CN111493218A - 一种发酵膳食纤维饲料原料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于饲料技术领域，具体是指一种发酵膳食纤维饲料原料及其制作方法。包括如下重量组分：55‑60份发酵底物、40‑45份菌液；所述发酵底物为含粗纤维的植物原料；所述菌液中，枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml、植物乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml。本发明通过加入混合菌种对粗纤维原料进行发酵，可显著降低物料的抗性成分含量，降低麸皮中的呕吐毒素含量的同时提高其蛋白质含量；并且降低物料的pH值，增加菌种发酵代谢产物和益生菌活菌数，有效促进动物进食欲望，大幅度提高适口性，有利于保证动物肠道健康，发酵膳食纤维饲料原料的效果稳定。
Description
技术领域
本发明属于饲料技术领域，具体是指一种发酵膳食纤维饲料原料及其制作方法。
背景技术
膳食纤维是一种不能被动物体消化的物质，它既不能被小肠吸收，也不会产生能量，但具有健康意义。膳食纤维是植物中天然存在或通过提取合成的、聚合度DP≥3的碳水化合物聚合物，其中可以分为两大类——可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维。可溶性膳食纤维来源于胡萝卜、燕麦、柑橘、柠檬、苹果、豌豆、卷心菜等果蔬食物中，包括果胶等亲水胶体物质和部分半纤维素，位于植物细胞液和细胞间质中；不可溶性膳食纤维大量存在于谷类粮食中，如麦片、糙米、麦麸、豆类、果蔬中都含有不可溶性膳食纤维，主要由纤维素、木质素和部分半纤维素等构成，主要存在于植物细胞壁中。膳食纤维一般不能在小肠被酶解利用，而主要在大肠被利用，对机体健康非常重要，其中可溶性膳食纤维通过刺激肠粘膜，有效促进肠蠕动，加快粪便排出速度，且在肠道内很容易被细菌发酵利用，酵解后产生的挥发性脂肪酸和短链脂肪酸均可被微生物和机体利用；不溶性膳食纤维则不易被发酵利用，但能通过增加粪便重量和体积，使得粪便柔软，易于排出，还能促进肠道蠕动，减少胀气，改善便秘等。膳食纤维饲料原料对畜牧生产中动物肠道健康有重要意义，近年来对于小麦麸皮、大豆皮等膳食纤维原料的研究越来越受到重视，其中通过发酵的方法处理纤维原料，一方面可以改善饲料营养成分，降低抗营养因子含量，另一方面可以增加益生菌的数量并改善其风味提高适口性，然而现有发酵方法存在效果不稳定或难以达到预期目的的缺陷。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明提供了一种发酵膳食纤维饲料原料及其制备方法，本发明通过发酵可显著降低物料的抗性成分含量，降低麸皮中的呕吐毒素含量的同时提高其蛋白质含量；并且降低物料的pH值，增加菌种发酵代谢产物和益生菌活菌数，有效促进动物进食欲望，大幅度提高适口性，有利于保证动物肠道健康，发酵膳食纤维饲料原料的效果稳定。
本发明采用的技术方案如下：一种发酵膳食纤维饲料原料，包括如下重量组分：55～60份发酵底物、40～45份菌液；所述发酵底物为饲料中常用粗纤维植物原料；所述菌液中，枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml、植物乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml。
进一步的，所述菌液为活菌与营养液的混合液，所述营养液含有重量百分比2％的葡萄糖或蔗糖、重量百分比为0.9％的氯化钠。
进一步的，所述发酵底物包括小麦麸皮、大豆皮、苜蓿草粉、甜菜渣、柑橘渣中的一种或多种。
本发明还公开了上述发酵膳食纤维饲料原料的制作方法，包括如下步骤：
S1.原料杀菌：准备好发酵底物原料，灭菌处理；
S2.好氧发酵：菌液和发酵底物混合后进行好氧发酵；所述发酵条件为29～32℃发酵22～24h得到初发酵原料；
S3.厌氧发酵：好氧发酵后发酵温度调至35～38℃继续发酵46～48h，停止发酵，即为发酵膳食纤维饲料原料。好氧发酵完成后，发酵袋中氧气已被好氧菌枯草芽孢杆菌和酵母菌消耗至低浓度，此时调节发酵温度，发酵过程转为厌氧发酵。
进一步的，所述发酵底物原料粒度为过20目筛。
进一步的，所述灭菌处理为将发酵底物原料粉末平铺于紫外灯下灭菌1h，此法成本较低、方便操作且对原料营养成分影响小。
进一步的，上述菌液的制备方法为：
菌种扩培：将枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液复苏后传代，各取三代冻存菌液并将三代冻存枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液分别接种于对应液体培养基中进行扩培得枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液；
菌液混合：所得的枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液分别按枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml、植物乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml添加至含有重量百分比为2％的葡萄糖或蔗糖和重量百分比为0.9％的氯化钠的营养液中混合，直到菌液内活菌数浓度达设计浓度停止。
进一步的，所述的枯草芽孢杆菌液对应的液体培养基为微生物培养常用培养基营养肉汤培养基，包含以下组份：蛋白胨10g，牛肉膏3g，氯化钠5g，蒸馏水1000mL，所述营养肉汤培养基的pH为7.4，所述枯草芽孢杆菌的培养条件为在37℃条件下恒温培养18～24h。
进一步的，所述的酵母菌液对应的液体培养基为微生物培养常用培养基YPD培养基，包含以下组份：蒸馏水1000mL，葡萄糖20g，酵母菌膏10g，蛋白胨20g；所述酵母菌的培养条件为恒温30℃条件下培养18～24h。
进一步的，所述的德氏乳杆菌液与植物乳杆菌液对应的液体培养基为微生物培养常用培养基MRS培养基溶液，MRS培养基溶液为MRS培养基与蒸馏水按照54g/L混合均匀后灭菌后得到，所述乳杆菌的培养条件为恒温37℃下培养46～48h。
进一步的，所述的扩培菌液分别用平板计数法进行活菌检测以确定枯草芽孢杆菌、酵母菌、德氏乳杆菌、植物乳杆菌在液体培养基中的浓度。
进一步的，所述的菌液使用时需现配现用，以避免杂菌污染和菌种死亡增殖。
进一步的，所述的菌液使用前需用氢氧化钠稀溶液校正pH值至7.0～7.3。
进一步的，所述的菌液添加之前需充分搅拌且控制添加时间在3min内完成，避免菌液有沉淀。
本发明采用上述方案取得有益效果如下：本发明发酵膳食纤维饲料原料，通过发酵可显著降低物料的抗性成分含量，降低麸皮中的呕吐毒素含量同时提高其蛋白质含量，降低物料的pH值，增加菌种发酵代谢产物和益生菌活菌数，经发酵后的物料在颜色及气味上都得到改善，散发出特殊的发酵香味，可以促进动物进食欲望，大幅度提高适口性，柑橘渣等原料中含有可溶性膳食纤维，经发酵后产生挥发性脂肪酸而再次被机体利用，使得粪便柔软，易于排出，还能促进肠道蠕动，减少胀气，有利于保证动物肠道健康，效果稳定。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
四种益生菌均购买自广东省微生物菌种保藏中心，枯草芽孢杆菌编号为ACCC11089，酵母菌为ATCC 204508，德氏乳杆菌为CICC 6045，植物乳杆菌在此菌种保藏中心的GDM编号为1.648。
实施例1
本发明发酵膳食纤维饲料原料，包括如下重量组分：60份发酵底物、40份菌液；所述发酵底物为粗纤维质量含量大于5％的植物原料，所述菌液中的枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、植物乳杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml，所述活菌置于含有重量百分比2％的葡萄糖、重量百分比为0.9％的氯化钠的常温营养液中；
本发明发酵膳食纤维饲料原料的制备方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎杀菌：准备好小麦麸皮并将小麦麸皮粉碎，将粉碎后的小麦麸皮过20目筛得到发酵底物原料粉末，取4500g发酵底物原料粉末平铺于紫外灯下灭菌1h，将灭菌后的发酵底物原料粉末装入无菌塑料袋中并置于干燥处室温保存得到发酵底物；
2)菌种扩培：将枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液复苏后传代，在超净工作台中各取三代冻存菌并将三代冻存枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液分别按0.2％的重量比例接种于对应液体培养基中并置于培养箱中进行扩培得枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液；
3)菌液混合：将步骤2)所得的枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液分别按上述活菌的设计浓度均匀添加至含有重量百分比为2％的葡萄糖和重量百分比为0.9％的氯化钠的常温营养液中并混合均匀，直到菌液内活菌数浓度达到设计浓度停止，调制混合菌液的重量，使混合菌液的重量为3000g；调节混合菌液的pH达到7，备用。
4)好氧发酵：将3000g混合菌液均匀添加至4500g的步骤(1)所述的发酵底物中且边添加边搅拌使混合菌液与发酵底物混合均匀后得到混合物，将混合物装入发酵袋中密封并置于恒温恒湿箱中30℃发酵24h得到初发酵原料；
5)厌氧发酵：待好氧发酵完成后，发酵袋中氧气已被好氧菌枯草芽孢杆菌和酵母菌消耗至低浓度，此时调节恒温恒湿箱温度至37℃使得初发酵原料继续发酵48h得发酵样品，待发酵完成后取出发酵样品停止发酵，即为发酵膳食纤维饲料原料。
对发酵膳食纤维饲料原料取样待检，样品测定指标为：干物质含量、粗蛋白质含量、粗纤维含量、粗脂肪含量、呕吐毒素含量、pH值及乳酸含量、枯草芽孢杆菌数量、酵母菌数量、乳杆菌数量。
指标检测：干物质、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪的检测分别按照GB/T6435-2006、GB/T6434-2006、GB/T6434-2006、GB/T6433-2006的方法进行检测；活菌数检测：采用平板计数法进行检测，其中德氏乳杆菌和植物乳杆菌测乳酸菌总数；呕吐毒素检测：采用呕吐毒素检测试剂盒检测；乳酸检测：通过比色法，用乳酸测定试剂盒进行检测；pH值检测：取5g发酵膳食纤维饲料原料溶于100ml蒸馏水中，充分搅拌5min后过滤得到滤液，取滤液用pH计进行测定。
检测结果见表1，表中粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、呕吐毒素为风干基础测定值，其他为湿物料测定值。
实施例1中进行了不同发酵方式下的比较，以说明本发明的发酵方式与单独好氧发酵或单独厌氧发酵相比具有优越性，其中单独好氧发酵不加乳杆菌，在将发酵混合物装入发酵袋密封后置于恒温恒湿箱中30℃发酵24h，单独厌氧发酵不加枯草芽孢杆菌和酵母菌，在将发酵混合物装入发酵袋后放入厌氧培养箱37℃发酵48h，其他处理同实施例1，结果见表1。
实施例2
本发明发酵膳食纤维饲料原料，包括如下重量组分：57份发酵底物、43份菌液；所述发酵底物为粗纤维质量含量大于5％的植物原料，所述菌液中，枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、植物乳杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml，所述活菌置于内含有重量百分比2％的葡萄糖、重量百分比为0.9％的氯化钠的常温营养液中；
本发明发酵膳食纤维饲料原料的制备方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎杀菌：准备好小麦麸皮、大豆皮并将小麦麸皮、大豆皮粉碎，将粉碎后的4050g小麦麸皮、450g大豆皮过20目筛并混合均匀后得到发酵底物原料粉末，将发酵底物原料粉末平铺于紫外灯下灭菌1h，将灭菌后的发酵底物原料粉末装入无菌塑料袋中并置于干燥处室温保存得到发酵底物；
2)菌种扩培：将枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液复苏后传代，在超净工作台中各取三代冻存菌并将三代冻存枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液分别按0.2％的重量比例接种于对应液体培养基中并置于培养箱中进行扩培得枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液；
3)菌液混合：将步骤2)所得的枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液分别按上述活菌的设计浓度均匀添加至含有重量百分比为2％的葡萄糖和重量百分比为0.9％的氯化钠的常温营养液中并混合均匀，直到菌液内活菌数浓度达到设计浓度停止，调制混合菌液的重量，使混合菌液的重量为3395g；调节混合菌液的pH达到7，备用。
4)好氧发酵：将3395g混合菌液均匀添加至4500g的步骤(1)所述的发酵底物中且边添加边搅拌使混合菌液与发酵底物混合均匀后得到混合物，将混合物装入发酵袋中密封并置于恒温恒湿箱中30℃发酵24h得到初发酵原料；
5)厌氧发酵：待好氧发酵完成后，发酵袋中氧气已被好氧菌枯草芽孢杆菌和酵母菌消耗至低浓度，此时调节恒温恒湿箱温度至37℃使得初发酵原料继续发酵48h得发酵样品，待发酵完成后取出发酵样品停止发酵，即为发酵膳食纤维饲料原料。
对发酵膳食纤维饲料原料取样待检，样品检测指标与方法同实施例1，检测结果见表2。
实施例3
本发明发酵膳食纤维饲料原料，包括如下重量组分：55份发酵底物、45份菌液；所述发酵底物为粗纤维质量含量大于5％的植物原料，所述菌液中的枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml的、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5×108CFU/ml、植物乳杆菌的活菌数浓度为1.5×108CFU/ml，所述菌置于液内含有重量百分比2％的葡萄糖、重量百分比为0.9％的氯化钠的营养液中；
本发明发酵膳食纤维饲料原料的制备方法，包括如下步骤：
1)原料粉碎杀菌：准备好小麦麸皮、大豆皮、柑橘渣并将小麦麸皮、大豆皮、柑橘渣粉碎，将粉碎后小麦麸皮、大豆皮、柑橘渣过20目筛得小麦麸皮粉末、大豆皮粉末、柑橘渣粉末，并称取小麦麸皮粉末3825g、大豆皮粉末450g、柑橘渣粉末225g混合均匀后得到发酵底物原料粉末，将发酵底物原料粉末平铺于紫外灯下灭菌1h，将灭菌后的发酵底物原料粉末装入无菌塑料袋中并置于干燥处室温保存得到发酵底物；
2)菌种扩培：将枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液复苏后传代，在超净工作台中各取三代冻存菌并将三代冻存枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液分别按0.2％的重量比例接种于对应液体培养基中并置于培养箱中进行扩培得枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液；
3)菌液混合：将步骤2)所得的枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液分别按上述活菌的设计浓度均匀添加至含有重量百分比为2％的葡萄糖和重量百分比为0.9％的氯化钠的常温营养液中并混合均匀，直到菌液内活菌数浓度达到设计浓度停止，调制混合菌液的重量，使混合菌液的重量为3682g；调节混合菌液的pH达到7，备用。
4)好氧发酵：将3682g混合菌液均匀添加至4500g的步骤(1)所述的发酵底物中且边添加边搅拌使混合菌液与发酵底物混合均匀后得到混合物，将混合物装入发酵袋中密封并置于恒温恒湿箱中30℃发酵24h得到初发酵原料；
5)厌氧发酵：待好氧发酵完成后，发酵袋中氧气已被好氧菌枯草芽孢杆菌和酵母菌消耗至低浓度，此时调节恒温恒湿箱温度至37℃使得初发酵原料继续发酵48h得发酵样品，待发酵完成后取出发酵样品停止发酵，即为发酵膳食纤维饲料原料。
对发酵膳食纤维饲料原料取样待检，样品检测指标与方法同实施例1，检测结果见表2。
表1实施例1不同发酵方式发酵结果比较
表2实施例1～3发酵前后结果比较
由表1可知，采用发明所用方法进行发酵，其蛋白质含量提高了9％，粗纤维含量增加了4％，呕吐毒素含量减少了85％，pH值大幅降低至酸性，乳酸含量和益生菌都显著增加，经发酵后物料的营养成分得以改善，其发酵效果显著优于单独好氧发酵或单独厌氧发酵，对蛋白质、粗纤维、呕吐毒素、pH的发酵效果分别是单独好氧发酵或单独厌氧发酵中最优值的5.7、2.8、3.0、1.1倍，且发酵后益生菌菌种丰度和数量均优于单独好氧发酵或单独厌氧发酵。
由表2可知，在试验条件下，发酵后物料粗蛋白质含量增加了9％以上，粗纤维含量增加了4％以上，呕吐毒素含量减少了85％以上，pH值降低至酸性，此外还产生乳酸和大量益生菌，其中枯草芽孢杆菌活菌数都在3×107CFU/g上，酵母菌活菌数都在1.2×108CFU/g以上，乳杆菌活菌数都在8×109CFU/g以上。经发酵后物料营养成分得以改善，且结果相对稳定，此外，物料经发酵后色泽变暗且有发酵的香味。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种发酵膳食纤维饲料原料，其特征在于，包括如下重量组分：55-60份发酵底物、40-45份菌液；所述发酵底物为含粗纤维的常用植物原料；所述菌液中，枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml、植物乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml。
2.根据权利要求1所述发酵膳食纤维饲料原料，其特征在于，所述菌液为活菌与营养液的混合液，所述营养液含有重量百分比2％的葡萄糖、重量百分比为0.9％的氯化钠水溶液。
3.根据权利要求1所述发酵膳食纤维饲料原料，其特征在于，所述发酵底物包括小麦麸皮、大豆皮、苜蓿草粉、甜菜渣、柑橘渣中的一种或多种。
4.根据权利要求1～3任意一项所述发酵膳食纤维饲料原料的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.原料杀菌：准备好发酵底物原料，灭菌处理；
S2.好氧发酵：菌液和发酵底物混合后进行好氧发酵；所述发酵条件为29～32℃发酵22～24h得到初发酵原料；
S3.厌氧发酵：好氧发酵后发酵温度调至35～38℃继续发酵46～48h，停止发酵，即为发酵膳食纤维饲料原料。
5.根据权利要求4所述发酵膳食纤维饲料原料的制作方法，其特征在于，所述灭菌处理为将发酵底物原料粉末平铺于紫外灯下灭菌1h。
6.根据权利要求4所述酵膳食纤维饲料原料的制作方法，其特征在于，所述菌液的制备方法为：
菌种扩培：将枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液复苏后传代，各取三代冻存菌液并将三代冻存枯草芽孢杆菌液、酵母菌液、德氏乳杆菌液、植物乳杆菌液分别接种于对应液体培养基中进行扩培得枯草芽孢扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液；
菌液混合：所得的枯草芽孢杆扩培菌液、酵母扩培菌液、德氏乳杆扩培菌液、植物乳杆扩培菌液分别按枯草芽孢杆菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、酵母菌活菌数浓度为1～3×108CFU/ml、德氏乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml、植物乳杆菌活菌数浓度为1.5～4×108CFU/ml添加至含有重量百分比为2％的葡萄糖或蔗糖和重量百分比为0.9％的氯化钠的营养液中混合，直到菌液内活菌数浓度达设计浓度停止。
7.根据权利要求4所述发酵膳食纤维饲料原料的制作方法，其特征在于，所述的菌液使用时需现配现用。
8.根据权利要求4所述发酵膳食纤维饲料原料的制作方法，其特征在于，所述的菌液使用前需用氢氧化钠稀溶液校正pH值至7.0～7.3。
9.根据权利要求4所述酵膳食纤维饲料原料的制作方法，其特征在于，所述的菌液添加之前需充分搅拌且控制添加时间在3min内完成。
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| CN202010189456.2A CN111493218A (zh) | 2020-03-18 | 2020-03-18 | 一种发酵膳食纤维饲料原料及其制作方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112189779A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-08 | 四川品品食品有限公司 | 一种抑菌组合物 |
Citations (3)
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| CN108013248A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-11 | 广东省农业科学院动物科学研究所 | 一种猪用发酵纤维饲料及其制备方法 |
| CN110050885A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-07-26 | 北京波尔莱特饲料有限公司 | 一种发酵纤维饲料及其制备方法和应用方法 |
| CN110583866A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-20 | 北京挑战农业科技有限公司 | 一种高膳食纤维低抗原蛋白发酵大豆皮及其制备方法 |
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2020
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