[發(fā)明專利]一種高蛋白發(fā)酵豆粕及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611108472.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN106578402A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡國林;陸健;李曉敏;吳殿輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): A23K10/37
• 分類號(hào): A23K10/37;A23K10/14;A23K10/12
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司23211
• 代理人: 彭素琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種高蛋白發(fā)酵豆粕及其制備方法，屬于動(dòng)物飼料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

豆粕作為一種優(yōu)良的植物性蛋白飼料源，已得到很大程度的應(yīng)用。但豆粕中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，這嚴(yán)重阻礙了豆粕的有效利用。豆粕抗?fàn)I養(yǎng)因子分為兩類：熱穩(wěn)定性抗?fàn)I養(yǎng)因子，主要包括大豆抗原蛋白(球蛋白和β-伴球蛋白)、大豆寡糖(主要為棉籽糖和水蘇糖)和非淀粉多糖等；熱不穩(wěn)定抗?fàn)I養(yǎng)因子，包括胰蛋白酶抑制因子、糜蛋白酶抑制因子和植物凝集素等。

大豆抗原蛋白為大分子蛋白質(zhì)或糖蛋白，主要是大豆球蛋白與β-伴大豆球蛋白，它們具有抗原性和致敏性。當(dāng)抗原蛋白進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)被吸收后，被免疫系統(tǒng)認(rèn)為是異物，并刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗體，以消除這些抗原。免疫系統(tǒng)對(duì)抗原蛋白特別敏感，造成對(duì)局部體液免疫力的影響，引起過敏反應(yīng)，導(dǎo)致腹瀉、生產(chǎn)性能下降甚至死亡，并能引起腸粘膜損害，造成腸道消化吸收能力下降以及黏膜雙糖分解酶的數(shù)量及活性降低。豆粕中除了含有6％左右的蔗糖外，還含有約4％～6％的大豆寡糖，這些糖主要被腸道中的有益微生物發(fā)酵，但如果含量過高，發(fā)酵產(chǎn)氣過多可能導(dǎo)致腸胃脹氣，同時(shí)，發(fā)酵產(chǎn)物也影響腸黏膜與血漿間的滲透壓，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致腹瀉。另外，豆粕還存在約占總量的25％的非淀粉多糖(Non-starch Polysaccharides，NSP)。非淀粉多糖在動(dòng)物小腸內(nèi)會(huì)增加食糜粘性，阻礙營養(yǎng)物質(zhì)和消化酶的結(jié)合；由于食糜通過速度與消化率的降低，為細(xì)菌特別是致病菌的繁殖提供了有利條件，可導(dǎo)致動(dòng)物腹瀉率增加、刺激腸道粘膜層增厚，損害微絨毛，減少養(yǎng)分吸收；此外，大量的非淀粉多糖會(huì)充當(dāng)營養(yǎng)稀釋劑作用，降低了飼料的能量，導(dǎo)致飼料表觀代謝能降低。

目前已有大量的關(guān)于發(fā)酵豆粕的專利，主要用以降低抗原蛋白和導(dǎo)致脹氣的棉籽糖和水蘇糖這些抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量，但沒有文獻(xiàn)報(bào)道關(guān)于去除豆粕中高含量(約25％)的非淀粉多糖(只有部分專利提供一種復(fù)合多糖降解酶，將其和飼料原料復(fù)配，以期在動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行酶解降低非淀粉多糖含量，其效果和出發(fā)點(diǎn)和本專利不一樣)。同時(shí)，作為主要的蛋白原料，豆粕發(fā)酵之后的粗蛋白含量在50％左右，和一級(jí)魚粉(粗蛋白含量60％以上)相比，還存在明顯的差距。專利201510152254.X一種發(fā)酵豆粕、菌株及其應(yīng)用雖然能夠得到粗蛋白含量高達(dá)60％的發(fā)酵豆粕，但由于采用泡盛曲霉進(jìn)行好氧發(fā)酵，由于需要強(qiáng)制通風(fēng)，且固態(tài)物料傳質(zhì)、傳熱等不易控制，如果進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)只能采用淺盤發(fā)酵，在附加值較低的飼料原料行業(yè)，設(shè)備投入和生產(chǎn)成本高，產(chǎn)品價(jià)值低，導(dǎo)致商業(yè)化價(jià)值低，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。同時(shí)曲霉發(fā)酵往往會(huì)形成大量的非蛋白氮(專利中沒有數(shù)據(jù)顯示)，飼養(yǎng)過程中容易導(dǎo)致中毒。另外，非淀粉多糖的存在也會(huì)導(dǎo)致蛋白的消化利用率降低。

綜上，通過糖類物質(zhì)的酶解、溶解和有益微生物轉(zhuǎn)化，結(jié)合固液分離技術(shù)，有效降低非淀粉多糖含量，提高豆粕的蛋白含量，通過有益代謝產(chǎn)物的積累提高動(dòng)物對(duì)豆粕蛋白的利用率，可以進(jìn)一步縮小豆粕和魚粉的飼用品質(zhì)差距。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高蛋白的發(fā)酵豆粕及其制備方法。

本發(fā)明的高蛋白的發(fā)酵豆粕及其制備方法，依次包括如下步驟：將豆粕原料粉碎，加水滅菌后，加復(fù)合酶制劑進(jìn)行酶解，酶解一段時(shí)間后，加入活化的乳酸菌或者同時(shí)加入酵母，半固態(tài)發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后固液分離、烘干、粉碎，即得到高蛋白的發(fā)酵豆粕；復(fù)合酶制劑中含有α-半乳糖苷酶、纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶、β-甘露聚糖酶和β-葡聚糖酶。

在一種實(shí)施方式中，所述粉碎至60目的豆粕加水滅菌，是按照1:(0.6～1)的料水比添加水。

在一種實(shí)施方式中，所述滅菌后加入的水，是加水至料水比1:(2.5～3.5)。

在一種實(shí)施方式中，所述α-半乳糖苷酶的添加量為10～20U/g，β-甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶的添加量均為50～150U/g；纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶的添加量均為100-300U/g。

在一種實(shí)施方式中，所述酶解的條件為：35～55℃下酶解反應(yīng)3～5h。

在一種實(shí)施方式中，所述乳酸菌的接種量為4-8wt％。

在一種實(shí)施方式中，所述酵母的接種量為2-5wt％。

在一種實(shí)施方式中，所述酵母為釀酒酵母CGMCC 2.146。

在一種實(shí)施方式中，所述半固態(tài)發(fā)酵是在料水比1:(2.5～3.5)下發(fā)酵。

在一種實(shí)施方式中，所述半固態(tài)發(fā)酵的發(fā)酵時(shí)間為42～54h。

在一種實(shí)施方式中，所述半固態(tài)發(fā)酵的溫度為25～40℃，可以是30℃。