一種飼用發(fā)酵豆粕的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于發(fā)酵技術領域，特別涉及一種飼用發(fā)酵豆柏的制備方法。
【背景技術】
[0002] 豆柏因其良好的營養(yǎng)價值，是目前飼料行業(yè)應用最廣泛的植物性蛋白原料，但是 其中存在較多的抗營養(yǎng)因子，限制了其進一步的開發(fā)和應用。目前多采用微生物發(fā)酵的方 法來提升豆柏的品質(zhì)，主要是利用細菌發(fā)酵處理豆柏，處理后的豆柏去除了部分聚糖以及 大豆球蛋白、e-伴球蛋白、寡糖、植酸等多種抗營養(yǎng)因子，使粗蛋白含量略有提升，且富含 蛋白酶、淀粉酶、有機酸和活性益生菌，使得豆柏轉化成營養(yǎng)價值較高的功能性飼料。
[0003] 但是，傳統(tǒng)發(fā)酵方法制備的發(fā)酵豆柏仍然含有較大比例的聚糖和抗營養(yǎng)因子。聚 糖是植物細胞壁構成成分，是纖維素、木聚糖、半乳糖、甘露聚糖和果膠等非淀粉多糖的總 和，具有抗營養(yǎng)性，不僅會降低養(yǎng)分的消化利用率，而且抑制畜禽的生長健康?？範I養(yǎng)因子 是指飼料中某些阻礙營養(yǎng)成分消化、吸收和利用的物質(zhì)，主要包括大豆球蛋白、e-伴球蛋 白、寡糖、植酸、水蘇糖、棉子糖等。高聚糖以及抗營養(yǎng)因子的高含量限制了發(fā)酵豆柏蛋白品 質(zhì)的進一步提升，導致傳統(tǒng)發(fā)酵方法制備的發(fā)酵豆柏中粗蛋白極限值僅有50 %左右。
[0004] 因此，改進發(fā)酵豆柏的制備方法，解決發(fā)酵豆柏中聚糖和抗營養(yǎng)因子含量偏高，粗 蛋白品質(zhì)難以提升的問題非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的上述不足，提供一種飼用發(fā)酵豆柏的 制備方法。本發(fā)明所述制備方法采用黑曲霉菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌和乳酸菌混合發(fā)酵技 術，通過發(fā)酵產(chǎn)生木聚糖酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纖維素酶和果膠酶等，最大程度地破壞 了豆柏細胞壁，有效降解了發(fā)酵豆柏中的多聚糖，釋放豆柏中的營養(yǎng)物質(zhì)，進而濃縮發(fā)酵豆 柏的粗蛋白，同時還能有效降解大豆球蛋白和e-伴球蛋白、寡糖、植酸等抗營養(yǎng)因子，提 高養(yǎng)分的消化利用率，最終獲得低聚糖、高蛋白含量、高營養(yǎng)的飼用發(fā)酵豆柏。
[0006] 為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：
[0007] 本發(fā)明所述飼用發(fā)酵豆柏的制備方法為：將混合菌液接種到豆柏發(fā)酵底物中，混 合均勻，在27~37°C下發(fā)酵72~96h，然后烘干，粉碎，得到飼用發(fā)酵豆柏；所述混合菌液 由黑曲霉菌液、酵母菌液、枯草芽孢桿菌液和乳酸菌液組成；所述混合菌液與豆柏發(fā)酵底物 的重量比為6~18:1000,所述混合菌液中黑曲霉菌液、酵母菌液、枯草芽孢桿菌液和乳酸 菌液的重量比為1~4:0. 5~2:0. 5~2:0. 5~2 ;所述黑曲霉菌液中的黑曲霉菌活菌數(shù) 為2. 5XIO7~4. 6X10 7CFU/g;所述酵母菌液中酵母菌活菌數(shù)為I. 3XIO9~3. 6X10 9CFU/ g;所述枯草芽孢桿菌液中的枯草芽孢桿菌活菌數(shù)為I. 5XIO8~2. 3X10 8CFU/g;所述乳酸 菌液中乳酸菌活菌數(shù)為2. 3XIO8~4.OX10 8CFU/g。
[0008] 黑曲霉菌分泌會產(chǎn)生淀粉酶、糖化酶、檸檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等。酵母菌在豆 柏中產(chǎn)生大量二氧化碳氣體，并由于發(fā)酵豆柏網(wǎng)絡組織的形成，而被留在網(wǎng)狀組織內(nèi)，使發(fā) 酵豆柏疏松多孔、體積增大；此外，在發(fā)酵過程中，經(jīng)歷一系列復雜的生物化學反應，產(chǎn)生了 發(fā)酵豆柏特有的發(fā)酵香味?？莶菅挎邨U菌菌體自身合成a-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維 素酶等酶類。乳酸菌在酶的催化作用下將葡萄糖轉化為乳酸，并具有生物防腐的作用。本發(fā) 明利用黑曲霉菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌和乳酸菌混合發(fā)酵技術，通過發(fā)酵產(chǎn)生木聚糖酶、 葡聚糖酶、甘露聚糖酶、纖維素酶和果膠酶等，最大程度地破壞了豆柏細胞壁，有效降解了 發(fā)酵豆柏中的多聚糖，釋放豆柏中的營養(yǎng)物質(zhì)，進而濃縮發(fā)酵豆柏的粗蛋白，同時還能有效 降解大豆球蛋白和0-伴球蛋白、寡糖、植酸等抗營養(yǎng)因子，提高養(yǎng)分的消化利用率，使得 豆柏轉化成營養(yǎng)價值較高的功能性飼料，同時富含蛋白酶、淀粉酶、有機酸和活性益生菌。
[0009] 申請人經(jīng)多次試驗發(fā)現(xiàn)，將活菌數(shù)為2. 5XIO7~4. 6X10 7CFU/g的黑曲霉菌液；活 菌數(shù)為I. 3XIO9~3. 6X10 9CFU/g的酵母菌液；活菌數(shù)為I. 5XIO8~2. 3X10 8CFU/g的枯 草芽孢桿菌液；活菌數(shù)為2. 3XIO8~4. 0X108CFU/g的乳酸菌液按照重量比為1~4:0. 5~ 2:0. 5~2:0. 5~2加入到豆柏發(fā)酵底物中，通過發(fā)酵產(chǎn)生木聚糖酶、葡聚糖酶、甘露聚糖 酶、纖維素酶和果膠酶等，最大程度地破壞了豆柏細胞壁，有效降解了發(fā)酵豆柏中的多聚 糖，釋放豆柏中的營養(yǎng)物質(zhì)，進而濃縮發(fā)酵豆柏的粗蛋白，同時該制備方法還能有效降解大 豆球蛋白和0-伴球蛋白、寡糖、植酸等抗營養(yǎng)因子，提高養(yǎng)分的消化利用率，最終獲得低 聚糖、高蛋白含量、高營養(yǎng)的飼用發(fā)酵豆柏。
[0010] 優(yōu)選地，所述豆柏發(fā)酵底物由以下重量份配比的原料制成：豆柏30~70份，麩皮 1~4份，硫酸銨1~4份，糖蜜0. 5~2份，水30~70份。豆柏發(fā)酵底物的制備方法具體 為：按重量份配比稱取豆柏、麩皮、硫酸銨和糖蜜，混合攪拌，然后注入自來水，繼續(xù)混勻攪 拌，然后等待接種菌液。該豆柏發(fā)酵底物經(jīng)上述制備方法發(fā)酵以后，豆柏中的聚糖、以及大 豆球蛋白和0-伴球蛋白、寡糖、植酸等抗營養(yǎng)因子被有效降解，粗蛋白含量高，能促進畜 禽的生長健康，適宜飼喂斷奶豬、仔豬、雞等牲畜。
[0011] 在上述制備方法中，將混合菌液接種到豆柏發(fā)酵底物中，混合均勻，在27~37°C 下發(fā)酵72~96h。當發(fā)酵時間短于72h，發(fā)酵不夠充分，聚糖和抗營養(yǎng)因子未得到充分降解； 當發(fā)酵時間長于96h時，聚糖和抗營養(yǎng)因子降解過度，營養(yǎng)價值反而降低。最佳優(yōu)選地，所 述將混合菌液接種到豆柏發(fā)酵底物中，混合均勻，在27~37°C下發(fā)酵80h。
[0012] 在上述制備方法中，所述混合菌液與豆柏發(fā)酵底物的重量比為6~18:1000。當 重量比小于6:1000,會明顯降低發(fā)酵豆柏質(zhì)量；當接種量大于18:1000,會導致細菌繁殖 過量，發(fā)酵豆柏轉化率降低，造成不必要的浪費。進一步優(yōu)選地，所述混合菌液與豆柏發(fā)酵 底物的重量比為10~15:1000。最佳優(yōu)選的，所述混合菌液與豆柏發(fā)酵底物的重量比為 12:1000 o
[0013] 優(yōu)選地，所述混合菌液中黑曲霉菌液、酵母菌液、枯草芽孢桿菌液和乳酸菌液的重 量比為2:1:1:1。通過上述優(yōu)選，可以進一步促進聚糖和抗營養(yǎng)因子的降解，提高發(fā)酵豆柏 的品質(zhì)。
[0014] 優(yōu)選地，所述黑曲霉菌液由以下方法制成：
[0015] (1)將黑曲霉菌接種到黑曲霉菌斜面培養(yǎng)基中，25~30°C下培養(yǎng)68~76h;從 黑曲霉菌斜面培養(yǎng)基挑取一環(huán)黑曲霉菌，接種至黑曲霉菌液體培養(yǎng)基中，23~28°C下培養(yǎng) 72~96h，得到黑曲霉菌增菌液；
[0016] (2)取步驟⑴制備的黑曲霉菌增菌液，按體積比為0. 5~5:100的接種量接種至 黑曲霉菌液體培養(yǎng)基中，調(diào)節(jié)pH至6. 2~6. 6, 23~28°C下通氣培養(yǎng)72~96h;此后每次接 種均按照體積比為0. 5~5:100的接種量接種至黑曲霉菌液體培養(yǎng)基中，調(diào)節(jié)pH至6. 2~ 6. 6, 23~28°C下通氣培養(yǎng)72~96h，直到擴大至5L，此時黑曲霉菌液體培養(yǎng)基中黑曲霉菌 活菌數(shù)為 2. 5XIO7~4. 6X10 7CFU/g;
[0017] 所述黑曲霉菌斜面培養(yǎng)基由葡萄糖8~12g、蛋白胨4~6g、磷酸二氫鉀0. 5~ 2g、硫酸鎂0. 1~lg、瓊脂10~30g、孟加拉紅0. 03~0. 04g、氯霉素0. 05~0. 2g、蒸餾水 900~IlOOmL為原料制成；
[0018] 所述黑曲霉菌液體培養(yǎng)基均由蛋白胨4~6g、酵母浸出粉1~3g、硫酸鎂0. 1~ lg、葡萄糖10~30g、磷酸氫二鉀0. 5~2g、蒸餾水900~1000 mL為原料配制而成。
[0019] 發(fā)明人經(jīng)多次試驗發(fā)現(xiàn)，采用上述方法培養(yǎng)的黑曲霉菌液，能有效分泌產(chǎn)生淀粉 酶、糖化酶、檸檬酸、葡萄糖酸、五倍子酸等，進而更好的與酵母菌液、枯草芽孢桿菌液、乳酸 菌液協(xié)同配伍，降解豆柏中的聚糖和抗營養(yǎng)因子，提升發(fā)酵豆柏的粗蛋白品質(zhì)。
[0020] 優(yōu)選地，所述黑曲霉菌斜面培養(yǎng)基的制備方法如下：取葡萄糖l〇g、蛋白胨5g、磷 酸二氫鉀lg、硫酸鎂0. 5g、瓊脂20g、孟加拉紅0. 033g、氯霉素0.lg、蒸餾水1000 mL配制， 121°C滅菌 20min。
[0021] 優(yōu)選地，所述黑曲霉菌液體培養(yǎng)基的制備方法如下：取蛋白胨5g、酵母浸出粉2g、 硫酸鎂〇. 5g、葡萄糖20g、磷酸氫二鉀lg、蒸餾水1000 mL配制，121°C滅菌20min。
[0022] 優(yōu)選地，所述酵母菌液由以下方法制成：
[0023] (1)將酵母菌接種到酵母菌斜面培養(yǎng)基中，25~30°C下培養(yǎng)68~76h，從酵母菌 斜面培養(yǎng)基中挑取一環(huán)酵母菌，接種至酵母菌液體培養(yǎng)基中，35~37 °C下培養(yǎng)36~72h，得 到酵母菌增菌液；
[0024] (2)取步驟（1)制備的酵母菌增菌液，按照體積比為0. 5~5:100的接種量接種 至酵母菌液體培養(yǎng)基中，調(diào)節(jié)pH至6. 5~7. 5, 25~30°C下通氣培養(yǎng)36~72h;此后每次 接種均按照體積比為0. 5~5:100的接種量接種至酵母菌液體培養(yǎng)基中，調(diào)節(jié)pH至6. 5~ 7. 5, 25~30 °C下通氣培養(yǎng)36~72h，直到擴大至5L;此時酵母菌液體培養(yǎng)基中酵母菌活菌 數(shù)為I. 3XIO9~3. 6X10 9CFU/g;
[0025] 所述酵母菌斜面培養(yǎng)基由葡萄糖3~7g、蛋白胨1~3g、酵母膏0. 5~2g、氯化鈉 0. 1~lg，瓊脂10~20g為原料配制而成；
[0026] 所述酵母菌