本發(fā)明涉及生物發(fā)酵
技術領域：
，特別涉及一種發(fā)酵豆粕及其生產(chǎn)方法。
背景技術：
：豆粕是大豆提取豆油后得到的一種副產(chǎn)品，是畜禽最主要的植物性蛋白源之一，營養(yǎng)豐富，但是豆粕中存在抗原蛋白、胰蛋白酶抑制因子、水蘇糖、棉籽糖等多種抗營養(yǎng)成分，嚴重影響了動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，同時造成了幼齡畜禽腸道過敏、腹瀉甚至死亡等問題。采用微生物發(fā)酵技術處理豆粕不僅可以消除豆粕中的抗營養(yǎng)成分，而且可以有效提高豆粕中的抗營養(yǎng)成分。目前，關于固體發(fā)酵豆粕處理方式主要有豆粕加水后滅菌或者加熱處理后進行發(fā)酵，豆粕加水不經(jīng)加熱或滅菌直接好氧發(fā)酵，豆粕加水不經(jīng)加熱或滅菌直接厭氧發(fā)酵等方式，但是采用上述幾種方法處理會額外增加滅菌或者加熱生產(chǎn)成本，造成發(fā)酵豆粕中雜菌的污染，發(fā)酵豆粕粘度大烘干成本增加，厭氧發(fā)酵環(huán)境好氧菌不能生長造成發(fā)酵效果不理想等問題。因此，有必要通過發(fā)酵工藝的改進和原料的選擇即實現(xiàn)抗營養(yǎng)成分的有效去除又保證發(fā)酵豆粕前處理的簡單化，以降低生產(chǎn)成本，獲得品質(zhì)良好的發(fā)酵豆粕。技術實現(xiàn)要素：為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種發(fā)酵豆粕及其制備方法。其中，相對于100份豆粕，發(fā)酵配方包括以下原料：混合菌種、水、酶制劑和營養(yǎng)助劑。其中，所述豆粕為一級豆粕。其中，所述混合菌種包括以下菌種：屎腸球菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、蠟樣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和沼澤紅假單胞菌。其中，相對于100份豆粕，所述酶制劑包括以下質(zhì)量分數(shù)的酶：3-3.5份蛋白酶和2-2.5份纖維素酶；所述蛋白酶由70%的中性蛋白酶和30%的酸性蛋白酶組成；所述纖維素酶由45%葡萄糖內(nèi)切酶、30%纖維二糖酶和25%β-葡萄糖苷酶組成。其中，相對于100份豆粕，所述營養(yǎng)助劑為0.005-0.01份酵母銅、0.02-0.06份酵母鐵、0.005-0.01份酵母錳和0.015-0.03份酵母硒。另外，本發(fā)明還提供了上述發(fā)酵豆粕的制備方法，包括以下步驟：（1）制備混合發(fā)酵菌液：將各菌種分別置于各自的培養(yǎng)基內(nèi)進行擴大培養(yǎng)，菌含量在109CFU/ml時停止培養(yǎng)得到各菌液，將各種菌液按照配比混合得到混合發(fā)酵菌液；（2）制備酶制劑：將所述各種酶按照比例混合得到混合酶制劑；（3）發(fā)酵：將豆粕中加入相對于100份豆粕的20份-50份的水混合攪拌均勻，加入混合發(fā)酵菌液和混合酶制劑，攪拌均勻，以1/5裝料量置于密封的發(fā)酵裝置中進行固體發(fā)酵，發(fā)酵溫度為20-25℃，發(fā)酵時間為5-6天，然后加入營養(yǎng)助劑；（4）后處理：將（3）得到的發(fā)酵豆粕在烘干機中以30-40℃烘干至含水量達到10%以下，用粉碎機粉碎，包裝。其中，第（1）步中混合菌液的各菌液質(zhì)量份數(shù)為：屎腸球菌2-5份、植物乳桿菌1-3份、干酪乳桿菌3-5份、嗜酸乳桿菌1-3份、蠟樣芽孢桿菌1-3份、納豆芽孢桿菌2-5份、酵母菌2-5份和沼澤紅假單胞菌3-5份。在，第（1）步中，各菌種的培養(yǎng)基為：屎腸球菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有蛋白胨8-10g、牛肉粉6-8g、酵母粉3-5g、葡萄糖15-20g、磷酸氫二鉀1-2g、檸檬酸氫二銨1-2g、乙酸鈉3-5g、硫酸鎂0.2-0.4g、硫酸錳0.04-0.06g、吐溫-800.5-1g、玉米汁2-3g和白菜汁3-4g；植物乳桿菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有蛋白胨6-8g、牛肉粉4-6g、酵母粉4-5g、葡萄糖20-22g、磷酸氫二鉀2-3g、檸檬酸氫二銨1-2g、乙酸鈉3-4g、硫酸鎂0.2-0.3g、硫酸錳0.05-0.06g、吐溫-801-1.2g、雞蛋黃2-2.2g和菊粉1-1.5g；干酪乳桿菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有蛋白胨10-12g、牛肉粉7-8g、酵母粉4-5g、果糖22-24g、磷酸氫二鉀1.5-2g、檸檬酸氫二銨2-2.2g、乙酸鈉5-6g、硫酸鎂0.2-0.4g、硫酸錳0.04-0.06g、吐溫-801-1.2g、番茄汁1.5-2g；嗜酸乳桿菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有蛋白胨8-10g、牛肉粉8-9g、酵母粉4-5g、紅糖20-22g、磷酸氫二鉀2-2.2g、檸檬酸氫二銨2-2.5g、乙酸鈉5-6g、硫酸鎂0.2-0.4g、硫酸錳0.04-0.06g、吐溫-801-1.5g；蠟樣芽孢桿菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有胰蛋白胨8-10g、酵母浸粉3-5g、氯化鈉7-10g、玉米淀粉2-3g和麩皮1-2g；納豆芽孢桿菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有胰蛋白胨8-10g、酵母浸粉4-5g、氯化鈉10-12g、玉米淀粉2-5g和麩皮4-6g；酵母菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有蛋白胨16-20g、葡萄糖18-20g、酵母浸粉10-12g、淀粉6-8g；沼澤紅假單胞菌培養(yǎng)基成分為：相對于1000ml水，含有蛋白胨16-20g、乳糖20-22g、酵母浸粉10-12g、磷酸二氫鉀0.1-0.5g和草酸銨0.2-0.5g。本發(fā)明的有益效果是：豆粕發(fā)酵前無需進行加熱、滅菌和粉碎等處理，直接加入一定比例水攪拌均勻，發(fā)酵前處理簡單；本發(fā)明將豆粕、水及菌種、酶制劑混合好加入到發(fā)酵裝置中，裝料量為發(fā)酵裝置體積的1/8-1/3，密封發(fā)酵，這樣在發(fā)酵前期好氧菌可以利用發(fā)酵裝置中的氧氣進行有氧發(fā)酵，氧氣消耗完后，厭氧菌進行無氧發(fā)酵，這樣可使好氧菌和厭氧菌都能發(fā)揮作用，即達到降解抗營養(yǎng)因子的目的又能有效控制大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的生長；本發(fā)明發(fā)酵工藝簡單，發(fā)酵條件溫和易控制，干燥溫度低，即保證了發(fā)酵豆粕中原有的生物活性又能節(jié)省生產(chǎn)成本；本發(fā)明生產(chǎn)的發(fā)酵豆粕，可將豆粕中大豆球蛋白降解到25mg/g以下、β-伴大豆球蛋白降解到15mg/g以下、低聚糖完全降解、胰蛋白酶抑制因子降解到0.5%以下，乳酸含量在70mg/g以上，使發(fā)酵豆粕的品質(zhì)得到明顯改善，采用本發(fā)明生產(chǎn)的發(fā)酵豆粕飼喂動物有利于飼料的消化吸收，提高飼料的消化利用率，可代替魚粉等動物源性蛋白質(zhì)飼料原料，可全部或部分替代有機酸和抗生素，降低飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟效益。具體實施方式為了說明上述目的，下面通過具體實施例進一步說明。實施例1100g豆粕，制備過程：第一步、制備混合發(fā)酵菌液：①將屎腸球菌、蠟樣芽孢桿菌、酵母菌分別置于各自的培養(yǎng)基內(nèi)進行培養(yǎng)。②各培養(yǎng)基為：屎腸球菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml蛋白胨g8牛肉粉g7酵母粉g4葡萄糖g16磷酸氫二鉀g1檸檬酸氫二銨g1乙酸鈉g4硫酸鎂g0.3硫酸錳g0.05吐溫-80g0.7玉米汁g2白菜汁g3.5蠟樣芽孢桿菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml胰蛋白胨g9酵母浸粉g4氯化鈉g8玉米淀粉g2麩皮g1酵母菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml蛋白胨g18酵母浸粉g11葡萄糖g18淀粉g7③經(jīng)過培養(yǎng)，分別得到菌含量在109CFU/ml的屎腸球菌、蠟樣芽孢桿菌、酵母菌菌液。④將3ml屎腸球菌、5ml蠟樣芽孢桿菌和2ml酵母菌的菌液混合得到混合發(fā)酵菌液。第二步、發(fā)酵：將豆粕中加入40g水混合攪拌均勻，加入混合發(fā)酵菌液攪拌均勻，以1/5裝料量置于密封的發(fā)酵裝置中進行固體發(fā)酵，發(fā)酵溫度為24℃，發(fā)酵時間為5天；第三步、后處理：將得到的發(fā)酵豆粕在烘干機中以30-40℃烘干至含水量達到8%以下，用粉碎機粉碎，包裝得到發(fā)酵豆粕I。實施例2100g豆粕，制備過程：第一步、制備混合發(fā)酵菌液：①將屎腸球菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、蠟樣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和沼澤紅假單胞菌分別置于各自的培養(yǎng)基內(nèi)進行培養(yǎng)。②各培養(yǎng)基為：屎腸球菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml蛋白胨g8牛肉粉g6酵母粉g3葡萄糖g15磷酸氫二鉀g1檸檬酸氫二銨g1乙酸鈉g3硫酸鎂g0.2硫酸錳g0.04吐溫-80g0.5玉米汁g2白菜汁g3植物乳桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g6牛肉粉g4酵母粉g4葡萄糖g20磷酸氫二鉀g2檸檬酸氫二銨g1乙酸鈉g3硫酸鎂g0.2硫酸錳g0.05吐溫-80g1雞蛋黃g2菊粉g1干酪乳桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g10牛肉粉g7酵母粉g4果糖g22磷酸氫二鉀g1.5檸檬酸氫二銨g2乙酸鈉g5硫酸鎂g0.2硫酸錳g0.04吐溫-80g1番茄汁g1.5嗜酸乳桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g8牛肉粉g8酵母粉g4紅糖g20磷酸氫二鉀g2檸檬酸氫二銨g2乙酸鈉g5硫酸鎂g0.2硫酸錳g0.04吐溫-80g1蠟樣芽孢桿菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml胰蛋白胨g8酵母浸粉g3氯化鈉g7玉米淀粉g2麩皮g1納豆芽孢桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml胰蛋白胨g8酵母浸粉g4氯化鈉g10玉米淀粉g2麩皮g4酵母菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml蛋白胨g16酵母浸粉g10葡萄糖g18淀粉g6沼澤紅假單胞菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g16酵母浸粉g10乳糖g20磷酸二氫鉀g0.1草酸銨0.2③經(jīng)過培養(yǎng)，分別得到菌含量在109CFU/ml的屎腸球菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、蠟樣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和沼澤紅假單胞菌菌液。④將2ml屎腸球菌、1ml植物乳桿菌、3ml干酪乳桿菌、1ml嗜酸乳桿菌、1ml芽孢桿菌包括蠟樣芽孢桿菌、2ml納豆芽孢桿菌、2ml酵母菌和3ml沼澤紅假單胞菌的菌液混合得到混合發(fā)酵菌液。第二步、制備酶制劑：將3g蛋白酶和2g纖維素酶混合得到混合酶制劑；其中，蛋白酶由2.1g中性蛋白酶和0.9g酸性蛋白酶組成；纖維素酶由0.9g葡萄糖內(nèi)切酶、0.6g纖維二糖酶和0.5gβ-葡萄糖苷酶組成。第三步、發(fā)酵：將100g豆粕中加入20g水混合攪拌均勻，加入混合發(fā)酵菌液和混合酶制劑，攪拌均勻，以1/5裝料量置于密封的發(fā)酵裝置中進行固體發(fā)酵，發(fā)酵溫度為20℃，發(fā)酵時間為5天，然后加入營養(yǎng)助劑；其中，營養(yǎng)助劑為0.005g酵母銅、0.02g酵母鐵、0.005g酵母錳和0.015g酵母硒。第四步、后處理：將（3）得到的發(fā)酵豆粕在烘干機中以30℃烘干至含水量達到8%以下，用粉碎機粉碎，包裝得到發(fā)酵豆粕II。實施例3100g豆粕，制備過程：第一步、制備混合發(fā)酵菌液：①將屎腸球菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、蠟樣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和沼澤紅假單胞菌分別置于各自的培養(yǎng)基內(nèi)進行培養(yǎng)。②各培養(yǎng)基為：屎腸球菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml蛋白胨g10牛肉粉g8酵母粉g5葡萄糖g20磷酸氫二鉀g2檸檬酸氫二銨g2乙酸鈉g5硫酸鎂g0.4硫酸錳g0.06吐溫-80g1玉米汁g3白菜汁g4植物乳桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g8牛肉粉g6酵母粉g5葡萄糖g22磷酸氫二鉀g3檸檬酸氫二銨g2乙酸鈉g4硫酸鎂g0.3硫酸錳g0.06吐溫-80g1.2雞蛋黃g2.2菊粉g1.5干酪乳桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g12牛肉粉g8酵母粉g5果糖g24磷酸氫二鉀g2檸檬酸氫二銨g2.2乙酸鈉g6硫酸鎂g0.4硫酸錳g0.06吐溫-80g1.2番茄汁g2嗜酸乳桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g10牛肉粉g9酵母粉g5紅糖g22磷酸氫二鉀g2.2檸檬酸氫二銨g2.5乙酸鈉g6硫酸鎂g0.4硫酸錳g0.06吐溫-80g1.5蠟樣芽孢桿菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml胰蛋白胨g10酵母浸粉g5氯化鈉g10玉米淀粉g3麩皮g2納豆芽孢桿菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml胰蛋白胨g10酵母浸粉g5氯化鈉g12玉米淀粉g5麩皮g6酵母菌培養(yǎng)基為：組分相對量水1000ml蛋白胨g20酵母浸粉g12葡萄糖g20淀粉g8沼澤紅假單胞菌培養(yǎng)基：組分相對量水1000ml蛋白胨g20酵母浸粉g12乳糖g22磷酸二氫鉀g0.5草酸銨0.5③經(jīng)過培養(yǎng)，分別得到菌含量在109CFU/ml的屎腸球菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、蠟樣芽孢桿菌、納豆芽孢桿菌、酵母菌和沼澤紅假單胞菌菌液。④將5ml屎腸球菌、3ml植物乳桿菌、5ml干酪乳桿菌、3ml嗜酸乳桿菌、3ml蠟樣芽孢桿菌、5ml納豆芽孢桿菌、5ml酵母菌和5ml沼澤紅假單胞菌的菌液混合得到混合發(fā)酵菌液。第二步、制備酶制劑：將3.5g蛋白酶和2.5g纖維素酶混合得到混合酶制劑；其中，蛋白酶由2.45g中性蛋白酶和1.05g酸性蛋白酶組成；纖維素酶由1.125g葡萄糖內(nèi)切酶、0.75g纖維二糖酶和0.625gβ-葡萄糖苷酶組成。第三步、發(fā)酵：將100g豆粕中加入20g水混合攪拌均勻，加入混合發(fā)酵菌液和混合酶制劑，攪拌均勻，以1/5裝料量置于密封的發(fā)酵裝置中進行固體發(fā)酵，發(fā)酵溫度為24℃，發(fā)酵時間為6天，然后加入營養(yǎng)助劑；其中，營養(yǎng)助劑為0.01g酵母銅、0.06g酵母鐵、0.01g酵母錳和0.03g酵母硒。第四步、后處理：將（3）得到的發(fā)酵豆粕在烘干機中以40℃烘干至含水量達到9%以下，用粉碎機粉碎，包裝得到發(fā)酵豆粕III。對比試驗一取未發(fā)酵的豆粕和本發(fā)明實施例1-3得到的發(fā)酵豆粕I-III進行對比，得到下表1：表1發(fā)酵豆粕中和未發(fā)酵豆粕中抗營養(yǎng)成分及乳酸的含量比較未發(fā)酵豆粕實施例1實施例2實施例3大豆球蛋白mg/g147.5820.5620.6520.3Β-伴大豆球蛋白mg/g120.6514.2313.3213.18胰蛋白酶抑制因子mg/g11.490.340.320.28水蘇糖%5.43N.DN.DN.D棉籽糖%1.41N.DN.DN.D乳酸mg/g1.6972.673.273.7由表1可知，本發(fā)明的三個實施例得到的發(fā)酵豆粕，可將豆粕中大豆球蛋白降解到25mg/g以下、β-伴大豆球蛋白降解到15mg/g以下、低聚糖完全降解、胰蛋白酶抑制因子降解到0.5%以下，乳酸含量在70mg/g以上，使發(fā)酵豆粕的品質(zhì)得到明顯改善。對比試驗二提高飼料的消化率的試驗試驗對象:以200頭20日的仔豬為飼喂對象，體重約為5.5kg。將仔豬隨機分為四組，每組50頭。試驗標的物:對照組飼喂傳統(tǒng)的仔豬飼料配方：65.5%玉米＋1%DDGS＋預混料12%＋6%魚粉＋6.5棉籽粕＋9%豆粕。一組飼喂仔豬飼料配方：14%發(fā)酵豆粕I＋65.5%玉米＋1%DDGS＋預混料12%＋1%魚粉＋6.5棉籽粕。二組飼喂仔豬飼料配方：14%發(fā)酵豆粕II＋65.5%玉米＋1%DDGS＋預混料12%＋1%魚粉＋6.5棉籽粕。三組飼喂仔豬飼料配方：14%發(fā)酵豆粕III＋65.5%玉米＋1%DDGS＋預混料12%＋1%魚粉＋6.5棉籽粕。保持飼喂環(huán)境的一致性，進行飼喂4周。統(tǒng)計數(shù)據(jù)。試驗結(jié)果表2為各組的各項數(shù)據(jù)對比組別初始體重kg末體重kg平均日增重g/d平均日食量kg/d料肉比對照組5.5213.5285484.51.7一組5.5319.98516577.921.12二組5.5220.25526568.081.08三組5.5120.41532558.61.05由表2可知，本發(fā)明的三個實施例得到的發(fā)酵豆粕添加入仔豬飼料中，分代替一部分魚粉等物質(zhì)后，能夠顯著的提高飼料消化吸收率，降低料肉比。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3