專利名稱：菌酶協(xié)同發(fā)酵豆粕制備活性飼用肽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微生物酶解發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法。
背景技術(shù)：
作為農(nóng)業(yè)大國，養(yǎng)殖業(yè)在我國農(nóng)業(yè)中占有重要地位，而飼料是養(yǎng)殖業(yè)的重要基礎(chǔ)。通常，飼料中蛋白質(zhì)的含量和質(zhì)量為評價其品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，而且還直接關(guān)系到動物的健康和生產(chǎn)水平。飼料用蛋白質(zhì)原料可分為動物性蛋白原料和植物性蛋白原料兩大類。其中，動物性蛋白原料包括魚粉、肉骨粉以及血漿蛋白粉等。由于動物性蛋白氨基酸組成與畜禽生長所需的氨基酸相似，所以動物性蛋白具有吸收率高、吸收快以及產(chǎn)生污染少等優(yōu)點。然 而，資源匱乏和飼料產(chǎn)品的安全性問題，使動物性蛋白原料的應(yīng)用受到限制。因此，人們越來越關(guān)注植物性蛋白原料的應(yīng)用。植物性蛋白原料包括大豆柏、菜籽柏、棉籽柏、花生柏等。與動物性蛋白原料相比，植物性蛋白原料價格低廉且來源廣泛。我國有著豐富且價廉的植物性蛋白原料。比如豆柏年產(chǎn)約1000萬噸、菜柏年產(chǎn)約70(Γ800萬噸、棉籽餅(柏)約年產(chǎn)600余萬噸。但除了豆柏外，棉籽柏、茶籽柏等雜柏的利用率還不到30%，有效開發(fā)植物性蛋白原料有很好的前景。隨著人們對活性飼用肽研究的不斷深入，具有各種功能的活性飼用肽已不斷被發(fā)現(xiàn)，活性飼用肽已經(jīng)成為蛋白質(zhì)發(fā)揮營養(yǎng)生理作用的重要形式。利用植物性蛋白原料生產(chǎn)的具有生物活性的活性飼用肽具有若干優(yōu)點。比如能夠促進蛋白質(zhì)代謝，提高蛋白質(zhì)的利用率；促進礦物質(zhì)的吸收和利用，增強機體免疫力，提高動物存活率；還具有生理調(diào)節(jié)作用；可以直接作為神經(jīng)遞質(zhì)促進腸道激素受體和酶的分泌而發(fā)揮作用；促進小腸絨毛和胰腺等消化系統(tǒng)的發(fā)育；加強有益菌群的繁殖，提高菌體蛋白的合成，刺激腸道的發(fā)育，增強抗病力，從而提高動物的生長發(fā)育。豆柏在我國的資源較為豐富，利用豆柏制備活性飼用肽的方法主要有酸解法、堿解法、電解法、微生物發(fā)酵法和酶解法。其中，酸解法、堿解法和電解法多用于實驗室研究，不適用于規(guī)?；a(chǎn)。微生物發(fā)酵法和酶解法雖然能夠規(guī)?；a(chǎn)，但是所制備的活性飼用肽中含有較大量的抗?fàn)I養(yǎng)因子。其中，抗?fàn)I養(yǎng)因子包括非淀粉多糖、大豆抗原蛋白和殘留的蛋白酶抑制因子等。這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在或者抑制了動物體內(nèi)某些消化酶產(chǎn)生，或者與營養(yǎng)物質(zhì)絡(luò)合成不易消化的成分，使得豆柏物料的消化率和動物的吸收率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，它具有所制備的活性飼用肽中的抗?fàn)I養(yǎng)因子含量較低的特點。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，包括如下步驟Α)制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合酶；
B)制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合菌種；C)將復(fù)合酶與復(fù)合菌種混合后添加至豆柏中，用溫水調(diào)節(jié)豆柏；D)將步驟C)中含有水分的豆柏進行分階段控溫發(fā)酵；E)將步驟D)中發(fā)酵后形成物料進行后處理制成成品。所述步驟A)中的復(fù)合酶中包括有中性蛋白酶、酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、非淀粉多糖酶、果膠酶、木聚糖酶，其中，中性蛋白酶、酸性蛋白酶和堿性蛋白酶為芽孢桿菌或黑曲霉所分泌，且各組分重量份分別為中性蛋白酶15 23份、酸性蛋白酶1(Γ18份、堿性蛋白酶8^16份、非淀粉多糖酶If 26份、果膠酶6 13份、木聚糖酶3 12份。所述步驟Α)中的復(fù)合酶經(jīng)溫度為4(T50°C的溫水活化2h制成。所述步驟A)中的復(fù)合菌種包括遲緩芽孢桿菌、產(chǎn)朊假絲酵、發(fā)酵乳桿菌，且各組分 重量份分別為遲緩芽孢桿菌13 27份、產(chǎn)朊假絲酵母8 36份、發(fā)酵乳桿菌2廣35份。所述步驟A)中的復(fù)合菌種各個菌種經(jīng)溫水活化，其中，遲緩芽孢桿菌活化溫度為37 45°C，產(chǎn)朊假絲酵母活化溫度為35 37°C，發(fā)酵乳桿菌活化溫度為37 42°C，活化時間分別為I 2h。所述步驟C)中，按重量份計，復(fù)合酶添加至豆柏中的比例為酶活10(T500U/g豆柏；復(fù)合菌種添加至豆柏中的比例為菌數(shù)l*l(T8*106/g豆柏。所述步驟C)中調(diào)節(jié)豆柏至含有水分3(Γ45% ;所用溫水的溫度為35 50°C。所述所述步驟D)中分階段控溫發(fā)酵參數(shù)為
￥1 I控制溫度(°c) I時間(h)
125-35OrTi
235-4018-36
340-4536-48
445-5048-72所述步驟D)中的分階段控溫發(fā)酵的控溫方式為間歇通風(fēng)及間歇翻堆。所述步驟E)中的后處理為將物料包裝至有聚乙烯內(nèi)袋的覆膜袋中制成成品，或?qū)⑽锪显跍囟葹?5飛5°C環(huán)境中干燥至水分小于12%后打包制成成品。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是I、基本去除了胰蛋白酶抑制劑，脲酶活性降低至O. 086U。脂肪氧化酶和大豆凝血素基本得到消除，大豆抗原蛋白得到降解。2、豆柏中的大分子蛋白得到了有效降解，小肽含量從18mg/g提高到201mg/g，分子量HOOOODa及以上蛋白組分約占6. 78%，分子量約2500Da的多肽組分含量提高到46. 34%，分子量IOOODa及以下的功能小肽組分含量提高到32. 51%。發(fā)酵樣品均含有8%左右的游離氨基酸。3、粗蛋白含量從42%提高到51%，蛋白質(zhì)消化率從71%提高到92%，豆柏中乳酸含量大于等于5%，有益菌數(shù)達到I. 87*10Tcfu/g。
4、分階段控溫發(fā)酵方法實現(xiàn)了在不同的階段使不同的微生物和酶發(fā)揮作用，從而最大限度的協(xié)同了微生物與酶兩者的作用。
具體實施例方式以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。以下實施例中I、豆柏的選擇。豆柏取自糧油食品加工企業(yè)，優(yōu)質(zhì)原料符合GB/T 19541-2004的要求。也可選取一般豆柏作為原料，但對不同廠家、不同批次的豆柏原料要進行嚴(yán)格的檢驗。2、水的選擇。發(fā)酵用水選取滅菌自來水或蒸餾水。如選擇一般自來水，則該自來 水不得存在有害菌。實施例I :酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，包括如下步驟A)制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合酶共10kg。該復(fù)合酶中包括有中性蛋白酶、酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、非淀粉多糖酶、果膠酶、木聚糖酶。其中，中性蛋白酶、酸性蛋白酶和堿性蛋白酶為芽孢桿菌或黑曲霉所分泌。同時，各組分重量份為中性蛋白酶15份、酸性蛋白酶10份、堿性蛋白酶8份、非淀粉多糖酶18份、果膠酶6份、木聚糖酶3份。制備中，該復(fù)合酶經(jīng)溫度為40°C的溫水活化lh?；罨陂g，充分?jǐn)嚢?，使各種酶混合均勻，充分溶解。B)制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合菌種10kg。該復(fù)合菌種包括遲緩芽孢桿菌、產(chǎn)朊假絲酵、發(fā)酵乳桿菌。同時，各組分的重量份為各組分的重量份分別為遲緩芽孢桿菌13份、產(chǎn)朊假絲酵母8份、發(fā)酵乳桿菌21份。制備中，復(fù)合菌種的各個菌種經(jīng)溫水活化。其中，遲緩芽孢桿菌活化溫度為37°C、活化時間為lh，產(chǎn)朊假絲酵母活化溫度為35°C、活化時間為I. 5h，發(fā)酵乳桿菌活化溫度為37° C，活化時間為2h。C)將以上制備的復(fù)合酶與復(fù)合菌種混合后添加至豆柏中，用溫水調(diào)節(jié)豆柏。其中，取豆柏1000kg。按重量份計，復(fù)合酶添加至豆柏中的比例為酶活100U/g豆柏。S卩，添加復(fù)合酶lkg。按重量份計，復(fù)合菌種添加至豆柏中的比例為菌數(shù)l*106/g豆柏。S卩，添加復(fù)合菌種2kg。所用溫水溫度為35°C。調(diào)節(jié)豆柏水分含量至30%。D)將步驟C)中含有水分的豆柏進行分階段控溫發(fā)酵。即第一階段控制溫度為35°C、發(fā)酵時間保持18h ；第二階段控制溫度為40°C、發(fā)酵時間保持36h ；第三階段控制溫度為45°C、發(fā)酵時間保持48h。以上階段中的溫度控制方法采取間歇通風(fēng)及間歇翻堆方式。至此，發(fā)酵后共形成物料1240kg。E)將步驟D)中發(fā)酵后形成物料進行后處理制成成品。該后處理方式為將物料包裝至有聚乙烯內(nèi)袋的覆膜袋中制成成品I。實施例2 :酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，與實施例I的區(qū)別僅在于步驟A)中，按重量份計，協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合酶中各組分的重量份分別為中性蛋白酶20份、酸性蛋白酶15份、堿性蛋白酶12份、非淀粉多糖酶24份、果膠酶11份、木聚糖酶8份。制備中，該復(fù)合酶經(jīng)溫度為45° C的溫水活化I. 5h?；罨陂g，充分?jǐn)嚢?，使各種酶混合均勻，充分溶解。
步驟B)中，按重量份計，協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合菌種各組分的重量份分別為遲緩芽孢桿菌20份、產(chǎn)朊假絲酵母30份、發(fā)酵乳桿菌30份。制備中，復(fù)合菌種的各個菌種經(jīng)溫水活化。其中，遲緩芽孢桿菌活化溫度為40°C、活化時間為I. 5h，產(chǎn)朊假絲酵母活化溫度為36° C、活化時間為lh，發(fā)酵乳桿菌活化溫度為40° C，活化時間為I. 5h。步驟C)中，按重量份計，復(fù)合酶添加至豆柏中的比例為酶活300U/g豆柏。S卩，添加復(fù)合酶3kg。按重量份計，復(fù)合菌種添加至豆柏中的比例為菌數(shù)4*106/g豆柏。S卩，添加復(fù)合菌種8kg。所用溫水溫度為40°C。調(diào)節(jié)豆柏水分含量至35%。步驟D)中，分階段控溫發(fā)酵的具體方式為 第一階段控制溫度為25°C、發(fā)酵時間保持9h ；第二階段控制溫度為35°C、發(fā)酵時間保持18h ；第三階段控制溫度為40°C、發(fā)酵時間保持36h ；第四階段控制溫度為45°C、發(fā)酵時間保持48h。發(fā)酵后共形成物料1350kg。步驟E)中，后處理方式為將物料在溫度為45飛5°C環(huán)境中干燥至水分小于12%后，打包制成成品2。實施例3 :酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，與實施例I的區(qū)別僅在于步驟A)中，按重量份計，協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合酶中各組分的重量份分別為中性蛋白酶23份、酸性蛋白酶18份、堿性蛋白酶16份、非淀粉多糖酶26份、果膠酶13份、木聚糖酶2份。制備中，該復(fù)合酶經(jīng)溫度為50° C的溫水活化2h。活化期間，充分?jǐn)嚢?，使各種酶混合均勻，充分溶解。步驟B)中，按重量份計，協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合菌種各組分的重量份分別為遲緩芽孢桿菌27份、產(chǎn)朊假絲酵母36份、發(fā)酵乳桿菌35份。制備中，復(fù)合菌種的各個菌種經(jīng)溫水活化。其中，遲緩芽孢桿菌活化溫度為45°C、活化時間為2h，產(chǎn)朊假絲酵母活化溫度為37° C、活化時間為2h，發(fā)酵乳桿菌活化溫度為42° C，活化時間為lh。步驟C)中，按重量份計，復(fù)合酶添加至豆柏中的比例為酶活500U/g豆柏。S卩，添加復(fù)合酶5kg。按重量份計，復(fù)合菌種添加至豆柏中的比例為菌數(shù)8*106/g豆柏。S卩，添加復(fù)合菌種16kg。所用溫水溫度為50°C。調(diào)節(jié)豆柏水分含量至45%。步驟D)中，分階段控溫發(fā)酵的具體方式為第一階段控制溫度為30°C、發(fā)酵時間保持9h ；第二階段控制溫度為38°C、發(fā)酵時間保持24h ；第三階段控制溫度為42°C、發(fā)酵時間保持42h ；第四階段控制溫度為48°C、發(fā)酵時間保持60h。發(fā)酵后共形成物料1450kg。步驟E)中，后處理方式為將物料在溫度為45飛5° C環(huán)境中干燥至水分小于12%后，打包制成成品3。實施例4 :酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，與實施例2的區(qū)別僅在于步驟D)中，分階段控溫發(fā)酵的具體方式為第一階段控制溫度為35°C、發(fā)酵時間保持18h ；第二階段控制溫度為40°C、發(fā)酵時間保持36h ；
第三階段控制溫度為45°C、發(fā)酵時間保持48h ；第四階段控制溫度為50°C、發(fā)酵時間保持72h。發(fā)酵后共形成物料1350kg，形成成品4。效果例按照GBT 19541-2004的試驗方法，對以上實施例f 4所得成品f 4的抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量情況進行檢測。結(jié)果見表I:表I :抗?fàn)I養(yǎng)因子含量對照表
權(quán)利要求
1.菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，包括如下步驟 A)制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合酶； B)制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合菌種； C)將復(fù)合酶與復(fù)合菌種混合后添加至豆柏中，用溫水調(diào)節(jié)豆柏； D)將步驟C)中含有水分的豆柏進行分階段控溫發(fā)酵； E)將步驟D)中發(fā)酵后形成物料進行后處理制成成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟A)中的復(fù)合酶中包括有中性蛋白酶、酸性蛋白酶、堿性蛋白酶、非淀粉多糖酶、果膠酶、木聚糖酶，其中，中性蛋白酶、酸性蛋白酶和堿性蛋白酶為芽孢桿菌或黑曲霉所分泌，且各組分重量份分別為中性蛋白酶15 23份、酸性蛋白酶1(T18份、堿性蛋白酶8 16份、非淀粉多糖酶If 26份、果膠酶6 13份、木聚糖酶3 12份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟A)中的復(fù)合酶經(jīng)溫度為4(T50°C的溫水活化f 2h制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟A)中的復(fù)合菌種包括遲緩芽孢桿菌、產(chǎn)朊假絲酵、發(fā)酵乳桿菌，且各組分重量份分別為遲緩芽孢桿菌13 27份、產(chǎn)朊假絲酵母8 36份、發(fā)酵乳桿菌2廣35份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟A)中的復(fù)合菌種各個菌種經(jīng)溫水活化，其中，遲緩芽孢桿菌活化溫度為37 45°C，產(chǎn)朊假絲酵母活化溫度為35 37°C，發(fā)酵乳桿菌活化溫度為37 42°C，活化時間分別為l 2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟C)中，按重量份計，復(fù)合酶添加至豆柏中的比例為酶活10(T500U/g豆柏；復(fù)合菌種添加至豆柏中的比例為菌數(shù)l*l(T8*106/g豆柏。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟C)中調(diào)節(jié)豆柏至含有水分3(T45% ;所用溫水的溫度為35 50°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述所述步驟D)中分階段控溫發(fā)酵參數(shù)為 ￥1 I控制溫度(°c) I持續(xù)時間(h) 125-35FT8235-4018-36340-4536-48445-5048-72
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟D)中的分階段控溫發(fā)酵的控溫方式為間歇通風(fēng)及間歇翻堆。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的菌酶協(xié)同發(fā)酵豆柏制備活性飼用肽的方法，其特征在于所述步驟E)中的后處理為將物料包裝至有聚乙烯內(nèi)袋的覆膜袋中制成成品，或?qū)⑽锪显跍囟葹?5飛5° C環(huán)境中干燥至水分小于12%后打包制成成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種菌酶協(xié)同發(fā)酵豆粕制備活性飼用肽的方法，包括如下步驟制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合酶；制備協(xié)同發(fā)酵所用復(fù)合菌種；將復(fù)合酶與復(fù)合菌種混合后添加至豆粕中，用溫水調(diào)節(jié)豆粕；將含有水分的豆粕進行分階段控溫發(fā)酵；將發(fā)酵后形成物料進行后處理制成成品。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是基本去除了胰蛋白酶抑制劑；豆粕中的大分子蛋白得到了有效降解；最大限度的協(xié)同了微生物與酶兩者的作用。
文檔編號A23K1/14GK102948614SQ201210466828
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者蔡祥敏, 方樂, 楊玉蓉, 蔡發(fā)展, 唐堅 申請人:浙江誠元生物技術(shù)有限公司