2 g、乙酸钠5g、柠檬酸三铵2 g、七水硫酸镁0.2 g、硫酸锰0.05 g、蒸馏水1000 mL配制,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1:复合酶溶液与发酵液的制备
(1)复合酶溶液制备:按以下重量百分比将酶制剂混合:酶活力为50 000 U/g的中性蛋白酶11 mg,酶活力为20 000 U/g的酸性蛋白酶11 mg,酶活力为10 000 U/g的纤维素酶4mg,酶活力为10 000 U/g的果胶酶4 mg,将酶制剂溶于30 mL无菌水中配成酶溶液,活化10min后待用。
(2)发酵液制备:将酿酒酵母用YPD培养基在180 rpm,25℃下复苏增殖24 h。
其中,YPD培养基的配制方法如下:取葡萄糖20 g、蛋白胨20 g、酵母浸粉10 g、蒸馏水1000 mL配制,pH 6.5土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
实施例2:饲料用豆粕的制备
(1)豆粕预处理:用高速多功能粉碎机粉碎豆粕,过20目筛得到小于20目的豆粕。称取30 g粉碎好的豆粕于250 mL的三角瓶中,用八层纱布和报纸包好后于121℃灭菌20 min,用于后续发酵。
(2)酶解豆粕:将上述预处理的豆粕粉和实施例1制得的复合酶溶液混合搅拌均匀,再次用纱布包好密封,于37℃恒温培养箱中静置酶解48 h。
(3)发酵豆粕:按6%的接种量将实施例1制得的新鲜的酿酒酵母菌液添加到酶解豆粕中,混合均匀,调整温度为30℃下发酵48 h;
(4)干燥、粉碎:发酵结束后,将豆粕放置于55℃烘箱干燥至水分低于12%后,用高速多功能粉碎机粉碎成粉末状。
实施例3:酶法破壁法夫酵母菌干粉的制备
(1)挑取一环新鲜的法夫酵母菌液,于斜面菌种培养基中划线活化,22℃培养48 h;
(2)从斜面上挑取一环单菌落接种于含有30 mL种子培养基的250 mL三角瓶中,于22℃、190 rpm培养48 h;
(3)取5 mL种子培养液接入500 mL发酵培养基中,在22℃、190 rpm的条件下震荡培养96 h;
(4)取酶活力20 000U/g的蜗牛酶,按100 mg/L的量加入到步骤(3)中的摇瓶发酵液中,调整温度为37℃,然后在 220 rpm下旋转震荡培养至总时间120 h;
(5)法夫酵母菌液干粉用喷雾干燥的方法制成,条件如下:进口温度190℃,出风温度60℃,进料速度360 mL/h,热风流量5.1 m3/min,雾化器压力0.4 MPa ;
其中,法夫酵母菌斜面培养基与种子培养基的配制方法相同如下:取麦芽膏粉130 g、琼脂15 g、氯霉素0.1 g、蒸馏水1000 mL配制,斜面培养基添加15 g的琼脂,pH 6.0土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
法夫酵母摇瓶发酵培养基的配制方法如下:取葡萄糖20 g、硫酸铵5 g、磷酸二氢钾2 g、硫酸镁0.5 g、氯化钙0.2 g、酵母膏3 g、蒸馏水1000 mL配制,pH 6.0土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
实施例4:豆粕饲料的制备
本实施例的豆粕饲料的配比方法如下:取实施例2制得的酶解发酵豆粕粉、实施例3制得的破壁法夫酵母菌干粉按4:1的比例搅拌混合均匀,以1 kg/包的规格抽真空包装,于阴凉干燥避光处贮藏。针对家畜等动物如仔猪的肠道健康问题,可以在临用时按10%(V/m)的比例在表面喷洒新鲜的乳酸菌菌液,将原料混合均匀后制得豆粕饲料。
其中,乳酸菌菌液的制备:将嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)用MRS培养基在37℃下厌氧静置培养,培养时间48 h。
其中,MRS培养基的配制方法如下:酪蛋白胨10 g、牛肉膏粉10 g、酵母膏粉4 g、葡萄糖20 g、吐温80 1.1 g、磷酸氢二钾2 g、乙酸钠5g、柠檬酸三铵2 g、七水硫酸镁0.2 g、硫酸锰0.05 g、蒸馏水1000 mL配制,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
Claims (9)
1.一种饲料用豆粕的加工方法,其特征在于包含以下步骤:
a、豆粕处理:将豆粕进行粉碎、灭菌;
b、酶解:在步骤a处理得到的豆粕中加入中性蛋白酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶复合酶溶液中进行酶解处理;
c、发酵:在步骤b处理得到的酶解豆粕中加入酿酒酵母菌液进行发酵处理;
d、干燥:对步骤c处理得到的酶解发酵豆粕进行干燥处理,即得。
2.根据权利要求1所述的饲料用豆粕的加工方法,其特征在于,所述步骤b包含以下步骤:
b1、将酶活力为50 000 U/g的中性蛋白酶、酶活力为20 000 U/g的酸性蛋白酶、酶活力为10 000 U/g的纤维素酶4、酶活力为10 000 U/g的果胶酶按照质量比11:11:4:4混合;
b2、将步骤b1处理得到的混合酶制剂与无菌水按照质量体积比1:1比例混匀配成酶溶液,活化10min;
b3、将步骤a处理得到的豆粕与步骤b2处理得到的酶溶液按照质量比1:2混合,37℃酶解48 h。
3.根据权利要求1所述的饲料用豆粕的加工方法,其特征在于,所述步骤c包含以下步骤:
c1、将酿酒酵母用YPD培养基在180 rpm、25℃条件下复苏增殖24 h;
c2、按6%的接种量将新鲜的酿酒酵母菌液添加到步骤b处理得到的酶解豆粕中,混合均匀, 30℃发酵48 h。
4.根据权利要求3所述的饲料用豆粕的加工方法,其特征在于:所述YPD培养基的配制方法为:取葡萄糖20 g、蛋白胨20 g、酵母浸粉10 g、蒸馏水1000 mL配制,pH 6.5土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
5.一种豆粕饲料,其特征在于,所述豆粕饲料的组分包括利用权利要求1-4任一项所述的加工方法加工得到的饲料用豆粕。
6.一种根据权利要求5所述的豆粕饲料,其特征在于:所述豆粕饲料还包括破壁法夫酵母干粉。
7.一种根据权利要求6所述的豆粕饲料,其特征在于:所述破壁法夫酵母干粉与所述饲料用豆粕的质量比为4:1,所述破壁法夫酵母干粉的制备方法为:
(1)挑取一环新鲜的法夫酵母菌液,于斜面菌种培养基中划线活化,22℃培养48 h;
(2)从斜面上挑取一环单菌落接种于含有30 mL种子培养基的250 mL三角瓶中,22 ℃、190 rpm培养48 h;
(3)取5 mL种子培养液接入500 mL发酵培养基中,在22℃、190 rpm的条件下震荡培养96 h;
(4)取酶活力20000U/g的蜗牛酶,按100 mg/L的量加入到步骤(3)中的摇瓶发酵液中,调整温度为37℃,然后在 220 rpm下旋转震荡培养至总时间120 h;
(5)法夫酵母菌液干粉用喷雾干燥的方法制成,条件如下:进口温度190℃,出风温度60℃,进料速度360 mL/h,热风流量5.1 m3/min,雾化器压力0.4 MPa ;
其中,法夫酵母菌斜面培养基与种子培养基的配制方法均为:取麦芽膏粉130 g、琼脂15 g、氯霉素0.1 g、蒸馏水1000 mL配制,斜面培养基添加15 g的琼脂,pH 6.0土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min;法夫酵母摇瓶发酵培养基的配制方法为:取葡萄糖20 g、硫酸铵5 g、磷酸二氢钾2 g、硫酸镁0.5 g、氯化钙0.2 g、酵母膏3 g、蒸馏水1000 mL配制,pH 6.0土0.2,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
8.一种根据权利要求6所述的豆粕饲料,其特征在于:所述豆粕饲料还包括乳酸菌。
9.一种根据权利要求8所述的豆粕饲料,其特征在于:所述乳酸菌为乳酸菌菌液,所述乳酸菌菌液与所述饲料用豆粕、所述破壁法夫酵母干粉体积质量比为1:10,所述乳酸菌菌液的制备方法为:将嗜热链球菌用MRS培养基在37℃下厌氧静置培养,培养时间48 h,其中,MRS培养基的配制方法为:酪蛋白胨10 g、牛肉膏粉10 g、酵母膏粉4 g、葡萄糖20 g、吐温801.1 g、磷酸氢二钾2 g、乙酸钠5g、柠檬酸三铵2 g、七水硫酸镁0.2 g、硫酸锰0.05 g、蒸馏水1000 mL配制,分装三角瓶,121℃灭菌20 min。
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