專利名稱：一種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆渣制作蛋白飼料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆制品廢棄物制作蛋白飼料的方法，發(fā)酵后的飼料同時(shí)含有有益于畜禽消化吸收能力、提高免疫及抗寒應(yīng)激力的多種益生菌、生物酶和生物活性物質(zhì)，屬于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中國是大豆的故鄉(xiāng)，也是大豆制品的發(fā)源地。大豆是我國重要的糧油作物之一，年產(chǎn)量在一千萬以上，其中三分之一作為人民的主食與副食品。迄今為止，中國式的豆制品已有2000多年的生產(chǎn)史。隨著大豆制品營養(yǎng)價(jià)值越來越被人們所認(rèn)識，食用大豆制品的熱潮已風(fēng)靡世界。有位經(jīng)濟(jì)學(xué)家預(yù)言，未來十年最具有潛力的商品不是汽車，也不是電子產(chǎn)品，而是大豆制品。
豆渣是生產(chǎn)豆腐、豆奶等豆制品過程中的副產(chǎn)品，一般情況下每10千克大豆，可產(chǎn)干的豆渣7-8千克左右，中國是全球最大的豆制品生產(chǎn)國和消費(fèi)國，豆渣產(chǎn)量極大，經(jīng)研究證明，大豆中有一部分營養(yǎng)成分殘留在豆渣中，一般豆腐渣含水份85%，蛋白質(zhì)3.0%，月旨肪0.5%，碳水化合物(纖維素、多糖等)8.0%，此外，還含有鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)，其營養(yǎng)高于眾多槽渣，具有廣闊的利用前景。目前，國內(nèi)外各廠家，作坊等在生產(chǎn)制作豆制品時(shí)，由于生豆渣具有不易保存，很容易發(fā)霉變質(zhì)，多數(shù)則直接作為飼料，其營養(yǎng)和能量的利用率不到20 %，失去了它潛在的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。即使是這一部分直接做飼料用的豆渣，還存在以下問題:生豆渣中含有抗胰蛋白酶、皂素、血凝素等抗?fàn)I養(yǎng)因子，其中胰蛋白酶抑制因子，它能阻礙豬體內(nèi)胰蛋白酶對豆類蛋白質(zhì)的消化吸收，造成腹瀉，影響生長，適口性差，難于消化，飼料效價(jià)低。即使經(jīng)過簡單的蒸煮，這些有害因素依然存在，有句俗語“豆渣喂豬，越喂越縮”就是這個(gè)道理，這不僅在經(jīng)濟(jì)上是很大的損失，而且極大地浪費(fèi)了寶貴的資源，因此如何充分利用產(chǎn)量日益增長的豆渣等豆制品廢棄物成為各國科研工作者關(guān)注的問題之一。
蛋白原料不足是當(dāng)今飼料行業(yè)最棘手的一個(gè)問題，目前全球面臨著蛋白質(zhì)資源匱乏的現(xiàn)實(shí)，目前國內(nèi)、國外資料蛋白的主要原料豆柏、魚粉的價(jià)格居高不下，尋找和開發(fā)新的蛋白質(zhì)資源成為飼料工業(yè)急需解決的問題，充分利用現(xiàn)有資源變廢為寶、開發(fā)全新的蛋白飼料、無毒害性保護(hù)環(huán)境，成為將來研究的熱點(diǎn)，如何借助于微生物技術(shù)，利用廢棄的蛋白原料，開發(fā)高蛋白全價(jià)新型飼料，將植物性蛋白質(zhì)及無機(jī)氮轉(zhuǎn)化為動(dòng)物能很好吸收的微生物蛋白。是今后飼料工業(yè)研究和發(fā)展的一個(gè)重要課題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種采用現(xiàn)代微生物發(fā)酵技術(shù)，利用霉菌、真菌復(fù)合菌種對豆渣進(jìn)行發(fā)酵，生產(chǎn)一種富含單細(xì)胞蛋白和各種生物代謝酶的蛋白飼料，以滿足不斷增長的蛋白飼料需要，是一種變廢為寶，大幅減少農(nóng)業(yè)及食品加工中廢棄物對環(huán)境污染的新農(nóng)業(yè)技術(shù)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:
—種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復(fù)合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農(nóng)業(yè)或食品殘?jiān)?，進(jìn)行復(fù)合發(fā)酵；發(fā)酵后的產(chǎn)物中豐富的單細(xì)胞蛋白，其消化能和代謝能提高，粗纖維含量降低。并含有大量的益生菌和豐富的酶類、生物活性物質(zhì)，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等；其特征在于，步驟如下:
第一步:豆渣處理和消毒
將新鮮豆渣，經(jīng)壓榨(板框或者紗布)脫水至70%含水量，配以干麩皮，質(zhì)量比豆渣:麩皮=I 10: I 5混合均勻，然在0.1MPa蒸汽壓力下滅菌35_40min
第二步:基料的配比:
處理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸桿粉占5 — 30%，豆渣占60-70%，玉米粉或米糠占5-10%，要求配比后的基料含水量在50-60%左右，將拌好的發(fā)酵物料緊抓一把，指縫見水印但不滴水，松開落地即能散開為適宜。
第三步:復(fù)合菌種懸液的制備:
將PDA培養(yǎng)基消毒后制成斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的木霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h。將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用；
.將PDA培養(yǎng)基消毒后制成斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h ;將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用；
將麥芽汁培養(yǎng)基消毒后斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的啤酒酵母菌，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h。將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用；
第四步菌種復(fù)合發(fā)酵
木霉菌、米曲霉菌一次發(fā)酵:將配比后的基料裝入結(jié)晶的雙層塑料袋、淺盤、發(fā)酵池或者其他發(fā)酵容器中，按照3-5%添加上述兩者霉菌懸浮液，兩者霉菌的比例為，木霉菌:米曲霉菌為1:4。發(fā)酵溫度26-28°C，時(shí)間36h，培養(yǎng)過程中根據(jù)水分狀況進(jìn)行灑水，保持培養(yǎng)基表面濕潤；
啤酒酵母的二次發(fā)酵:將一次發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵料按照3-5%比例添加啤酒酵母菌懸液，在同一發(fā)酵袋或盤中繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵溫度26-28°C，時(shí)間24-36h，等到發(fā)酵料顏色變深、顆粒變軟、散發(fā)出香、甜、酒氣時(shí)，發(fā)酵結(jié)束。
第五步干燥包裝
將步驟四發(fā)酵完全的產(chǎn)品按時(shí)間先后放入培養(yǎng)箱干燥，溫度控制在40 - 45°C，時(shí)間14 - 16小時(shí)，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;發(fā)酵產(chǎn)物烘干后色澤為深棕黃色或褐色，顏色均勻，并具有發(fā)酵豆渣特有的香味。干燥后的產(chǎn)品進(jìn)行包裝存儲。
本發(fā)明所述的方法，工藝精良，其產(chǎn)品通過菌種復(fù)合發(fā)酵前后主要營養(yǎng)成分檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的豆渣比未發(fā)酵的豆渣蛋白質(zhì)含量增加8%左右，氨基酸態(tài)氮增加了 4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一種非常理想的蛋白質(zhì)飼料，可代替部分魚粉和豆柏在飼料中應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體示例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
隨著微生物工程技術(shù)的迅猛發(fā)展，微生物在生態(tài)農(nóng)業(yè)、物種改良、環(huán)境治理等方面的應(yīng)用越來越廣，在飼料資源的開發(fā)這一方面為節(jié)省飼料成本緩解資源緊張作出了很重要的貢獻(xiàn)，由于微生物種類和代謝途徑眾多，因此高產(chǎn)能的菌種選配和發(fā)酵工藝制定非常重要，傳統(tǒng)的螬渣、秸桿、畜禽糞便等農(nóng)業(yè)或食品廢棄物是采用自然的厭氧發(fā)酵，主要利用原料或自然界中野生菌，發(fā)酵時(shí)間長、占地面積大，衛(wèi)生條件差、發(fā)酵產(chǎn)物無法控制，而采用優(yōu)選的復(fù)合菌種，通過對發(fā)酵工藝和條件控制，可以大大提高發(fā)酵效率，縮短發(fā)酵時(shí)間，同時(shí)發(fā)酵產(chǎn)物得到控制。本發(fā)明的技術(shù)路線就是優(yōu)選具有分解豆渣中大量纖維素和蛋白質(zhì)的霉菌，和一種通過代謝能產(chǎn)生大量優(yōu)質(zhì)單細(xì)胞蛋白的酵母菌，將豆渣中蛋白質(zhì)有效降解，從而使豆渣中氨基酸態(tài)氮的含量得以大量提高，可同時(shí)達(dá)到改良口感、細(xì)化顆粒、純化營養(yǎng)、阻礙因子等效果。利用發(fā)酵處理后的豆渣養(yǎng)豬，比正常喂養(yǎng)提前I個(gè)月左右出欄，節(jié)省了飼料成本，提高了養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)效益。
一種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復(fù)合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農(nóng)業(yè)或食品殘?jiān)?，進(jìn)行復(fù)合發(fā)酵。發(fā)酵后的產(chǎn)物中豐富的單細(xì)胞蛋白，其消化能和代謝能提高，粗纖維含量降低。并含有大量的益生菌和豐富的酶類、生物活性物質(zhì)，如輔酶A、輔酶Q、谷胱甘肽、麥角固醇等。
本發(fā)明的生產(chǎn)包括如下幾個(gè)過程:
第一步:豆渣處理和消毒
將新鮮豆渣，經(jīng)壓榨(板框或者紗布)脫水至70%含水量，配以干麩皮，質(zhì)量比豆渣:麩皮=I 10: I 5混合均勻，然在0.1MPa蒸汽壓力下滅菌35_40min
第二步:基料的配比:
處理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸桿粉占5 — 30%，豆渣占60-70%，玉米粉或米糠占5-10%，要求配比后的基料含水量在50-60%左右，將拌好的發(fā)酵物料緊抓一把，指縫見水印但不滴水，松開落地即能散開為適宜。
第三步:復(fù)合菌種懸液的制備:
3.1將PDA培養(yǎng)基消毒后制成斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的木霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h。將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在I X 107cfu/ml，備用
3.2將PDA培養(yǎng)基消毒后制成斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h。將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在I X 107cfu/ml，備用
3.3將麥芽汁培養(yǎng)基消毒后斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的啤酒酵母菌，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h。將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在I X 107cfu/ml，備用
第四步菌種復(fù)合發(fā)酵
4.1木霉菌、米曲霉菌一次發(fā)酵:將配比后的基料裝入結(jié)晶的雙層塑料袋、淺盤、發(fā)酵池或者其他發(fā)酵容器中，按照3-5%添加上述兩者霉菌懸浮液，兩者霉菌的比例為，木霉菌:米曲霉菌為1:4。發(fā)酵溫度26-28°C，時(shí)間36h，培養(yǎng)過程中根據(jù)水分狀況進(jìn)行灑水，保持培養(yǎng)基表面濕潤。
4.2啤酒酵母的二次發(fā)酵:將一次發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵料按照3-5%比例添加啤酒酵母菌懸液，在同一發(fā)酵袋或盤中繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵溫度26-28°C，時(shí)間24-36h，等到發(fā)酵料顏色變深、顆粒變軟、散發(fā)出香、甜、酒氣時(shí)，發(fā)酵結(jié)束。
第五步干燥包裝
將步驟四發(fā)酵完全的產(chǎn)品按時(shí)間先后放入培養(yǎng)箱干燥，溫度控制在40 - 45°C，時(shí)間14 - 16小時(shí)，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;發(fā)酵產(chǎn)物烘干后色澤為深棕黃色或褐色，顏色均勻，并具有發(fā)酵豆渣特有的香味。干燥后的產(chǎn)品進(jìn)行包裝存儲。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、保存時(shí)間長。不發(fā)酵的黃豆渣最多能存放3天，經(jīng)過該技術(shù)發(fā)酵后的豆渣一般可存放一個(gè)月以上，如果能做到嚴(yán)格密封，壓緊壓實(shí)或烘干，則可以保存半年以上甚至一年；
2、飼料的適口性大大提高，粗蛋白、纖維被分解為適口性好的氨基酸、多糖或短肽，并有特色的酒香味，畜禽采食量增加20-30%。
3、營養(yǎng)成分大幅提高:經(jīng)試驗(yàn)，該發(fā)明產(chǎn)品烘干后干物質(zhì)中消化能提高13.17%，代謝能提高16%，可消化蛋白提高29.59%，粗纖維降低30%左右。并是一種益生菌的載體，含有大量的有益微生物、酶和生物活性物質(zhì)。
4、降解了抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高抗病力，發(fā)酵后蛋白飼料能顯著增加其消化吸收率和降解抗?fàn)I養(yǎng)因子，并含大量有益因子提高了抗病性能。
效果分析:通過菌種復(fù)合發(fā)酵前后主要營養(yǎng)成分檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的豆渣比未發(fā)酵的豆渣蛋白質(zhì)含量增加8%左右，氨基酸態(tài)氮增加了 4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一種非常理想的蛋白質(zhì)飼料，可代替部分魚粉和豆柏在飼料中應(yīng)用。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)例的限制，上述實(shí)例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求
1.一種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復(fù)合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農(nóng)業(yè)或食品殘?jiān)M(jìn)行復(fù)合發(fā)酵，其特征在于，步驟如下: 第一步:豆渣處理和消毒 將新鮮豆渣，經(jīng)壓榨脫水至70%含水量，配以干麩皮；質(zhì)量比豆渣:麩皮=I 10:1 5混合均勻，然在0.1MPa蒸汽壓力下滅菌35_40min 第~■步:基料的配比: 處理后的豆渣按照以下比例配比基料:稻草或秸桿粉占5 — 30%，豆渣占60-70%，玉米粉或米糠占5-10%，要求配比后的基料含水量在50-60%左右； 第三步:復(fù)合菌種懸液的制備: [3.1將PDA培養(yǎng)基消毒后制成斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的木霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h;將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用； [3.2將PDA培養(yǎng)基消毒后制成斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的米曲霉菌孢子少量，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h ;將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用； [ 3.3將麥芽汁培養(yǎng)基消毒后斜面培養(yǎng)基于茄子瓶中，用接種環(huán)挑取少量的啤酒酵母菌，均勻接種到斜面上，26°C培養(yǎng)72h ;將培養(yǎng)好的木霉菌接種到適量的無菌水中，使菌懸液含菌量在lX107cfu/ml，備用； 第四步菌種復(fù)合發(fā)酵 [ 4.1木霉菌、米曲霉菌一次發(fā)酵:將配比后的基料裝入結(jié)晶的雙層塑料袋、淺盤、發(fā)酵池或者其他發(fā)酵容器中，按照3-5%添加上述兩者霉菌懸浮液；發(fā)酵溫度26-28°C，時(shí)間36h，培[養(yǎng)過程中根據(jù)水分狀況進(jìn)行灑水，保持培養(yǎng)基表面濕潤； [4.2啤酒酵母的二次發(fā)酵:將一次發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵料添加啤酒酵母菌懸液，在同一發(fā)酵袋或盤中繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵溫度26-28°C，時(shí)間24-36h，等到發(fā)酵料顏色變深、顆粒變軟、散發(fā)出香、甜、酒氣時(shí)，發(fā)酵結(jié)束； 第五步干燥包裝 將步驟四發(fā)酵完全的產(chǎn)品按時(shí)間先后放入培養(yǎng)箱干燥，溫度控制在40 — 45°C，時(shí)間14 - 16小時(shí)，干燥完成的物料水份控制在< 20% ;發(fā)酵產(chǎn)物烘干后色澤為深棕黃色或褐色，顏色均勻，并具有發(fā)酵豆渣特有的香味；干燥后的產(chǎn)品進(jìn)行包裝存儲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆渣制作蛋白飼料的方法，其特征在于，4.1步驟中，兩者霉囷的質(zhì)量比例為，木霉囷:米曲霉囷為1:4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆渣制作蛋白飼料的方法，其特征在于，4.2步驟中，按照3-5%質(zhì)量比例添加啤酒酵母菌懸液。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用復(fù)合菌種發(fā)酵豆渣制作蛋白飼料的方法，所述的復(fù)合菌種由木霉菌、米曲菌和啤酒酵母菌組成，通過在基料中添加豆渣類農(nóng)業(yè)或食品殘?jiān)?，進(jìn)行復(fù)合發(fā)酵。發(fā)酵后的產(chǎn)物中豐富的單細(xì)胞蛋白，其消化能和代謝能提高，粗纖維含量降低。并含有大量的益生菌和豐富的酶類、生物活性物質(zhì)。通過菌種復(fù)合發(fā)酵前后主要營養(yǎng)成分檢測，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后的豆渣比未發(fā)酵的豆渣蛋白質(zhì)含量增加8%左右，氨基酸態(tài)氮增加了4.9倍，且含蛋白酶活力1157U/g，是一種非常理想的蛋白質(zhì)飼料。
文檔編號A23K1/00GK103156051SQ20131001663
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者沈建華, 李立, 袁輝 申請人:上海清美綠色食品有限公司