[发明专利]一种高蛋白发酵豆粕及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高蛋白发酵豆粕及其制备方法，属于动物饲料领域。

背景技术

豆粕作为一种优良的植物性蛋白饲料源，已得到很大程度的应用。但豆粕中含有多种抗营养因子，这严重阻碍了豆粕的有效利用。豆粕抗营养因子分为两类：热稳定性抗营养因子，主要包括大豆抗原蛋白(球蛋白和β-伴球蛋白)、大豆寡糖(主要为棉籽糖和水苏糖)和非淀粉多糖等；热不稳定抗营养因子，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。

大豆抗原蛋白为大分子蛋白质或糖蛋白，主要是大豆球蛋白与β-伴大豆球蛋白，它们具有抗原性和致敏性。当抗原蛋白进入动物体内被吸收后，被免疫系统认为是异物，并刺激免疫系统产生抗体，以消除这些抗原。免疫系统对抗原蛋白特别敏感，造成对局部体液免疫力的影响，引起过敏反应，导致腹泻、生产性能下降甚至死亡，并能引起肠粘膜损害，造成肠道消化吸收能力下降以及黏膜双糖分解酶的数量及活性降低。豆粕中除了含有6％左右的蔗糖外，还含有约4％～6％的大豆寡糖，这些糖主要被肠道中的有益微生物发酵，但如果含量过高，发酵产气过多可能导致肠胃胀气，同时，发酵产物也影响肠黏膜与血浆间的渗透压，严重时可导致腹泻。另外，豆粕还存在约占总量的25％的非淀粉多糖(Non-starch Polysaccharides，NSP)。非淀粉多糖在动物小肠内会增加食糜粘性，阻碍营养物质和消化酶的结合；由于食糜通过速度与消化率的降低，为细菌特别是致病菌的繁殖提供了有利条件，可导致动物腹泻率增加、刺激肠道粘膜层增厚，损害微绒毛，减少养分吸收；此外，大量的非淀粉多糖会充当营养稀释剂作用，降低了饲料的能量，导致饲料表观代谢能降低。

目前已有大量的关于发酵豆粕的专利，主要用以降低抗原蛋白和导致胀气的棉籽糖和水苏糖这些抗营养因子的含量，但没有文献报道关于去除豆粕中高含量(约25％)的非淀粉多糖(只有部分专利提供一种复合多糖降解酶，将其和饲料原料复配，以期在动物体内进行酶解降低非淀粉多糖含量，其效果和出发点和本专利不一样)。同时，作为主要的蛋白原料，豆粕发酵之后的粗蛋白含量在50％左右，和一级鱼粉(粗蛋白含量60％以上)相比，还存在明显的差距。专利201510152254.X一种发酵豆粕、菌株及其应用虽然能够得到粗蛋白含量高达60％的发酵豆粕，但由于采用泡盛曲霉进行好氧发酵，由于需要强制通风，且固态物料传质、传热等不易控制，如果进行工业化生产只能采用浅盘发酵，在附加值较低的饲料原料行业，设备投入和生产成本高，产品价值低，导致商业化价值低，难以实现规模化生产。同时曲霉发酵往往会形成大量的非蛋白氮(专利中没有数据显示)，饲养过程中容易导致中毒。另外，非淀粉多糖的存在也会导致蛋白的消化利用率降低。

综上，通过糖类物质的酶解、溶解和有益微生物转化，结合固液分离技术，有效降低非淀粉多糖含量，提高豆粕的蛋白含量，通过有益代谢产物的积累提高动物对豆粕蛋白的利用率，可以进一步缩小豆粕和鱼粉的饲用品质差距。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高蛋白的发酵豆粕及其制备方法。

本发明的高蛋白的发酵豆粕及其制备方法，依次包括如下步骤：将豆粕原料粉碎，加水灭菌后，加复合酶制剂进行酶解，酶解一段时间后，加入活化的乳酸菌或者同时加入酵母，半固态发酵，发酵结束后固液分离、烘干、粉碎，即得到高蛋白的发酵豆粕；复合酶制剂中含有α-半乳糖苷酶、纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶、β-甘露聚糖酶和β-葡聚糖酶。

在一种实施方式中，所述粉碎至60目的豆粕加水灭菌，是按照1:(0.6～1)的料水比添加水。

在一种实施方式中，所述灭菌后加入的水，是加水至料水比1:(2.5～3.5)。

在一种实施方式中，所述α-半乳糖苷酶的添加量为10～20U/g，β-甘露聚糖酶、β-葡聚糖酶的添加量均为50～150U/g；纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶的添加量均为100-300U/g。

在一种实施方式中，所述酶解的条件为：35～55℃下酶解反应3～5h。

在一种实施方式中，所述乳酸菌的接种量为4-8wt％。

在一种实施方式中，所述酵母的接种量为2-5wt％。

在一种实施方式中，所述酵母为酿酒酵母CGMCC 2.146。

在一种实施方式中，所述半固态发酵是在料水比1:(2.5～3.5)下发酵。

在一种实施方式中，所述半固态发酵的发酵时间为42～54h。

在一种实施方式中，所述半固态发酵的温度为25～40℃，可以是30℃。