CN108065048B - 一种利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法，它包括复合酶制剂制备、复合酶制剂液制备、豆腐渣脱水制备、豆腐渣酶解、豆腐渣与新鲜全脂米糠混合、活性干酵母与戊糖片球菌冻干粉混合、水与混合菌剂混合、混合的原料与发酵液混合、厌氧发酵等步骤。本发明方法制备出的饲料含有高酸溶蛋白、高乳酸菌、高γ氨基丁酸，并且其具备保质期长，稳定性佳等特点。
Description
技术领域
本发明属于畜禽饲料技术领域，具体涉及一种利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法。
背景技术
豆制品工业中会产生很多豆腐渣，干物质约占10-15％。干物质中，蛋白占25-28％，脂肪占12-15％，膳食纤维与多糖类占约45-60％，并且含有很多的矿物质与微量元素。作为副产品，由于其价格低廉，性价比高，是非常优质的饲料原料。
豆腐渣无法广泛利用有以下两方面原因：
一方面，由于豆腐渣中含有大量的抗营养因子，直接饲喂会影响猪的健康状况，造成猪拉稀，营养无法实现高效吸收。通过蒸煮的方法可消除部分热敏性抗营养因子，但需要耗费大量的能源，规模化处理无法实现。
另一方面，豆腐渣水分含量高，易酸败，不易储存，保质期短等特点。限制了其处理使用，造成大量浪费与环境污染。
全脂米糠是大米加工过程中的副产品，其蛋白质含量15％，脂肪16-22％，糖3-8％。脂肪中主要的脂肪酸多为油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸，并且含有丰富的维生素、植物醇、膳食纤维和矿物质等。全脂米糠除了含有丰富的营养，也有丰富的益生菌，如芽孢杆菌、戊糖片球菌等。其作为一种常规原料，在饲料中应用广泛，但由于其易酸败等特质，多采取膨化高温处理，延长保质期。但膨化使脂肪酶失活的情况下，也灭杀了绝大部分益生菌，破坏了维生素，从而降低了全脂米糠的营养价值。酸价超标的全脂米糠使用后，易引起猪腹泻与群体健康。
相关文献多为发酵或者酶解豆腐渣，周德红等利用酶法水解豆渣制备水解蛋白，水解度达到9.05％，并未提到解决酶解带来的苦涩问题；张文佳等利用产朊假丝酵母与白地霉进行豆渣发酵，发酵原料需要灭菌，难以实现工业操作。
米糠固态发酵得到γ氨基丁酸，杨叶等利用米糠挤压的方式工艺优化，发酵米糠得到的γ氨基丁酸含量最高为121.1mg/100g。郑晓晨等利用米糠发酵富集γ氨基丁酸，含量最高为142mg/100g。张文佳等利用产朊假丝酵母与白地霉进行豆渣发酵，发酵原料需要灭菌，难以实现应用。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法。
为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
所述利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合酶制剂：将纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶按质量比1:(0.1—1):(0.1—1):(0.1—1)混合，得复合酶制剂；
(2)制备复合酶制剂液：将复合酶制剂与水按质量比1：(4—6)，优选为1:5混合，得复合酶制剂液；
(3)制备豆腐渣脱水：将新鲜豆腐渣脱水至豆腐渣水分含量为68—73％；
(4)豆腐渣酶解：将豆腐渣与复合酶制剂液按质量比1000:(0.5—1)混合，于45—55℃，优选为50℃进行酶解0.3—0.8h，优选为0.5h，得酶解后的豆腐渣；
(5)将酶解后的豆腐渣与新鲜全脂米糠按质量比1:(0.8—1.2)混合均匀，得混合原料；将活性干酵母与戊糖片球菌冻干粉按质量比1:(0.01—0.02)，优选为1:0.01混合，得混合菌剂，将水与混合菌剂按质量比(8—12):1，优选为10:1混合，充分搅拌并溶解后得发酵液；
(6)混合的原料与发酵液按质量比1000:(0.1—0.5)混合；控制混合后的物料水分含量为40—45％，得发酵料；
(7)将步骤(6)所得发酵料(装入桶或者密封袋中，密封)于25—38℃厌氧发酵3d以上(包括3d)，即得发酵饲料。
优选地，所述发酵饲料中戊糖片球菌含量＞5.0×109/g，γ氨基丁酸含量为3—5mg/g，优选为4mg/g，酸溶蛋白在发酵饲料总蛋白中的质量百分比含量为25—35％，优选为30％。
上述发酵饲料的使用方法是向哺乳母猪料或小猪料中添加发酵饲料，发酵饲料的添加量为哺乳母猪料或小猪料的1—10％，其中，所述的百分比为质量百分比。
下面对本发明作进一步说明：
本发明无需灭菌等复杂操作，可真正实现生产应用，其创新点在于：
1)通过木瓜蛋白酶和中性蛋白酶的组合利用，降解豆腐渣与米糠中的蛋白类抗营养因子，产生丰富的小分子酸溶蛋白同时，利用木瓜蛋白酶(外切酶)水解度达到了30％以上，同时解决了高酸溶蛋白带来的苦涩味问题。
2)利用果胶酶与纤维素酶的搭配使用，使豆渣中的纤维与聚糖得到最大程度降解，产生大量的还原糖，可作为微生物发酵底物。
3)利用酵母与新鲜米糠里的芽孢杆菌消耗发酵环境中的氧气，同时利用酿酒酵母无法利用五碳糖的机理，在发酵后半段过程中由于缺少可利用碳源，从而裂解自溶。为戊糖片球菌提供合适的营养、生长因子与生长环境。
4)利用米糠与酶解豆渣的结合、酵母增殖裂解，形成了戊糖片球菌绝佳的生长环境。从而促使其充分增殖，达到5.0×109/g；通过发酵豆腐渣与米糠中的碳源，产生丰富的γ氨基丁酸，可达到400mg/100g以上。
5)戊糖片球菌发酵产生大量有机酸，降低物料pH值至3.5左右，达到微生态环境稳定，不易发生霉变，延长了物料保质期至2月以上。
本发明所述发酵饲料在哺乳母猪料中可作为一种原料添加1—10％，可改善肠道环境，解决母猪便秘问题，增加泌乳量。在小猪料中也可作为一种原料添加1—10％使用，可提升饲料的消化吸收，改善小猪肠道微生态环境，同时γ氨基丁酸促进小猪生长，降低料肉比，提升小猪免疫力，促进群体健康。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
(1)本发明在严格控制的环境下，经过有益微生物的发酵，延长了豆腐渣与米糠的保质期，可防止豆腐渣、米糠腐败、酸败。
(2)本发明可降解豆腐渣中的蛋白抗原，酸溶蛋白含量达到30％(占蛋白)，有利于动物对豆渣中蛋白质的消化吸收，减少蛋白抗原性物质带来的负面生长影响。
(3)本发明的发酵饲料戊糖片球菌含量可使达到5.0×109/g；通过发酵豆腐渣与米糠中的碳源，产生丰富的γ氨基丁酸，可达到400mg/100g以上。改善动物的肠道微生态环境，促进动物的免疫力，减少动物的应激反应。
(4)本发明制备工艺简单，易于操作，易于推广。以一定比例添加小猪料中，经过饲喂试验证明，可提高小猪采食量、日增重，同时降低料肉比与腹泻率。以一定比例添加哺乳母猪料中，可提高哺乳母猪的泌乳量，改善母猪便秘问题。
总之，本发明提供了一种利用豆腐渣与全脂米糠为原料的发酵饲料制备方法，制备出的饲料含有高酸溶蛋白、高乳酸菌、高γ氨基丁酸，并且其具备保质期长，稳定性佳等特点。
具体实施方式
实施例1
所述利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合酶制剂：将纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶按质量比1:1:0.5:0.5混合，得复合酶制剂；
(2)制备复合酶制剂液：将复合酶制剂与水按质量比1:5混合，得复合酶制剂液；
(3)制备豆腐渣脱水：将新鲜豆腐渣脱水至豆腐渣水分含量为72％；
(4)豆腐渣酶解：将豆腐渣与复合酶制剂液按质量比1000:0.5混合，于50℃进行酶解0.5h，得酶解后的豆腐渣；
(5)将酶解后的豆腐渣与新鲜全脂米糠按质量比1:1混合均匀，得混合原料；将活性干酵母与戊糖片球菌冻干粉按质量比1:0.01混合，得混合菌剂，将水与混合菌剂按质量比10:1混合，充分搅拌并溶解后得发酵液；
(6)混合的原料与发酵液按质量比1000:0.1混合；控制混合后的物料水分含量为42.1％，得发酵料；
(7)将步骤(6)所得发酵料(装入桶或者密封袋中，密封)于33℃厌氧发酵3d，即得发酵饲料。
其中，所述发酵饲料中戊糖片球菌含量＞7.1×109/g，γ氨基丁酸含量为4mg/g，酸溶蛋白在发酵饲料总蛋白中的质量百分比含量为34％。
实施例2
所述利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法包括如下步骤：
(1)制备复合酶制剂：将纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶按质量比1:1:0.5:0.5混合，得复合酶制剂；
(2)制备复合酶制剂液：将复合酶制剂与水按质量比1:5混合，得复合酶制剂液；
(3)制备豆腐渣脱水：将新鲜豆腐渣脱水至豆腐渣水分含量为70％；
(4)豆腐渣酶解：将豆腐渣与复合酶制剂液按质量比1000:0.5混合，于50℃进行酶解0.5h，得酶解后的豆腐渣；
(5)将酶解后的豆腐渣与新鲜全脂米糠按质量比1:1混合均匀，得混合原料；将活性干酵母与戊糖片球菌冻干粉按质量比1:0.01混合，得混合菌剂，将水与混合菌剂按质量比10:1混合，充分搅拌并溶解后得发酵液；
(6)混合的原料与发酵液按质量比1000:0.1混合；控制混合后的物料水分含量为41.2％，得发酵料；
(7)将步骤(6)所得发酵料(装入桶或者密封袋中，密封)于30℃厌氧发酵3d，即得发酵饲料。
其中，所述发酵饲料中戊糖片球菌含量＞6.2×109/g，γ氨基丁酸含量为4.2mg/g，酸溶蛋白在发酵饲料总蛋白中的质量百分比含量为33％。
实施例3
将本发明实施例1或2制备的发酵饲料额外添加哺乳母猪料5％，试验结果如表1：
表1
实验表明，本发明制备的发酵饲料在哺乳母猪料中具有明显作用，平均采食量提高0.33kg/头，泌乳量提高8.63kg/头。丰富的γ氨基丁酸提升了母猪的免疫力，降低了母猪的应激反应，酸溶蛋白易于吸收，综合作用促进了泌乳量增加。发酵饲料中丰富的膳食纤维与微生物代谢产物，使母猪的便秘问题有明显改善。
实施例4
将本发明实施例1或2制备的发酵饲料替代小猪配合料中添加5％，喂养试验从仔猪70天龄至110天龄阶段，试验结果如表2：
表2
实验表明，本发明在小猪料中具有明显作用，日增重提高了0.07g，料肉比下降了0.18％。本发明制备的发酵饲料中，一方面含有丰富的有机酸、酸溶蛋白等，提高了猪肠道的消化性能；另一方面，γ氨基丁酸降低了动物的无意识运动，从而提高了日增重，降低了料肉比。因此该微生物发酵饲料对小猪的生长有显著作用，仔猪的生长速度加快，同时降低了养殖成本，有明显的经济效益。
Claims (3)
1.一种利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)制备复合酶制剂：将纤维素酶、果胶酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶按质量比1:（0.1—1）:（0.1—1）:（0.1—1）混合，得复合酶制剂；
(2)制备复合酶制剂液：将复合酶制剂与水按质量比1：（4—6）混合，得复合酶制剂液；
(3)制备豆腐渣脱水：将新鲜豆腐渣脱水至豆腐渣水分含量为68—73%；
(4)豆腐渣酶解：将豆腐渣与复合酶制剂液按质量比1000:（0.5—1）混合，于45—55℃进行酶解0.3—0.8h，得酶解后的豆腐渣；
(5)将酶解后的豆腐渣与新鲜全脂米糠按质量比1:（0.8—1.2）混合均匀，得混合原料；
将活性干酵母与戊糖片球菌冻干粉按质量比1:（0.01—0.02）混合，得混合菌剂，将水与混合菌剂按质量比（8—12）:1混合，充分搅拌并溶解后得发酵液；
(6)混合的原料与发酵液按质量比1000:（0.1—0.5）混合；控制混合后的物料水分含量为40—45%，得发酵料；
(7)将步骤（6）所得发酵料于25—38℃厌氧发酵3d以上，即得发酵饲料；
所述发酵饲料中戊糖片球菌含量＞5.0×109/g，γ氨基丁酸含量为3—5mg/g，酸溶蛋白在发酵饲料总蛋白中的质量百分比含量为25—35%。
2.一种利用豆渣与米糠为主要原料的发酵饲料，其特征在于，所述发酵饲料由权利要求1所述的方法制备。
3.根据权利要求2所述的发酵饲料，其特征在于，所述发酵饲料的添加量为哺乳母猪料或小猪料的1-10%，其中，所述的百分比为质量百分比。
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