CN111280307A - 一种豆粕发酵的添加剂及其在饲料中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由3.0×109～4.0×109CFU/g的酿酒酵母、1.0×109～2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和1.0×109～2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成；复合蛋白酶由140000～160000U/g的酸性蛋白酶，180000～220000U/g的碱性蛋白酶和80000～120000U/g的中性蛋白酶组成。本发明提供的豆粕发酵的添加剂可以提高豆粕中酸溶蛋白，粗蛋白，乳酸等含量，降低了豆粕中胰蛋白酶，β‑伴大豆球蛋白及大豆球蛋白等抗营养因子，提升动物肠道健康，促进动物健康生长。
Description
技术领域
本发明属于生物发酵技术领域，更具体地，涉及一种豆粕发酵的添加剂及其在饲料中的应用。
背景技术
豆粕是经大豆榨取豆油后生成的高蛋白副产物，是动物日粮植物蛋白的主要来源，在畜禽及水产养殖中被广泛应用。研究显示，饲粮蛋白的质量与动物健康生长密切相关，未经处理的豆粕饲喂动物时常会引起动物(尤其是幼龄动物)发生抗营养反应，损害动物肠道健康，降低饲粮营养物质消化吸收率，对动物生长产生负面影响，降低养殖效益。
蛋白酶可分解大分子蛋白质生成小分子蛋白或小肽类物质，降低豆粕抗原蛋白含量，减轻动物肠道抗营养反应，提升豆粕酸溶蛋白比例，利于动物吸收利用。然而，不足的是蛋白酶分解过程中也会生成氨基酸等具苦味小分子物质，影响饲料适口性。微生物可利用豆粕原料进行自身代谢与繁殖，合成乳酸等有机酸，改善饲料适口性，促进动物采食。目前，有发明将利用菌-酶混合进行固体发酵豆粕，使用的菌-酶剂量较大，其不但忽略了酶本身的作用条件及微生物之间的竞争性抑制关系，使得复合酶菌制剂很难发挥其应有的效用，而且发酵周期过长，资源耗费量大。
发明内容
本发明第一个方面的目的，在于针对现有豆粕发酵技术的不足，提供一种豆粕发酵的添加剂。
本发明第二个方面的目的，在于提供一种发酵豆粕。
本发明第三个方面的目的，在于提供上述发酵豆粕的制备方法。
本发明第四个方面的目的，在于提供一种饲料。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一个方面，提供一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由3.0×109～4.0×109CFU/g的酿酒酵母、1.0×109～2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和1.0×109～2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成。
根据本发明第一个方面的添加剂，所述复合微生物由4.0×109CFU/g的酿酒酵母、2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成。
根据本发明第一个方面的添加剂，所述复合蛋白酶由140000～160000U/g的酸性蛋白酶，180000～220000U/g的碱性蛋白酶和80000～120000U/g的中性蛋白酶组成。
根据本发明第一个方面的添加剂，所述复合蛋白酶由150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和100000U/g的中性蛋白酶组成。
根据本发明第一个方面的添加剂，所述复合微生物与复合蛋白酶的添加比例为(0.8～1.2)：(0.2～0.3)。
本发明的第二个方面，提供一种发酵豆粕，所述发酵豆粕由豆粕原料与本发明第一个方面所述的添加剂混合发酵而成。
根据本发明第二个方面的发酵豆粕，所述添加剂与葡萄糖混合溶于水中制成菌酶混合液，其中，添加剂、葡萄糖和水的比例为(0.1～0.8)：(5～10)：(250～350)。
根据本发明第二个方面所述的发酵豆粕，所述菌酶混合液与豆粕原料的比例为(0.5～0.7)：1。
根据本发明第二个方面所述的发酵豆粕，所述豆粕原料的蛋白含量为44％。
根据本发明第二个方面所述的发酵豆粕，所述发酵的条件为：55～60℃发酵45～50h。
根据本发明第二个方面所述的发酵豆粕，所述发酵采用低温烘干制备成发酵豆粕粉。
本发明的第三个方面，提供一种饲料，含有本发明第二个方面所述的发酵豆粕。
优选地，根据本发明的第三个方面，所述饲料中含有本发明第二个方面所述发酵豆粕经过低温烘干制备成发酵豆粕粉。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供了一种豆粕发酵的添加剂，采用该添加剂可提升豆粕中酸溶蛋白，粗蛋白，乳酸等含量，降低了豆粕中胰蛋白酶，β-伴大豆球蛋白及大豆球蛋白等抗营养因子；有利于饲料营养物质的吸收和利用，提升动物营养消化率；蛋白酶可将豆粕中的大分子蛋白分解为小分子蛋白或小肽类物质，降低饲料中抗营养因子，提高动物的消化和吸收速率；微生物可利用饲料中的粗纤维用于自身合成分解，产生短链脂肪酸和乳酸等营养物质，提升饲料适口性；蛋白酶与益生菌混合作用可显著降低植物性饲料中的抗营养因子，增加豆粕中的乳酸杆菌和酵母活菌数量，提升动物肠道健康，促进动物健康生长。
2.本发明还提供了采用上述添加剂发酵的豆粕，该豆粕可显著促进仔猪采食量，提升仔猪增重，降低料重比，并且可以有效降低断奶仔猪腹泻率，在不使用抗生素的条件下可维持仔猪生长性能，不会对仔猪造成不良影响，具有代替抗生素的作用效果。
3.本发明提供的发酵豆粕工艺周期短，耗能小，工业上可大批量生产。
4.本发明采用低温烘干将发酵后的豆粕制备成发酵豆粕粉，可最大程度上保留了发酵后豆粕中的微生物组成及数量。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例中所用的原料如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。
实施例1
一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由3.0×109CFU/g的酿酒酵母、1.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成；所述蛋白酶由150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和80000U/g的中性蛋白酶组成。
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将复合蛋白酶与复合微生物加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到活化酶菌混合液；复合蛋白酶制剂、复合微生物制剂、纯净水、葡萄糖按比例为0.15：0.5：250：5；
(2)将活化后的酶菌混合液按0.5：1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到高酸溶小发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
实施例2
一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由3.0×109CFU/g的酿酒酵母、2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成；所述复合蛋白酶由160000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和120000U/g的中性蛋白酶组成。
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将复合蛋白酶与复合微生物加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到活化酶菌混合液；复合蛋白酶、复合微生物、纯净水、葡萄糖按比例为0.15：0.5：300：10；
(2)将活化后的酶菌混合液按0.6：1的比例接种至豆粕中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到高酸溶小肽发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
实施例3
一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由4.0×109CFU/g的酿酒酵母、1.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成；所述复合蛋白酶由150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和110000U/g的中性蛋白酶组成。
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将复合蛋白酶与复合微生物加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到活化酶菌混合液；复合酶制剂、复合菌剂、纯净水、葡萄糖按比例为0.15：0.55：250：5；
(2)将活化后的酶菌混合液按0.5：1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到高酸溶小发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
实施例4
一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由4.0×109CFU/g的酿酒酵母、2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和1.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成；所述复合蛋白酶由160000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和100000U/g的中性蛋白酶组成。
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将复合酶与复合菌加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到活化酶菌混合液；复合酶制剂、复合菌剂、纯净水、葡萄糖按比例为0.15：0.6：350：5；
(2)将活化后的酶菌混合液按0.7：1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到高酸溶小发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
实施例5
一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由4.0×109CFU/g的酿酒酵母、2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成；所述复合蛋白酶由150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和120000U/g的中性蛋白酶组成。
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将复合酶与复合菌加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到活化酶菌混合液；复合酶制剂、复合菌剂、纯净水、葡萄糖按比例为0.2：0.55：300：5；
(2)将活化后的酶菌混合液按0.6：1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到高酸溶小发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
对比实施例1
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和100000U/g的中性蛋白酶加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到复合酶液；其中，复合酶制剂、纯净水、葡萄糖按比例为0.15：300：5。
(2)复合酶液按0.6：1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
对比实施例2
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将3.0×109CFU/g的酿酒酵母和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌加入水溶液中，之后添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到复合菌剂；其中，复合微生物剂、纯净水、葡萄糖按比例：0.4：300：5；
(2)复合酶液按0.6：1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵48h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
对比实施例3
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将复合菌剂(3.0×109CFU/g的酿酒酵母、2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌)加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到复合菌剂；复合菌剂、纯净水、葡萄糖按比例：0.6：300：5；
(2)将活化后的复合菌液按0.6:1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到高酸溶小发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
对比实施例4
一种发酵豆粕，通过以下方法制备得到：
(1)将复合酶制剂(150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和100000U/g的中性蛋白酶)与复合菌剂(3.0×109CFU/g的酿酒酵母和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌)加入水溶液中，之后再添加葡萄糖，混匀搅拌至溶解，得到活化酶菌混合液；复合酶制剂、复合菌剂、纯净水、葡萄糖按比例：0.15：0.4：300：5；复合酶制剂包括：150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和100000U/g的中性蛋白酶。
(2)将活化后的酶菌混合液按0.6：1的比例接种至豆粕原料中，搅拌混匀，之后于35～37℃条件下密封发酵45～50h，得到发酵豆粕产品。
(3)发酵结束后将豆粕在低温条件下烘干，粉碎，得到高酸溶小发酵豆粕粉；烘干温度为55～60℃。
实验例6
将上述实施例1至5以及对比实施例1至4中制备的发酵豆粕粉进行营养指标的测定，结果见表1。
表1发酵豆粕粉营养指标
由表1可知，使用实施例1至5中制备的添加剂将豆粕原料中酸溶蛋白含量提升至11.88％、粗蛋白含量提升至49.58％、乳酸含量提升至3.3％、最小活菌数量提升至1.0×109，完全消除了胰蛋白抑制因子，大豆球蛋白降至87mg/kg，有效的提升了豆粕的营养效价。
实施例7
为了验证实施例1至5中生产的发酵豆粕应用于断奶仔猪饲料的实际效果，试验选取90头体重为10kg左右的断奶仔猪，随机分为3组，即阴性对照组、阳性对照组(添加抗生素)和试验组。每组6个重复，每个重复5头，分栏饲喂。阴性对照组(NC)饲喂基础日粮，阳性对照组(PC)在基础日粮中添加50mg/kg的金霉素，试验组以饲粮粗蛋白为标准按1:1的添加量在基础日粮中添加实施例1至5中发酵豆粕混合物，所得结果见下表2、3：
表2生长性能统计结果
注：“*”表示与NC组数据相比具有显著差异，p﹤0.05。
表3腹泻率统计结果
由表2可知，与NC相比，试验组仔猪终末重、平均日增重、平均日采食量均显著增加，这表明本发明生产的发酵豆粕产品可显著促进仔猪采食量，提升仔猪增重，降低料重比。
由表3可知，与NC相比，本发明生产的发酵豆粕可有效降低断奶仔猪腹泻率，并且在不使用抗生素的条件下可维持仔猪生长性能，不会对仔猪造成不良影响。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种豆粕发酵的添加剂，包括复合微生物与复合蛋白酶，其中，复合微生物由3.0×109～4.0×109CFU/g的酿酒酵母、1.0×109～2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和1.0×109～2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成。
2.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述复合微生物由4.0×109CFU/g的酿酒酵母、2.0×109CFU/g的乳酸粪链球菌和2.0×109CFU/g的乳酸杆菌组成。
3.根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于，所述复合蛋白酶由140000～160000U/g的酸性蛋白酶，180000～220000U/g的碱性蛋白酶和80000～120000U/g的中性蛋白酶组成。
4.根据权利要求3所述的添加剂，其特征在于，所述复合蛋白酶由150000U/g的酸性蛋白酶，200000U/g的碱性蛋白酶和100000U/g的中性蛋白酶组成。
5.根据权利要求1至4任一所述的添加剂，其特征在于，所述复合微生物与复合蛋白酶的添加比例为(0.8～1.2)：(0.3～0.4)。
6.一种发酵豆粕，其特征在于，所述发酵豆粕由豆粕原料与权利要求1至5任一所述添加剂混合发酵而成。
7.权利要求6所述发酵豆粕的制备方法，其特征在于，将权利要求1至5任一所述的添加剂与葡萄糖混合溶于水中制成菌酶混合液，其中，添加剂、葡萄糖和水的比例为(0.1～0.8)：(5～10)：(250～350)。
8.根据权利要求7所述的发酵豆粕，其特征在于，所述菌酶混合液与豆粕原料的比例为(0.5～0.7)：1。
9.根据权利要求6～8所述的发酵豆粕，其特征在于，所述豆粕原料的蛋白含量为44％，发酵的条件为：55～60℃发酵45～50h；发酵后烘干，烘干的条件为：50℃～60℃，22～26h。
10.一种饲料，其特征在于，含有权利要求6至10任一所述的发酵豆粕。
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