專利名稱：一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白及制備方法，屬于生物發(fā)酵領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，我國(guó)畜牧業(yè)和飼料工業(yè)發(fā)展十分迅速，蛋白質(zhì)是飼料的主要原料而我國(guó)蛋白原料稀缺，目前蛋白原料總需求量為4，600萬噸，供給缺口每年在2，000萬噸以上，需大量進(jìn)口。據(jù)測(cè)算到2010年-2020年，我國(guó)蛋白原料缺口將達(dá)到2，400萬噸-4，800萬噸。 豆粕因其蛋白含量高、氨基酸品質(zhì)較好而現(xiàn)作為飼料的主要蛋白原料，2009年我國(guó)進(jìn)口大豆4，260萬噸，占世界貿(mào)易量的45%左右，對(duì)進(jìn)口的依存度超過70%。豆粕的短缺、對(duì)外的依賴以及價(jià)格的波動(dòng)增加了養(yǎng)殖成本和風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，飼料原料價(jià)格將不斷上漲，豆粕、魚粉等優(yōu)質(zhì)蛋白原料價(jià)格波動(dòng)頻繁，蛋白原料供應(yīng)不足將抑制我國(guó)飼料工業(yè)的快速發(fā)展，飼料行業(yè)將面臨成本剛性攀升、效益趨于下降的困境。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的一些植物蛋白飼料雖然數(shù)量豐富且價(jià)格低廉，如棉粕年產(chǎn)500 600 萬噸、菜粕年產(chǎn)900 1100萬噸、葵粕80 120萬噸。但因棉粕中含有游離棉酚等抗?fàn)I養(yǎng)因子，菜粕中含有植酸、單寧、芥子堿、硫葡糖苷等抗?fàn)I養(yǎng)因子，葵粕中含有植酸、綠原酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子，導(dǎo)致其轉(zhuǎn)化率低、消化率低，家畜、家禽食欲不佳，食用后難于消化和吸收， 不宜大量用于飼料，為了擴(kuò)大其使用范圍用用量必須進(jìn)行脫毒處理以提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，另外傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的棉粕、葵粕、菜粕、紅花粕、葡萄籽粕因受限于加工工藝的瓶頸及難點(diǎn)，普遍存在熱處理過度導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低、蛋白含量偏低的現(xiàn)象，也限制了其在飼料中的有效利用。而國(guó)內(nèi)新近開發(fā)的發(fā)酵棉粕、菜粕等雖然脫除或降低了有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)因子的問題，并有效提升了氨基酸總量，但并未有效解決棉粕、菜粕、葵粕等植物蛋白飼料中粗蛋白偏低、粗纖維含量偏高、氨基酸組成比例不平衡的問題，其仍然無法在飼料應(yīng)用中全面替代豆粕的使用。另外國(guó)內(nèi)在一些小品種植物蛋白飼料如紅花粕、葡萄籽粕研究開發(fā)較少，其在飼料中的應(yīng)用價(jià)值及使用量較小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于本方法的目的在于提供一種新的全價(jià)植物蛋白，解決普通棉粕、菜粕、葵粕中粗蛋白含量低、有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高導(dǎo)致其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不高，飼料應(yīng)用范圍有限的問題，同時(shí)又解決了一般發(fā)酵法制得的植物蛋白的氨基酸組成比例不平衡、無法完全替代豆粕的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白，由主原料經(jīng)發(fā)酵菌種發(fā)酵制備而成，所述的主原料按重量百分比組成為葵仁粕25 35%，棉粕30 40%，菜粕20 30%，紅花仁粕8 12%，葡萄籽粕0 8%，蕃茄籽粕0 5% ；所述的發(fā)酵菌種啤酒酵母、乳酸菌、熱帶假絲酵母經(jīng)三級(jí)培養(yǎng)后混合獲得的復(fù)合菌種；
所述葵仁粕的蛋白含量46%以上，所述棉粕的蛋白含量50%以上，菜粕的蛋白含量38%以上，紅花仁粕的蛋白含量45%以上，葡萄籽粕的蛋白含量40%以上；
所述的發(fā)酵菌種中所含的各菌種重量百分含量為啤酒酵母40 50%、乳酸菌20 30%、熱帶假絲酵母20 30%。一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行
(1)精選蛋白含量46%以上的葵仁粕、蛋白含量50%以上的棉粕、蛋白含量38%以上的菜粕、蛋白含量45%以上的紅花仁粕、蛋白含量40%以上的葡萄籽粕為主要原料，分析其粗纖維、各類氨基酸含量后參照理想蛋白質(zhì)平衡模式確定各類粕的添加量，各類粕組分的重量百分比為葵仁粕25 35%、棉粕30 40%、菜粕20 30%、紅花仁粕8 12%、葡萄籽粕 0 8%、蕃茄籽粕0 5% ；
(2)各類粕按步驟(1)所述比例配料后混合均勻，進(jìn)入粉碎環(huán)節(jié)，粉碎粒度為40目；
(3)粉碎后對(duì)混合蛋白粕加水調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后含水量在45 50%范圍內(nèi)，并以主原料總重量6 9%的接種量接入發(fā)酵菌種液，攪拌混勻后在觀 33°C溫度下發(fā)酵，發(fā)酵菌種為啤酒酵母、乳酸菌、熱帶假絲酵母三種菌種經(jīng)三級(jí)培養(yǎng)混合后使用，各菌種重量比為啤酒酵母 40 50%、乳酸菌20 30%、熱帶假絲酵母20 30% ；
(4)在發(fā)酵過程中對(duì)發(fā)酵物進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析，從而確定發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短，總發(fā)酵時(shí)間控制在48 72小時(shí)內(nèi)；
(5)發(fā)酵完成后在90 100°C下烘干至產(chǎn)品水分小于10%以下，并經(jīng)冷卻粉碎處理后即得全價(jià)植物蛋白；所得產(chǎn)物粗蛋白彡48%以上，粗纖維< 7%，水分< 10%，EAA NEAA接近 1 1. 1，賴氨酸含量2. 3 2.7%，蛋氨酸含量1.0 1.洲。本發(fā)明的有益效果為
1、將高蛋白棉粕、高蛋白葵仁粕、菜粕、高蛋白紅花粕、葡萄籽粕通過生物發(fā)酵的方法， 脫除其有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)因子的同時(shí)，降低粗纖維含量、提高氨基酸含量并平衡各類氨基酸比例組成，制得的全價(jià)植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值達(dá)到并超過了豆粕，在飼料應(yīng)用中可完全替低豆粕，特別是在水產(chǎn)及禽類飼料中使用效果顯著。2、本法制得的全價(jià)植物蛋白在脫除有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)因子的同時(shí)，達(dá)到降低粗纖維含量、提高氨基酸含量并平衡各類氨基酸比例組成的目的，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值達(dá)到并超過了豆粕，在飼料應(yīng)用中可完全替低豆粕，特別是在水產(chǎn)及禽類飼料中使用效果顯著。如果國(guó)內(nèi)雜粕中的60%使用本方法制取全價(jià)植物蛋白，年可得1000萬噸左右的高檔植物蛋白飼料，可有效地緩解我國(guó)優(yōu)質(zhì)蛋白資源匱乏的問題。


圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)流程示意圖。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例1 一、原材料及用量
主原料葵仁粕32%，棉粕30%，菜粕30%，紅花仁粕8% ；發(fā)酵菌種啤酒酵 ^iSaccharomyces cerevisiae),乳酸 MiLactobacillus delbrueckii )、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis )；
啤酒酵母、乳酸菌、熱帶假絲酵母均購(gòu)買于中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心； 將這三種菌種按照常規(guī)微生物培養(yǎng)方式進(jìn)行三級(jí)擴(kuò)大培養(yǎng)，按比例混合，混合后的重量百分含量為，啤酒酵母40%、乳酸菌30%、熱帶假絲酵母30% ；
如圖1所示，本方法首先精選蛋白含量46%以上的葵仁粕、蛋白含量50%以上的棉粕、蛋白含量38%以上的菜粕、蛋白含量45%以上的紅花仁粕、蛋白含量30%以上的葡萄籽粕、蛋白含量30%以上的番茄籽粕為主要原料，分析其各類營(yíng)養(yǎng)成分后進(jìn)行合理搭配，混合后進(jìn)行粉碎調(diào)質(zhì)處理，并接入混合菌種進(jìn)行生物發(fā)酵工序后，經(jīng)烘干、冷卻、破碎等工序即制得全價(jià)植物蛋白，其粗蛋白彡48%以上，粗纖維< 7%，水分< 10%工六六(必需氨基酸):服八八 (非必需氨基酸)接近1 1. 1，賴氨酸含量2. 3 2. 7%，蛋氨酸含量1. 0 1. 21。發(fā)酵完成后在90 100°C下烘干至產(chǎn)品水分小于10%以下，并經(jīng)冷卻粉碎處理后即得全價(jià)植物蛋白。其粗蛋白彡48%以上，粗纖維< 7%，水分< 10%，EAA =NEAA接近1 1. 1， 賴氨酸含量2. 3 2. 7%，蛋氨酸含量1. 0 1. H二、具體過程
1、精選蛋白含量46%以上的葵仁粕、蛋白含量50%以上的棉粕、蛋白含量38%以上的菜粕、蛋白含量45%以上的紅花仁粕、蛋白含量40%以上的葡萄籽粕為主要原料，分析其粗纖維、各類氨基酸含量后參照理想蛋白質(zhì)平衡模式確定各類粕的添加量；
2、各類粕按比例配料后混合均勻，進(jìn)入粉碎環(huán)節(jié)，要求粉碎粒度全部通過40目；
3、粉碎后對(duì)混合蛋白粕加水調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后含水量在45 50%范圍內(nèi)，并以6 9%的接種量接入發(fā)酵菌種液，攪拌混勻后在觀 33°C溫度下發(fā)酵，發(fā)酵菌種為啤酒酵母、乳酸菌、 熱帶假絲酵母三種菌種中的二種或三種混合后使用；
4、在發(fā)酵過程中對(duì)發(fā)酵物進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析，從而確定發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短，總發(fā)酵時(shí)間控制在48 72小時(shí)內(nèi)；
5、發(fā)酵完成后在90 100°C下烘干至產(chǎn)品水分小于10%以下，并經(jīng)冷卻粉碎處理后即得全價(jià)植物蛋白。其粗蛋白彡48%以上，粗纖維彡7%，水分彡10%, EAA =NEAA接近1 1. 1，賴氨酸含量2. 3 2. 7%，蛋氨酸含量1. 0 1. H實(shí)施例2 一、原材料及用量
主原料葵仁粕25%，棉粕40%，菜粕20%，紅花仁粕12%，葡萄籽粕2%，蕃茄籽粕1% ； 發(fā)酵菌種啤酒酵母、乳酸菌、熱帶假絲酵母，其中，啤酒酵母45%、乳酸菌25%、熱帶假絲酵母30% ；
其余均與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3 一、原材料及用量
主原料葵仁粕25%，棉粕31%，菜粕21%，紅花仁粕10%，葡萄籽粕8%，蕃茄籽粕5% ； 發(fā)酵菌種啤酒酵母、乳酸菌、熱帶假絲酵母，其中，啤酒酵母50%、乳酸菌20%、熱帶假絲酵母30% ；
其余均與實(shí)施例1相同。
最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白，其特征在于，由主原料經(jīng)發(fā)酵菌種發(fā)酵制備而成， 所述的主原料按重量百分比組成為葵仁粕25 35%，棉粕30 40%，菜粕20 30%，紅花仁粕8 12%，葡萄籽粕0 8%，蕃茄籽粕0 5% ；所述的發(fā)酵菌種為啤酒酵母、乳酸菌、熱帶假絲酵母經(jīng)三級(jí)培養(yǎng)后混合獲得的復(fù)合菌種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白，其特征在于所述的葵仁粕的蛋白含量46%以上，所述棉粕的蛋白含量50%以上，菜粕的蛋白含量38%以上，紅花仁粕的蛋白含量45%以上，葡萄籽粕的蛋白含量40%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白，其特征在于所述的發(fā)酵菌種中所含的各菌種重量百分含量為啤酒酵母40 50%、乳酸菌20 30%、熱帶假絲酵母20 30%。
4.一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白的制備方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行(1)精選蛋白含量46%以上的葵仁粕、蛋白含量50%以上的棉粕、蛋白含量38%以上的菜粕、蛋白含量45%以上的紅花仁粕、蛋白含量40%以上的葡萄籽粕為主要原料，分析其粗纖維、各類氨基酸含量后參照理想蛋白質(zhì)平衡模式確定各類粕的添加量，各類粕組分的重量百分比為葵仁粕25 35%、棉粕30 40%、菜粕20 30%、紅花仁粕8 12%、葡萄籽粕 0 8%、蕃茄籽粕0 5% ；(2)各類粕按步驟(1)所述比例配料后混合均勻，進(jìn)入粉碎環(huán)節(jié)，粉碎粒度為40目；(3)粉碎后對(duì)混合蛋白粕加水調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后含水量在45 50%范圍內(nèi)，并以主原料總重量6 9%的接種量接入發(fā)酵菌種液，攪拌混勻后在觀 33°C溫度下發(fā)酵，發(fā)酵菌種為啤酒酵母、乳酸菌、熱帶假絲酵母三種菌種經(jīng)三級(jí)培養(yǎng)混合后使用，各菌種重量比為啤酒酵母 40 50%、乳酸菌20 30%、熱帶假絲酵母20 30% ；(4)在發(fā)酵過程中對(duì)發(fā)酵物進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析，從而確定發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短，總發(fā)酵時(shí)間控制在48 72小時(shí)內(nèi)；(5)發(fā)酵完成后在90 100°C下烘干至產(chǎn)品水分小于10%，并經(jīng)冷卻粉碎處理后即得全價(jià)植物蛋白。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物發(fā)酵全價(jià)植物蛋白及制備方法，由主原料經(jīng)發(fā)酵菌種發(fā)酵制備而成，將高蛋白棉粕、高蛋白葵仁粕、菜粕、高蛋白紅花粕、葡萄籽粕通過生物發(fā)酵的方法，脫除其有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)因子的同時(shí)，降低粗纖維含量、提高氨基酸含量并平衡各類氨基酸比例組成，制得的全價(jià)植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值達(dá)到并超過了豆粕，在飼料應(yīng)用中可完全替低豆粕，特別是在水產(chǎn)及禽類飼料中使用效果顯著。
文檔編號(hào)A23K1/14GK102396644SQ201010561419
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月27日
發(fā)明者季鑾杰, 段茂君, 韓遠(yuǎn)廣 申請(qǐng)人:新疆泰昆集團(tuán)股份有限公司